键和花键结合的课件

鍵和花鍵結合的公差與配合

基本要求：瞭解鍵、花鍵結合的種類、特點及形位公差掌握鍵、花鍵結合的精度設計重點難點：鍵、花鍵結合的精度設計機器中鍵和花鍵的結合主要用來聯結軸和軸上的齒輪、皮帶輪等以傳遞扭矩，當軸與傳動件之間有軸向相對運動要求時，鍵還能起導向作用。例如變速箱中的齒輪可以沿花鍵軸移動以達到變換速度的目的.

鍵的種類很多，主要可分為平鍵、半圓鍵和楔鍵等幾種，統稱為單鍵，其中平鍵應用最廣。平鍵又可分為普通平鍵和導向平鍵。普通平鍵一般用於固定聯結，而導向平鍵用於可移動的聯結。

漸開線花鍵按鍵廓的形狀不同分為矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵等，其中矩形花鍵應用最多。本節主要討論平鍵和矩形花鍵結合的精度設計。

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優點：對中性好；製造簡單；便於裝拆

返回花鍵聯結優點：1）.鍵與軸或孔為一整體,強度高,負荷分佈均勻,可傳遞較大扭矩;2).聯結可靠,導向精度高,定心性好,易達到較高的同軸度要求;10.1鍵聯結一.鍵連接的公差與配合

(一)平鍵聯接的幾何參數

主參數（b）：鍵；軸槽；輪轂槽

平鍵聯結的特點是通過健的側面與輪轂槽和軸槽的側面相接觸來傳遞扭矩，鍵的上表面與輪轂槽間留有一定的間隙（0.2～0.5mm）。鍵和槽側面的配合性質決定鍵聯結的可靠性。所以鍵側精度要求高。

在平鍵聯結中鍵寬、軸槽寬和輪轂槽寬b為配合尺寸，其他為非配合尺寸。平鍵聯結的主要尺寸如圖，其中t與t1分別為軸槽和輪轂槽的深度，h為鍵高，d為軸和輪轂槽直徑。考慮到在鍵聯結中，鍵是標準件，鍵的側面同時與輪轂槽及軸槽聯結，且往往要求不同的配合性質。為便於對它進行專門化生產，所以鍵結合採用基軸制配合，即規定鍵寬的公差帶不變，通過改變軸槽寬，輪轂槽寬的公差帶達到不同的配合要求。

(二)、尺寸公差帶

GB1095-79

1、鍵寬公差帶GB/T1801-1999

由於配合性質往往不同，此外，平鍵一般用精拔鋼（它有較高的尺寸，形位，表面粗糙度精度）製造，所以它是一個標準件，故在單鍵聯結中採用了基軸制配合，並且在標準件中對於鍵寬僅僅規定了一種基準件的公差帶h9.

如圖10-1

2、軸鍵槽輪轂槽的公差帶

要改變配合的性質，往往通過改變軸鍵槽和輪轂槽的公差帶來實現，根據要求各規定了三種公差帶：{軸鍵槽H9N9P9；輪轂鍵槽D10JS9P9}

如圖10-2

3、配合種類：較松；一般；較緊返回返回1.鍵槽(軸槽及轂槽)對軸及輪轂軸線的對稱度,根據不同的功能要求和鍵寬公稱尺寸b,一般可按照GB/T1184-1996《形狀及位置公差》對稱度公差7-9級選取；2.黨鍵長L與鍵寬b之比大於或等於8時,鍵寬b的兩側面在長度方向的平行度應符合GB/T1184-1996《形狀及位置公差》的規定,當b≤6mm時按7級；當b≥8至36mm按6級；當b≥40mm時按5級；10.2花鍵聯結一、矩形花鍵結合的特點與要求花鍵聯結與鍵聯結相比，其定心精度高，導向性好，承載能力強，因而在機械生產中獲得了廣泛地應用。花鍵聯結的種類也很多，但應用最廣的是矩形花鍵。使用時具有聯結強度高、傳遞扭矩大、定心精度和滑動聯結的導向精度高和移動的靈活性，以及固定聯結的可裝配性等特點。其鍵數通常為偶數，按傳遞扭矩的大小，可分為輕系列、中系列和重系列。

輕系列：鍵數最少，鍵齒高度最小，主要用於機床製造工業。中系列：在拖拉機、汽車工業中主要採用。重系列：鍵數最多，鍵齒高度最大，主要用於重型機械。

輕、中系列分6、8、10個鍵，小徑、B都相同，僅大徑不同（中系列大徑大一些）

矩形花鍵聯結由多表面構成，主要結構尺寸有大徑（D），小徑（d）和鍵寬（B），這些參數中同樣有配合尺寸和非配合尺寸。從標準化角度，無論是哪一類尺寸，其公差同樣都可採用《公差與配合》國家標準。在矩形花鍵結合中，要使內、外花鍵的大徑D、小徑d、鍵寬B相應的結合面都同時耦合得很好是相當困難的。因為這3個尺寸都會有製造誤差，而且即使這3個尺寸都做得很准，但其相應的表面之間還會有位置誤差，為了保證使用性能，改善加工工藝，只選擇一個結合面作為主要配合面，對其規定較高的精度，以保證配合性質和定心精度，該表面稱為定心表面。由於花鍵結合面的硬度通常要求較高，在加工過程中往往需要熱處理。為保證定心表面的尺寸精度和形狀精度，熱處理後需進行磨削加工。從加工工藝性來看，小徑便於磨削，較易保證較高的加工精度和表面硬度，能提高花鍵的耐磨性和使用壽命。因此，矩形花鍵標準規定採用小徑定心。花鍵孔的大徑和鍵槽側面難於進行磨削加工，對這幾個非定心尺寸都可規定較低的公差等級，但由於靠鍵側傳遞扭矩，故對鍵側尺寸要求的公差等級較高。

二、矩形花鍵精度的確定

為了確保定心結合面的配合性質和配合精度，GB1144—1987對矩形花鍵的尺寸系列、定心方式、尺寸精度、形位精度和表面粗糙度均作了規定。

1）尺寸系列標準中規定的矩形花鍵尺寸包括小徑d，大徑D和鍵寬（鍵槽寬）b。鍵數N取偶數，分6，8，10共3種。按承載能力分為輕系列、中系列和重系列3種，3種系列的區別僅在於大徑不同。花鍵規格按

N×d×D×B的方法表示，如8×52×58×10依次表示為鍵數為8，小徑為52mm，大徑為58mm，鍵寬（鍵槽寬）為10mm。2）配合精度為保證較高的定心精度和導向精度，標準將矩形花鍵配合形式分為滑動、緊滑動和固定3種，按精度高低分為一般用途和精密傳動兩種。配合的選擇主要依據內、外花鍵相對運動要求的情況而定：相對運動要求頻繁的，應用滑動配合；無相對運動要求的，應用固定配合；定心精度要求高的，亦應用固定配合；要求低的，可用滑動配合。對滑動配合，軸向滑動距離長，滑動頻率高，則間隙應大，以保證配合表面間有足夠的潤滑油層，例如，汽車拖拉機等變速箱中的滑動齒輪與花鍵軸的聯結。有反向轉動要求，或傳遞較大扭矩時，為使鍵側表面應力分佈均勻，間隙均應適當減小。內外花鍵小徑、大徑，鍵與鍵槽寬度相應結合面的配合均採用基孔制。即內花鍵d，D和B的基本偏差不變，依靠改變外花鍵d，D和B的基本偏差，以獲得不同鬆緊的配合。這樣可減少定值刀具、量具的規格，以利於刀具、量具的專業化生產。大徑為非定心直徑，內、外花鍵D的相應結合面應有較大的間隙，因此標準規定採用

H10／a11配合，無論是一般用途還是精密傳動用的花鍵，都只用這一種配合。三、矩形花鍵的形位公差（一）小徑d的極限尺寸應遵守包容原則小徑d是花鍵聯結中定心配合尺寸，保證花鍵的配合性能，其定心表面的形狀公差和尺寸公差的關係應該遵守包容原則。即當小徑d的實際尺寸處於最大實體狀態時，它必須具有理想形狀，只有當小徑d的實際尺寸偏離最大實體狀態時，才允許有形狀誤差存在。（二）花鍵的位置度公差遵守最大實體要求

花鍵的位置度公差綜合控制花鍵各鍵之間的角位置，各鍵對軸線的對稱度誤差，以及各鍵對軸線的平行度誤差等，位置度公差遵守最大實體要求，如圖所示。國家標準對鍵和鍵槽規定的位置度公差見下表：（三）、鍵和鍵槽的對稱度公差和等分度公差遵守獨立原則

為保證裝配，並能傳遞轉矩運動，一般應使用綜合量規檢驗，控制其形位誤差，但當在單件、小批量生產時沒有綜合量規，這時，為控制花鍵的形位誤差，一般在圖樣上規定花鍵的對稱度公差和等分度公差。花鍵的對稱度公差、等分度公差均應遵守獨立原則，其對稱度公差在圖樣上標明。國標規定：花鍵的等分度公差等於對稱度公差。0.8四、矩形花鍵的圖樣標注

用數字與符號依次表示：鍵數N、小徑d、大徑D和鍵寬B，中間均用乘號相連，即N×d×D×B。小徑、大徑和鍵寬的配合代號和公差代號在各自的基本尺寸之後。如圖（a）為一花鍵副，其標注代號表示為：鍵數為6，小徑配合為