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第十一章 键和花键的公差与配合解析

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互换性第十一章

互换性第十一章

12h9=12
+0 − 0.043
12N9=12
+0 − 0.043
12Js9= 12
+0.0215 − 0.0215
11
4）求槽宽深度 （查表11-3） 轴槽深t= 50
+ 0. 2
轮毂槽深t1= 3.3
+ 0 .2 0
解2、确定相应对称度公差及粗糙度值。
(P212三段叙述，b≥8时)按6级，取键槽两侧对 称度公差=0.018um （P214表11-9，用花键的） 键槽两侧Ra=1.6~3.2，取3.2，键槽底取6.3 R =1.6~3.2 3.2 6.3 解3、画出键与键槽配合公差带图。
14
解1、槽宽及槽深基本尺寸及上下偏差。
1）求槽宽由已知条件：键宽b=20,键高h=12 槽宽=键宽=b=20 故： 2)求配合性质由已知条件知：键固定、载荷大， 查：P210表11-2（用较紧联结） 键为 h9； 轴槽 P9； 毂槽 P9 配合性质为： 键与轴20P9/h9；键与毂：20P9/h9 3）求出上下偏差 查表11-3，11-4
4
第二节：单键联结的公差与配合 一、配合尺寸的公差与配合
1、配合种类 1）键传递扭矩是两个侧面。 2）其配合尺寸应是键宽b。 3）键是标准件，且同时与轴槽、轮毂槽配合， 所以配合种类应是机轴制。
2、配合性质
1）常用较松、一般、较紧的三种状态。 配合性质为：间隙、过渡、过盈三种。 2）如何确定配合性质：P210表11-2根据实际工作状态。 3）如何确定配合公差：P210表11-3，按国标确定 健视为轴，槽视为孔。
如下图P213图11-5
内径d=28；f7；7级精度； 评定基准A 圈E：d尺寸应遵守包容要求。即： 1）d处于MMC（最大实体状体）时， 必须是理想形状，即形状误差=0。 （MMS最大实体尺寸由f7的值决定） 2）只有d＜MMC时，才允许有形状误差。 （即形状误差应包容在f7限定变化的尺寸范围内）

(互换性与测量技术基础)11键和花键的互换性

(互换性与测量技术基础)11键和花键的互换性
√ 花键的对称度和等分度公差一般适用于单项检验法。 √ 花键的等分度公差等于花键的对称度公差值。 √ 对较长的花键，可根据产品性能自行规定键侧对轴线
的平行度公差。 (4) 表面粗糙度有推荐值
花键在图面上的标注(大批量生产)
花键在图面上的标注(大批量生产)
图中最大实体原则的讨论
1、键槽宽B=7mm（MMS），基准 孔D=28mm（MMS），位置度为 0.02mm，作基准的孔的轴线不允 许浮动；
图面标注(单件小批量生产)
矩形花键的图样标注
• 矩形花键联结在图样上的标注，按顺序包括以下项目：键数 N，小径d，大径D，键宽B，花键的公差带代号以及标准代号
• 对N＝6，d＝23H7/f7，D＝26H10/a11，B＝6H11/d10的花键 标记如下：
花键规格：N×d×D×B 6×23×26×6
键和花键 的互换 性
1
键 国家标准
• GB/T 1095－2003《平键 键槽的剖面尺寸》 • GB/T 1096－2003《普通型 平键》 • GB/T 1144－2001《矩形花键尺寸、公差和检验
》
1. 键与花键的用途和种类 2. 单键联结的公差与配合 3. 矩形花键联结的公差与配合 4. 键和花键的检测
2、键槽宽B=7.09mm（LMS），基 准孔D=28mm（MMS），位置度为 0.02+0.09=0.11mm，作基准的孔 的轴线不允许浮动；
3、键槽宽B=7.09mm（LMS），基 准孔D=28.021mm（LMS），位置 度为0.02+0.09=0.11mm ，作基 准的孔的轴线允许浮动，最大浮 动量是0.021，即基准孔的直线 度公差为0.021
综合检验 适用于大批量生产，用量规检验。

11第十章 健与花键的公差解析

11第十章 健与花键的公差解析

`
Wang chenggang
二 基本尺寸 N d D B 三 矩形花键的定心方式 小径定心 四 基准制 基孔制
B
`
Wang chenggang
五 公差与配合 三种配合类型： 滑动配合：
间隙大，存储润滑油，便于移动
紧滑动配合：传递扭矩大时，应使应力分布 均匀，间隙小 固定配合： 六 精度 精密级用途 主要考虑定心精度及传递扭矩大小
`
Wang chenggang
常用键包括普通平键、 半圆键和钩头型楔键。 普通平键 普通平键分A型、B型、C型。 A型普通平键
A型普通平键
B型普通平键
`
C型普通平键
Wang chenggang
普通平键标记示例
A型（圆头）普通型平键，b=12 mm、h=8 mm、 L=50 mm，其标记为： GB/T 1096 键 12×8×50 C型（单圆头）普通型平键，b=18 mm、h=11 mm、L=100 mm，其标记为： GB/T 1096 键 C 18×11×100 注意：普通平键标记中A型键的“A”字省略不注， 而B型和C型要标注“B”和“C”。
解： 轴槽
16N9（ Js9(
0 -0.043
)
轮毂槽：
+0.021 -0.021
)
t=6 t1=4.3
d-t(
0 -0.2
)
d+t( +0.2 0 )
`
Wang chenggang
50(
0 -0.2
)
0 16N9（ -0.043 ） 0.02 A
3.2
3.2
+0.060 +0.041 )
φ 56r6(
2 当键长L与键宽b之比大于或等于8时，键宽b的两侧在 长度方向的平行度公差等级如下表

键的公差及检测

键的公差及检测

④ Φ80孔的圆柱度公差为0.008㎜
⑤ 左端面对Φ80孔的轴线的垂直度公差为0.01㎜ ⑥ 右端面对左端面的平行度公差为0.02㎜
5. 一个齿轮传动、重载、有冲击，采用平键联结，孔Φ70H7（+0.030） 轴Φ70M6（+0.030）。试在零件图中标尺寸公差、形位公差及表面 粗糙度。 解：① 键与轴槽联结较紧，键与轮毂槽联结较松 ② 查P198表10-2，b×h=20×12， t=7.5 t1=4.9 ， d+t1=74.9 ，d-t=62.5
-15 0 -19
-24 -10 -20 -29 -17 -29
a
-13 0 -21
b
-13 0 -21
c
满足三角形原则 ∴ 平面度误差不合格。
d
4. 试按公差框格标注各形位公差。
习题课4
① 圆锥面圆度公差为0.004㎜
② 圆锥面素线的直线度公差为0.0025㎜ ③ 圆锥面对Φ80孔轴线的斜向圆跳动公差为0.01㎜
键联结的公差与配合
轴的标注示例 （正常联结）
1、标注槽深d-t及 公差 2、标注槽宽b及公 差 3、标注对称度公差
0 52 -0.2
0 16N9（ -0.043 ） 0.02 A 3.2 3.2
4、标注表面粗糙度
+0.060 Φ58r6（+0.041） A
键联结的公差与配合
轮毂的标注示例 ：
1、标注轮毂深d+t1 及公差 2、标注槽宽b及公差 3、标注对称度公差 4、标注表面粗糙度
花键分项检测可用通用量具仪器或极限量规分别检测大径D、 小径d和键(键槽)宽b。大批量生产宜用花键综合量规检验。花键 综合量规只有通规，只控制花键孔(综合量规为花键轴)和花键轴

键的公差及检测

键的公差及检测

习题课1
习题课
1. 孔轴配合基本尺寸Φ=30㎜，TD=13µm，Td=9µm，Xmax=11µm， EI=0
试用图解法求孔轴极限尺寸，极限偏差，配合公差并判断其配合
性质。 解： ∵ EI=0 ES=EI+TD=0+13=13µm Xmax=ES-ei ei=ES-Xmax=13-11=2µm es=ei+Td=2+9=11µm dmax=Φ30+0.011=Φ30.011㎜ dmin=Φ30+0.002=Φ30.002㎜ Dmax=Φ30+0.013=Φ30.013㎜
t1 4.9
d t 62.5
Φ70 A
d t1 74.9
键联结的公差与配合
4、键与键槽的形位公差
（1）当键长与键宽比L/b≥8时，键宽在长度方向上的平行度公
差应按GB1184-1996选取，b≤6㎜时取7级，b≥8~36㎜取6级， b≥40㎜取5级。具体数值查P94 表4－6 （2）轴槽及轮毂槽的宽度b对轴及轮毂轴心线的对称度，一般可 按GB/T 1184-1996中对称度公差7~9级选取。当同时采用平键与
过盈配合连接，特别是过盈量较大时，则应严格控制键槽的对称
度公差，以免装配困难。查表时，公称尺寸是指键宽,具体数值 可查P94 表4－7。
键联结的公差与配合
5、表面粗糙度的选择：
① 键槽工作面(两侧面) 3.2, 6.3） ② 非工作面（键槽底面） Ra=6.3µm Ra=1.6~6.3µm （1.6,
查表10 3， 键b h 20 12 键槽宽b 20 0..022 0 074
t 7.50 0.2 t1 4.90 0.2
d t 62.50 0.2 d t1 74.9

11章 键和花键的互换性

11章 键和花键的互换性

单件小批量时，可用对称度控制。其标注方法如： P226图11-6
等分度公差EQS=对称度的公差值 如下图 表11-9
16
④
矩形花键的标注方式

矩形花键的标注代号按顺序表示为键数N、小径d、 大径D、键（键槽）宽B，其各自的公差带代号 或配合代号标注于各基本尺寸之后。
17 17
4.
矩形花键的检测

如下图P225图11-5
内径d=28；f7；7级精度； 评定基准A 圈E：d尺寸应遵守包容要求。即： 1）d处于MMC（最大实体状体）时， 必须是理想形状，即形状误差=0。 （MMS最大实体尺寸由f7的值决定） 2）只有d＜MMC时，才允许有形状误差。 （即形状误差应包容在f7限定变化的尺寸范围内）
如图示（P221图11-1）
3
三、键的应用 1、单键（3个零件的联结） 优点： 结构简单、容易制造、安装，满足一般要求。 缺点： 传递扭矩小，负荷分布不均匀，定心精度低。 2、花键（2个零件联结） 优点： 传递扭矩大，负荷分布均匀，导向、 定心、同轴度高。 缺点： 难加工，成本高。 3、键的应用： 键合理应用，应通过键与键孔的配合来完成。 通过配合精度，实现互换性。
22
2、花键的位置度公差应遵守最大实体要求 1）以小径d中心为基准， D孔或d轴的MMC下允许的形状公差。
2）以键宽B轴或B孔的MMC下允许的形状误差。
本质是：尺寸误差与形状误差有关！ 3、键与键槽对称度误差应遵守独立原则。 含义是：尺寸与形状、位置公差彼此无关。 本题既是：各自的键宽独立评价对称度公差。 4、花键的大径D应遵守独立的原则 本题是：花键大径D与形位公差无关。
（因B是滑动表面，须热处理，以提高硬度，提高抵抗磨损的能力）

键和花键公差配合

键和花键公差配合
心种类。同时经热处理后的内、外花键其小径可分别采用内 圆磨及成型磨进行精加工，因此可获得较高的加工及定心精
度。
图10-8 小径定心方式
第14页/共1424页
3．公差与配合 （1）内外花键尺寸公差带见表10-7
一般采用内花键槽的公差又分成拉削后热处理和拉削后不热处 理两种。
精密传动用的内花键当需要控制键侧配合间隙时，键槽宽的公 差带可选用H7（一般情况下选用H9）。
（a）
图10-5 花键类型 第9页/共924页
（b）
10.2.2 矩形花键连接 1．尺寸系列
在GB1144－87新标准中矩形花键共分轻、中二个系列。 轻系列的键数有6键、8键和10键三种，键数随小径增大而增 多，小径从23～112mm共15种规格。中系列的键数与轻系列相 同，小径从11～112mm共20种规格。轻、中系列合计35种规 格，其基本尺寸系列见图10-6和表10-5，其键槽截面形状和 尺寸见图10-7和表10-6。轻、中系列的键数、小径和键宽均 相同，但中系列的大径比轻系列的大，因此，中系列配合时 的接触面积大、承载能力强。
当内花键小径d的公差选用H6和H7时，允许与公差等级高一级
的外花键小径相配合。 外花键按装配的要求不同可分成滑动、紧滑动和固定三种形式。
尺寸d、D和B的精度等级选定后具体公差数值可根据尺寸大小
及精度等级查阅圆锥体的标准公差数值表及轴和孔的基本偏差数值
表。
第15页/共1524页
第16页/共1624页
（2）花键的形状和位置公差 在大批量生产条件下，为了便于采用综合量规进行检验，花键
的形位公差主要是控制键（键槽）的位置度误差（包括等分度误差 和对称度误差），并遵守最大实体原则。其标注法见图10-9，其公

键与花键的公差与配合

键与花键的公差与配合

键与花键的应用场景
键主要应用于轻载、低速、高精度要 求的场合，如钟表、精密仪器等。
花键则适用于中载、中速、较高精度 要求的场合，如汽车、摩托车等机械 传动系统。
键与花键的配合方式
配合方式
键与轴槽和轮毂槽的配合主要采用基 孔制或基轴制，根据不同的使用要求 选择合适的配合方式。
配合等级
根据传递扭矩的大小和精度要求，选 择不同的配合等级，常用的有间隙配 合、过渡配合和过盈配合。
轻量化设计，可靠性高
详细描述
在某航空发动机中，键与花键的配合采用了轻量化设计，同时可靠性极高。由于航空发 动机对重量和性能的要求极为苛刻，因此对键与花键的设计和加工提出了极高的要求。 通过采用先进的材料和加工技术，实现了键与花键的轻量化设计，同时保证了其可靠性
和耐久性，为航空发动机的安全运行提供了保障。
度、高度等。
键与花键的尺寸公差根据不同的 配合类型和用途进行规定，以确 保键与花键的装配精度和互换性。
尺寸公差的选择需要考虑生产条 件、装配要求和制造成本等因素。
键与花键的位置公差
01
位置公差是控制键与花键相对位置的允许变动量，如平行度、 垂直度、同轴度等。
02
位置公差的选择需要考虑键与花键的工作性能和装配要求，以
检验法
通过检验样件或标准件对键与花键进行对比检验，以判断其是否合 格。
试验法
对键与花键进行功能性试验，以验证其是否满足使用要求。
质量控制
严格控制加工工艺
确保加工过程中各项工艺参数符合要求，以获得 稳定的加工质量。
定期检测设备精度
对加工设备进行定期检测和维护，确保设备精度 符合要求。
加强员工培训
提高员工技能水平和工作责任心，确保加工质量 得到有效控制。

键花键的公差与配合

键花键的公差与配合
解决方案
重新设计键花键，优化尺寸和公差，提高配合精度。
案例二：某汽车传动系统的键花键设计
总结词
高强度和耐磨性要求
详细描述
某汽车传动系统中的键花键需要承受高强度和耐磨性要求，以确保 长期稳定运行。
解决方案
采用高强度材料和表面处理技术，优化设计以满足高强度和耐磨性 要求。
案例三：某航空发动机的键花键优化
配合选择
根据工作条件
根据轴和孔的工作条件，如载荷、转速、温度 等，选择合适的配合类型。
根据材料特性
根据轴和孔的材料特性，如硬度、弹性模量、 热膨胀系数等，选择合适的配合类型。
根据装配要求
根据轴和孔的装配要求，如装配方法、装配尺寸链等，选择合适的配合类型。
04 键花键的加工与检测
加工方法
切削加工
总结词
01
轻量化和高性能要求
详细描述
02
某航空发动机中的键花键需要满足轻量化和高性能要求，以降
低油耗和提高发动机效率。
解决方案
03
采用先进的轻量化材料和优化设计，提高键花键的性能和效率。
感谢您的观看
THANKS
运行稳定性。
影响因素
键宽公差的大小受到多种因 素的影响，包括原材料的宽 度偏差、热处理变形以及加
工过程中的累积误差等。
控制方法
为了减小键宽公差，需要加 强原材料的质量控制，优化 热处理工艺和加工工艺，以 及采用先进的测量设备和测 量方法等措施。
03 键花键的配合
配合类型
01
过盈配合
利用材料的弹性变形能力，使内 孔与轴的外径之间产生过盈，实 现固定连接。
角度尺
用于测量键花键的角度。
游标卡尺
用于测量键花键的外径、内径和槽宽等尺寸。

键和花键的公差

键和花键的公差
§6-1 单键联接
一、单键的种类与配合尺寸 1．单键的种类
2．单键的配合尺寸
二、普通平键的公差与配合 1．平键和键槽配合尺寸 的公差带与配合种类
2．平键与键槽非配合尺寸的公差带
三、键槽尺寸和公差的标注
§6-2 花键联结
一、花键联接的作用与特点 1）定心精度高。 2）导向性能好。 3）承载能力强。 4）联接可靠。 二、矩形花键的尺寸系列
三、矩形花键联接的几何参数与定心方式
四、矩形花键联接的极限与配合
五、矩形花键联接的几何公差和表面粗糙度要求 1．花键的几何公差
2．表面粗糙度要求
矩形花键的表面粗糙度参数一般是标注Ra的上限值要 求。矩形花键的表面粗糙度Ra参数及的上限值一般这样 选取：内花键的小径表面不大于0.8 μm，键侧面不大于 3.2μm，大径表面不大于6.3μm。外花键的小径表面不大 于0.8μm，键侧面不大于0.8μm，大径表面不大于3.2μm。

六、花键参数的标注
矩形花键联接在图纸上的标注，按顺序包括以下项 目：键数N、小径d、大径D、键宽（键槽宽）B标注顺 序表示为键数N×小径d×大径D×键宽（键槽宽）B。

11章键和花键的互换性解析

11章键和花键的互换性解析
12
二、矩形花键的公差与配合 1、采用基孔制（国标定） 目的：减少拉刀数目。 （拉刀制造复杂，成本高） 2、花键工作形式 1）滑动、紧滑动： 花键套可改变轴向位置 （如常见的双联滑移齿轮） 2）固定：只传递扭矩。 （传递的力大，精度高） 3、配合性质
通过改变花键轴的d 、B 的公差达到滑动或固定。
4、花键常用的配合性质 见P225表11-7不同的装配形式， 配合性质不同。 例：一般用途，均是基孔制， 滑动配合。如下图
根据大径D、小径d、键宽B的 尺寸，查出极限偏差，可计 算出配合间隙。
13
三、矩形花键的形位公差
主要是小径d形状公差、键槽 位置、对称度、等分度公差。
（一）小径d的极限尺寸应 遵守包容要求圈E。如图
检测内、外花键时，如果花键综合量规能通过，而 单项止端量规不能通过，则表示被测内、外花键合 格。反之，即为不合格
19 19
第十一章课上思考题
一、填空题： 1、键传递扭矩是两个（ 侧面 ），所以其配合尺寸应是 （键宽b）尺寸。键的其余尺寸均是（ 非配合尺寸 ）尺寸。 2、键是标准件，而且同时与（ 轴槽 ）和（ 轮毂槽 ）配 合，所以配合的种类应采用（ 基轴制 ）。 3、矩形花键的三种定心方式是用（ 小径d ）、（ 大径D ） 和键宽B。国家标准规定，矩形花键用（ 小径d ）定心。 4、矩形花键的三种（ 定心 ）方式是用大径D、小径d和 键宽B。（ 国家标准 ）规定，矩形花键用小径d（ 定心 ）。
0.084 0
3、6H11/f9
6
7
8
9
10
11
第三节：矩形花键联结的公差与配合
一、矩形花键的定心方式 1、矩形花键联结的主要功能 保证内外花键的同轴度和传递扭矩运动。 2、主要参数： 大径D、小径d、键宽B。如图示 3、三种定心方式：大径D、小径d、键宽B

键与花键的公差配合及选用

键与花键的公差配合及选用

项目4 键与花键的公差配合及选用
2. 矩形花键的尺寸公差与配合
矩形花键的尺寸公差采用基孔制，以减少拉刀的数目。 内、外花键小径、大径和键宽（键槽宽）的尺寸公差带分为一般用 和精密传动用两类，参下表。 一般用的内花键槽宽规定了拉削后热处理和不热处理两种公差带。 标准规定，按装配型式分滑动、紧滑动和固定三种配合。前两种在工作 过程中，既可传递扭矩，且花键套还可以在轴上移动，后一种只用来传 递扭矩，花键套在轴上无轴向移动。 花键尺寸公差带选用的一般原则:定心精度要求高或传递扭矩大时， 选用精密传动用尺寸公差带。反之，可选用一般用的尺寸公差带。
平键联接是由键、轴、轮毂三个零件组成的，平键连接结合尺寸有键宽与键槽 宽（轴槽宽和轮毂槽宽）b、键高h、槽深（轴槽深t1 、轮毂槽深t2 ）、键和 槽长L等，平键连接通过侧面相互接触来传递扭矩。
键和键槽的 宽度是配合尺寸， 国家标准规定了 较严格的公差， 其余尺寸为非配 合尺寸，规定较 松的公差。
普通平键键槽的剖面尺寸
项目4 键与花键的公差配合及选用
知识点3. 花键连接的公差 1. 矩形花键连接的几何参数与定心方式
1） 矩形花键连接的几何参数
矩形花键的主要尺寸有三个，即大径D、小径d、键宽（键槽宽）B。
矩形花键的主要尺寸
项目4 键与花键的公差配合及选用
2）矩形花键的定心方式
花键连接中主要尺寸有三个， 为了保证使用性能，改善加 工工艺，只能选择一个结合 面作为主要配合面，对其规 定较高的精度，以保证配合 性质和定心精度，该表面称 为定心表面。
普通平键的三种配合及应用
配合种 类
较松联 结
尺寸b的公差带
键
键槽
轮毂 槽
应用
键在轴上及轮毂中均能滑动，主要用于导向平键， H9 D10 轮毂可在轴上移动。

机械基础 第十一章 键

机械基础 第十一章 键

花键 连接
内花键
外花键
图11-7 花键连接
花由键沿连轴接具和有轮下毂列孔特周点向：均布的多个
（l）由于多个键齿同时参加工作，受挤压的
键齿相互啮合而成的连接。花键连接
面积大，所以承载能力高；
（键2）齿轴的上侧零面件是与工轴作的对面中，性工好作，时沿靠轴齿向移的动
时侧导面向挤性压好传； 递转矩。花键分为外花键
t2
2.5
1.8
>12～17 >17～22
键长标准系列
5×5
10～56
3.0
2.3
6×6
14～70
3.5
2.8
6、8、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40、45、50、56、63、70、80、90、
100、110、125、140、160、…
注：有关更多数据可查阅相关标准或手册。
平键连接
平键连接
普通 平键
图11-3 普通平键的尺寸
平键是标准件，只需根据用途 、轴径、轮毂长度选取键的类型和 尺寸。普通平键的主要尺寸是键宽b ，键高h和键长L，如图11-3所示。
平键连接
平键连接
普通 平键
表11-1 普通平键和键槽尺寸
轴的直径 >10～12
键 b×h 4×4
L 8～45
键槽
t1
平键连接
平键连接
平键连接采用基轴制配合，按键宽与槽宽配合的松紧程度不同，分为较松键连
普通
接、一般键连接和较紧键连接三种。三种连接的键宽、轴槽宽和轮毂槽宽的公差带
平键
及其应用范围见表11-2。
表11-2 平键连接配合种类及其应用范围
平键连接 配合种类

键和花键的公差及配合全解课件

键和花键的公差及配合全解课件
公差的存在可以提高零件的互换性和生产效率， 但也会对零件的精度和性能产生影响。
键和花键的尺寸公差
01
尺寸公差是指键和花键的基本尺寸允许变化的范围， 包括长度、宽度和高度等。
02
键和花键的尺寸公差主要受到材料、制造方法和生 产环境等因素的影响。
03
为了确保键和花键的正常使用，必须对尺寸公差进 行合理控制，以保证其基本尺寸的准确性。
花键的应用场景
花键主要用于传递较大的扭矩，特别是在需要承受较大载荷 的机械中，如飞机起落架、工业减速器等。由于其较高的承 载能力和稳定性，花键已成为许多重型机械中的关键零件。
02
键和花键的公差
公差的概念
公差是允许零件尺寸和几何形状变化的范围， 是生产过程中不可避免的误差。
公差分为尺寸公差、位置公差和形状公差三种 类型，它们分别控制着零件尺寸的变化范围、 零件位置的变化范围和零件形状的变化范围。
根据工作载荷、转速和精度要求，设计键和花键的结 构和尺寸。
保证互பைடு நூலகம்性
确保生产出的键和花键具有良好的互换性，便于装配 和维修。
降低应力集中
合理设计键和花键的齿形和槽形，降低应力集中，提 高抗疲劳强度。
键和花键的材料选择
强度和耐磨性
选择高强度和耐磨性好的材料，如碳钢、合金 钢或不锈钢。
工艺性能
考虑材料的可加工性和热处理性能，便于制造 和优化机械性能。
01
配合是指两个或多个零件在装配 时，通过一定的方式相互连接， 以实现共同工作或满足特定功能 要求的过程。
02
配合关系的好坏直接影响到零件 的装配质量、使用性能和寿命。
键和花键的配合方式
键和花键的配合方式主要有三种：间隙配合、过渡配合和过 盈配合。

键和花键联接的公差及检测课件

键和花键联接的公差及检测课件
05
总结与展望
研究深度不足：目前对于键和花键联接的公差及检测方面的研究，在理论和实践方面都还有很大的提升空间。特别是在实际应用中，如何更好地将理论知识与实际操作相结合，以提高检测精度和可靠性，仍是一个需要深入探讨的问题。
加强基础研究：未来研究应注重加强键和花键联接的公差及检测的基础理论研究，以提高理论体系的完整性和科学性。同时，应注重理论与实践相结合，将理论知识应用于实际操作中，以提高检测精度和可靠性。
要点一
要点二
详细描述
在精密仪器中，键和花键联接主要用于实现各部件的精确配合和固定。由于精密仪器的测量精度要求极高，因此对于键和花键联接的公差及检测要求也极为苛刻。任何微小的误差都可能影响到仪器的测量精度和准确性，因此在实际生产和使用中，需要严格控制键和花键的公差及检测，以确保精密仪器的性能和质量。
CHAPTER
公差
CHAPTER
02
键和花键联接的公差设计
03
工艺可行性
公差设计应考虑加工工艺的可行性，确保实际生产中能够达到所要求的公差范围。
01
满足使用要求
公差设计应满足键和花键联接的使用要求，确保联接的可靠性和稳定性。
02
经济性考虑
在满足使用要求的前提下，应尽量减小公差，以降低制造成本。
长度公差
键和花键的长度公差应满足联接长度的要求，确保联接的有效性。
键和花键联接的公差及检测课件
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目录
键和花键联接的基本概念键和花键联接的公差设计键和花键联接的检测方法键和花键联接的案例分析总结与展望
CHAPTER
01
键和花键联接的基本概念
键
键是一种用于传递扭矩的机械元件，通常用于轴和轮毂之间的联接。根据不同的分类标准，键可以分为不同的类型，如按工作方式可分为平键、半圆键和楔键等。

7.1键与花键的公差配合与检测

7.1键与花键的公差配合与检测
键三种。
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2、矩形花键的几何参数
矩形花键尺寸参数： 大径D、小径d和键宽B。
B
B
d
d
D D
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矩形花键的定心方式
定心方式： 大径定心、小径定心和侧面定心。
小径定心的优点：
花键孔和花键轴小径可以进行磨削，使花键 具有较高的定心精度、较好的定心稳定性、 较长的使用寿命。
时 ，
当 综 合 通 规 通 过 ，
体验项 尺小止 寸径规 。、（
大或 径其 键他 槽量 宽具 的） 最分
装对项 要称检 求度验 。，法
以检 保验 证键 配槽 合的 要等 求分
矩 形 花 键 的 检 测
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矩形花键的检测.2
（2）单项检验 在单件小批量生产中，可用通用量具分别
7.1 键与花键的公差配合与检测
一、 键联结的公差配合与检测
1、键联结的结构和几何参数 键联结是机械产品中应用广泛的结合方式，通
常用于轴和轴上零件（如齿轮、皮带轮、联 轴器等）之间的联结，用来传递扭矩和运动。
键联结分为单键联结和花键联结。
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单键联结的分类
单键按其结构形式的不同分为：
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矩形花键配合的选用
滑动联结：通常用于移动距离较长、移动
频率高的条件下工作的花键；
紧滑动联结：内、外花键定心精度要求
高、传递扭矩大并常伴有反向转动的情况， 具有较小配合间隙；
固定联结：内花键在轴上固定不动，只用
来传递扭矩的情况。
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键、花键

键、花键
键、花键的互换性
第十九章
第一节
键、花键的互换性
单键联接的公差与配合
单键中普通平键和半圆键应用最广，故本节仅介绍平键和半圆键的公差与配 合。其结构尺寸见图 19.1 所示。 一、配合尺寸的公差与配合 键联接是通过键的侧面分别与轴槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递运动和扭 矩的。因此它们的宽度 b 是主要配合尺寸。 键是标准件，键联接采用基轴制配合。 国标 GB/T1095－1979《平键 键和键槽的剖面尺寸》对键宽规定了一种公差 带 h9，对轴和轮毂的键槽宽各规定了三种公差带，从而构成了三种不同性质的配 合。按照配合的松紧不同，普通平键联接分为较松联接、一般联接和较紧联接； 半圆键分为一般联接和较紧联接。各种配合的配合性质及应用见表 19.1。键宽与 键槽宽的公差带见图 19.2。
表 19.1 键的 类型 平键 一般 较紧 半圆 键 一般 较紧 h9 N9 P9 N9 P9 JS9 P9 JS9 配合 种类 较松 尺寸 b 的公差带 键 轴槽 H9 毂槽 D10 键与键槽的配合 配合性质及应用 主要用于导向平键，导向平键装在轴上，用螺钉固 定，轮毂可在轴上滑动，也用于薄型平键。 键压在轴槽中固定，用于传递一般载荷，也用于薄 型平键。 键压在轴槽和轮毂槽中固定。主要用于传递重载、 冲击载荷及双向传递扭矩的场合，也用于薄型平键。 定位及传递扭矩。
— 98 —
键、花键的互换性
态时，它必须具有理想形状，只有当小径 d 的实际尺寸偏离最大实体状态时，才 允许有形状误差。 （2）在大批量生产时，采用花键综合量规来检验矩形花键，因此要求键宽遵 守最大实体要求。对键和键槽规定位置度公差，位置度公差见表 19.8，图样标注 见图 19.5 所示。 （3）在单件、小批量生产时，对键（键槽）宽规定对称度公差和等分度公差， 并遵守独立原则，两者同值，对称度公差见表 19.9，图样标注见图 19.6 所示。 （4） 对于较长的花键， 国家标准末作规定， 可根据产品性能， 自行规定键 （键 槽）侧对小径 d 轴线的平行度公差。 以小径为定心时，矩形花键各结合面的表面粗糙度要求见表 19.10。
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配合性质，所以内、外花键小径d 表面的形状
公差应遵守包容要求，即花键孔和轴的小径表 面实际轮廓不能超出最大实体边界。 为保证可装配性和键侧受力均匀，规定花键的 位置度公差应遵守最大实体原则，即键、键槽 实际轮廓不允许超出最大实体实效边界。
花键图样标注示例
花键位置度公差标注
花键图样标注示例
花键对称度公差标注
3. 标注对称度公差 4. 标注表面粗糙度轮毂键槽ຫໍສະໝຸດ §2 矩形花键联结的公差与配合
花键分为内花键（花键孔）和外花键（花键 轴），它是把键和轴、键槽和轮毂做成一整 体的联结件，它既可以是固定联结，也可以 是滑动联结。与键联结相比，花键联结有联 结可靠、强度高、可以传递较大的转矩、孔、 轴定心精度高和导向精度高等优点。
花键
矩形花键结构示例
一、主要尺寸的公差要求
矩形花键的3个主要尺寸 ：小径d，大径D，键宽、 键槽宽B。键数规定为偶数，分别为6、8、10三种。
尺寸公差的规定：花键联结的主要要求是保证内、外 花键的同轴度，以及键侧面与键槽侧面接触均匀，保 证传递一定的转矩。为此，必须保证一定的配合性质。 国家标准规定采用小径定心，即把小径的结合面作为 定心表面，规定较严的尺寸公差；其余两个主要尺寸 规定较松的尺寸公差。
N×d×D×B。即
内花键：6×28H6×32H10×7H9 外花键：6×28g5×32a11×7f7 花键副： 6 28 H6 32 H10 7 H9
g5 a11 f 7
§4 键和花键的检测
轴槽和轮毂槽的测量一般使用通用计量 器具，如下图。
当对称度符合相关原则时，使用键槽对称度量规 ，如下图。
矩形花键联接的定心方式
a）大径定心 b）小径定心 c）键宽定心
小径定心
矩形花键国家标准（GB/T1144－2001） 规定，矩形花键用小径定心，因为小径定心 有一系列优点。小径定心时，热处理后的变 形可用内圆磨修复，而且内圆磨可达到更高 的尺寸精度和更高的表面粗糙度要求。因而 小径定心的定心精度更高，定心稳定性较好 ，使用寿命长，有利于产品质量的提高。外 花键小径精度可用成形磨削保证。
花键的分类：花键联结分为矩形花键、渐开 线花键联结，其中以矩形花键联结应用最广 泛。
键联接、花键联接都是可拆联接，用于联 接轴和轴上的传动件（如齿轮、带轮和联轴器
等），使轴和传动件同步旋转，以传递扭矩和 运动，有时也用于轴上传动件的导向，如变速 箱中的齿轮可以沿花键轴移动达到变换速度的 目的。
普通平键的联接结构由键、轴、轮毂三个零件组
三、表面粗糙度轮廓要求
外花键小径表面为 Ra0.8µm；
大径表面为 R3a.2µm； 键侧面为 R0a.8µm。 内花键小径表面为 Ra0.8µm； 大径表面为 R6a.3µm； 键槽侧面 R3a.2µm。
四、内、外花键标注示例
矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号 按照花键规格规定的次序标注，即
b
L
h
d-t1 t1 t2 d+t2
A
一、尺寸公差要求
平键联结的公差与配合
由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因 而，键与轴槽、键与轮毂槽的配合均采用基轴制。 国家标准对键宽只规定了一种公差带h8。
一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要 求较松，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合 性质不同。国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规定 了三种公差带，构成三种配合形式，分别对应于 松联结、正常联结和紧密联结。用于不同的场合。 键宽与键槽宽公差带如图示。
成，通过键的侧面分别与轴槽、轮毂槽的侧面相互接 触来传递运动和扭矩，键的上表面和轮毂槽底面留有
一定的间隙，所以，键宽和键槽宽b是决定配合性质
和配合精度的主要参数，是主要配合尺寸，公差等级
要求高；键长L、键高h、轴槽深t1和轮毂槽深t2为非
配合尺寸。
§1 普通平键联结的公差与配合
包括配合尺寸和非配合尺寸的公差、 几何公差以及表面粗糙度轮廓要求。
矩形花键的检测
矩形花键的检测有单项测量和综合检验两类。主要对定心小径、大径和键 宽三个参数检验，而每一个参数都有尺寸、位置、表面粗糙度的检验。
三、表面粗糙度轮廓要求
键和键槽配合面的表 面粗糙度一般取
R1a.6～3.2μm，
非配合面取
R6a.3μm。
四、轴键槽标注示例
1. 标注槽深d-t及公差 2. 标注槽宽b及公差
3. 标注对称度公差 4. 标注表面粗糙度
轴键槽
四、孔键槽标注示例
1. 标注轮毂深d+t1及
公差
2. 标注槽宽b及公差
平键配合公差带图：
键宽公差带
D10
轴槽公差带
轮毂槽公差带
b
H9
0 -
h8
JS9
N9 h8
h8
P9
P9
+
松联结
正常联结
紧密联结
二、几何公差要求
为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面 积和可装配性，对键和键槽的位置误差要加以 控制，应分别规定轴键槽对轴的基准线和轮毂 槽对孔的基准轴线的对称度公差，一般可按 GB/T 1184－1996对称度公差7～9级选取。 查表时，公称尺寸是指键宽。
二、配合的基准制和装配型式
矩形花键配合采用基孔制。 矩形花键装配型式的分类：
按使用要求分：分为一般使用与精密传动两 种。
按联结使用要求分：分为滑动、紧滑动和固 定三种配合类型。
各种要求的花键尺寸的标准公差等级不相同。
三、几何公差要求
对矩形花键的几何公差做如下规定： 因为小径是花键联结的定心尺寸，必须保证其
第十一章 键和花键联结 的公差与配合
§1 普通平键联结的公差、配合与检测 §2 矩形花键联结的公差、配合与检测
键和花键的作用
联结轴和轴上零件来传递转矩和运动； 当配合件之间要求作轴向移动时，还
可以起导向作用。
键和花键的分类
键的分类：常用的键联结有平键（包括普通 平键和导向平键）、半圆键、切向键和楔形 键联结，其中以平键联结应用最广泛。
一、尺寸精度设计（1）
平键联结的基本构成 ：平键联结是由键、轴键槽、 轮毂键槽构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽 和轮毂槽的侧面相互接触来传递转矩。
平键联结的配合尺寸：键和轴槽、轮毂槽的宽度 尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、轴 槽深、轮毂槽深等都属于非配合尺寸。
平键结构示意图
A—A
A