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第八章键和花键的公差与配合授课课题：键和花键的公差与配合目的要求：1、了解平键、矩形花键结合的种类与特点；2、掌握平键和矩形花键连接的公差与配合的特点；掌握矩形花键连接的定心方式；3、了解渐开线花键的公差与配合的特点；4、了解平键与矩形花键的标注。
重点：1、平键连接的公差与配合的选用与标注；2、矩形花键连接的公差与配合的选用与标注。
难点：矩形花键连接的公差与配合的选用机器中键和花键的结合主要作用：用来联结轴和轴上的齿轮、皮带轮等以传递扭矩；当轴与传动件之间有轴向相对运动要求时，键还能起导向作用。
键的种类：主要可分为单键和花键。
单键又分为平键、半圆键和楔键等几种。
其中平键应用最广。
平键又可分为普通平键和导向平键。
普通平键一般用于固定联结，而导向平键用于可移动的联结。
花键按键廓的形状不同分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键等，其中矩形花键应用最多。
本节主要讨论平键和矩形花键结合的精度设计。
图8-1键联接图8-2单键一、平键联结的精度设计包括：1.尺寸精度设计2.形位精度设计3.表面粗糙度的精度设计1.尺寸精度设计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：b（非配合尺寸：L （键长）、 h （键高） t （轴槽深）、t1（轮毂槽深）d （轴和轮毂槽直径）图8-3平键联结使用要求：①侧面传力，需要足够的有效接触面积。
键的上表面与轮毂槽间留有一定的间隙（0.2-0.5） ② 键嵌入牢固 ；③ 便于装拆。
影响平键联结使用要求的因素与控制： 1）影响平键联结使用要求的因素配合表面的形位误差：配合表面对孔、轴轴线的对称度误差 配合表面的表面粗糙度：键与键槽接触表面的粗糙度 2）影响其使用要求的因素的控制键是标准件，所以影响因素的控制主要是对键槽而言。
对配合尺寸给予较严的公差，对非配合尺寸给予较松的公差。
给予轴键槽宽度的中心平面对轴线和轮毂槽宽度的中心平面对孔的基准轴线的对称度公差。
第七章平键、花键联结的公差与检测键联结和花键联结应用广泛，以传递扭矩，键和花键联结属于可拆卸联结，常用于需要经常拆卸和便于装配之处。
键(单键)分为平键、半圆键、切向键和楔形键等几种。
花键分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键等几种，其中以矩形花健的应用最广泛。
第一节平键联结的公差与检测平键分为普通平键和导向平键两种，前者用于固定联结，后者用于导向联结。
一、平键联结的公差与配合1、平键联结的几何参数键宽、键槽宽：b键高：h轴槽深：t轮毂槽深：t1键长：L2．尺寸公差带⑴基准制基轴制键是用标准的精拔钢制造的，是标准件。
在键宽与键槽宽的配合中，键宽相当于“轴”，键槽宽相当于“孔”。
由于键宽同时要与轴槽宽和轮毂槽宽配合，而且配合性质往往又不同，因此键宽与键槽宽的配合均采用基轴制。
⑵公差带键宽——一种公差带：h9轴槽——三种公差带：H9、N9、P9轮毂槽——三种公差带：D10、Js9、P9t、t1的公差由GB1095——79专门规定键高h ——一般采用 h11键长L ——一般采用 h14轴槽长L——一般采用 H143．键槽的位置公差与表面粗糙度⑴位置公差：规定了轴槽对轴的轴线和轮毂槽对孔的轴线的对称度公差。
根据不同的使用要求，按GBll84—80中对称度公差的7—9级选取。
⑵表面粗糙度：轴槽和轮毂槽两侧面的粗糙度参数推荐为Ra1.6~3.2um；底面的粗糙度为6.3um。
例题：某机构轴与齿轮（φ56H7/r6）采用平键固定联结，选择键联结的公差与配合并标注在图上。
解：1、查表7-1 键的公称尺寸 b×h=16×10 2、选择配合采用一般键联结轴槽：16N9 轮毂槽：16Js93、位置公差对称度按8级查公差为：20um4、表面粗糙度轴槽、轮毂槽侧面：Ra为3.2um底面6.3um5、查表7-1 得各尺寸偏差标于图上第二节矩形花键联结的公差与检测一、概述花键联结用于传递扭矩，配合件之间还可以做轴向相对运动。
第八章 平键、花键联接的公差与检测(1学时)
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本次课内容：
1. 平键、半圆键联接的公差与配合；
2. 矩形花键联接的定心方式及极限与配合；
3. 键槽和花键的形位公差和表面粗糙度；
4. 花键的标注 ；
5. 小结。
要求熟练掌握的重点内容：
1.
平键的配合； 2.
矩形花键联接的定心方式； 3.
矩形花键联接的配合。
4. 花键的标注
本次课教学方法：
以多媒体为辅助教学手段。
课外作业：习题：8-2、8-3、8-5
备注：教具（花键量规）。
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具体内容的详细教案如下： （加黑字表示板书内容或应有板书的地方）
第一节 平键联接的公差与配合
一、 概述
注：简单讲解平键联接用途和种类
二、 键联接的公差与配合
键是通过键的侧面与轴槽和轮毂槽的相互挤压来传递扭矩的，因此，键联接的主参数是键宽b 。
键是标准件，故采用基轴制。
在平键和半圆键联接中，配合尺寸是键和键槽宽度，见教材图8-1所示（见课件）。
为适用于不同的工作要求，对平键和半圆键：
键宽只有h8一种公差带
键槽宽和毂槽宽各规定三种公差带 注：结合下图和教材表8－1和图8－2（见课件）说明三种配合的公差带关系和配合的应用。
国标规定 各构成三种配合 （三种联接）（见课件）
国标推荐键槽、轮毂槽的键槽宽b 两侧面粗糙度参数Ra 值为1.6～3.2μm ，键槽底面、轮毂槽底面
的表面粗糙度参数Ra 值为6.3μm 。
第二节 花键联接
一、概述
花键按齿形状的不同可分为：矩形花键、渐开线花健和三角形花键，如下（见课件）所示。
与平键
相比，花键有如下优点：
（1）载荷分布均匀，承载能力强，可传递更大的扭矩；
（2）导向性好；
（3）定心精度高，满足了高精度场合的使用要求。
正因为与平键相比花键有以上的优点，花键被广泛使用在机器中。
花键联接分为固定联结与滑动联结两种。
花键联接的使用要求为：保证联接及传递扭矩可靠；保证内花键(孔)和外花键(轴)联接后的同轴度；
滑动联接还要求导向精度及移动灵活性，固定联接要求可装配性。
二、 矩形花键
1. 花键定心方式
花键有大径D 、小径d 和键（槽）宽B 三个主要尺寸参数（如教材图8-4所示）（见课件）
注：结合课件进行讲解，得出定心方式。
花键联接有三种定心方式
a) 矩形花键 b) 渐开线花键 c) 三角花键 花键联结（见课件） a) 大径定心
b) 小径定心 如下图（见课件）。
花键的定心方式（见课件）
比较普遍采用的定心方式小径定心。
注：要对小径定心的优点进行说明。
国家标准《矩形花键尺寸公差和检测》GB/T1144—2001中规定了小径定心矩形花键的基本尺寸、公差与配合、检验规则和标记方法。
2. 矩形花键联接的公差与配合
矩形花键的极限与配合分为两种情况：1）一般用途的矩形花键；2）精密传动的矩形花键。
为了减少加工和检验内花键拉刀和量规的规格和数量，矩形花键联接：
采用基孔制配合。
标准中规定。
矩形花键的配合按装配型式分三种：
滑动在工作过程中，既可传递扭矩，且花键套还可在轴上移动
紧滑动
固定只用来传递扭矩，花键套在轴上无轴向移动
尺寸公差带如表8－6所示（见课件）。
对于精密传动用的内花键，当需要控制键侧配合间隙时，槽宽公差带可选用H7，一般情况下可选用H9。
从表8-6可以看出矩形花键配合有如下特点：
1）内、外花键小径d的公差等级相同，且比相应大径D和键宽B的都高。
2）大径D只有一种配合为H10/a11。
3）内、外花键定心直径d的公差带分别为三种、九种，键宽B的公差带分别为三种、六种。
3. 矩形花键联接公差与配合的选用（注：用课件讲解）
4. 矩形花键联接的形位公差和表面粗糙度要求
（1）形位公差要求见教材图8－6、（见课件）图8－7 矩形花键的对称度公差标注（自学）。
（2）表面粗糙度要求
一般是标注Ra的上限值要求，矩形花键各结合表面粗糙度见教材表8-10（自学）。
5. 矩形花键联接的标注代号（见课件）注：通过课件举例说明。
6. 矩形花键的检测注：通过课件和花键量规教具简单讲解。
本章小结（见课件）
应小结如下内容：
1．平键、半圆键联接的公差与配合（从《极限与配合》标准中选出）
2．矩形花键联接的定心方式及极限与配合（1）矩形花键联接定心方式
（2）矩形花键的极限与配合
3．花键的标注。
