第十一章讲义键和花键的公差与配合

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第十一章键和花键的公差与配合第一节 2010年第09版(1)

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。
§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。
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。
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
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。
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
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。

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）

键和花键公差配合

（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
检测时，综合量规不能通过时则花键合格。
第23页/共2324页
图10-12 花键综合量规
第24页/共2424页
第22页/共2224页
5．花键的检测
花键检测的方式根据不同的生产规模而定。对单件、小批量生产的内、外花键可用通用量具按独立原则分别对尺寸 d、D和B进行尺寸误差单项测量；对键（键槽）宽的对称度及等分度分别进行形位误差测量。
对大批量生产的内、外花键可采用综合量规（内花键用综合置规见图10-12（a）、外花键用综合环规见图10-12（b）按包容原则检测花键的小径d，并按最大实体原则综合检测花键的大径D及键（键槽）宽，综合量规只有通端，故另需用单项量规（内花键用塞规、外花键用卡板）分别检测d、D 和B的最小实体尺寸，单项量规只有止端。

键和花键的公差和配合教育课件

（1）配合尺寸—b
① 基准制：
h
② 公差等级：
IT8~IT10
③ 基本偏差
键：h
轴槽：H、N、P
轮槽：D、JS、P
④ 尺寸公差带（见表8.1）
7
键：h8
轴槽：H9、N9、P9
轮槽：D10、JS9、P9
其公差带选自：
公差带图见图8.2所示。
GB/T1801—1999。
b
⑤ 配合种类及其应用(表8.2 ) ① H 9 与 D 10 松联结 h8 h8 ③ P 9 与 P 9 紧密联接 h8 h8
b = 8: N9、JS9, t 1= 4、t2 = 3.3和公差 T = 0.2；
8N9（
）×
8JS9(±0.018) t2×=3.3
t1=4
28.3
21
14
(3)由表4.16得对称度公差 t = 0.015;
0.015 A
0.015 B
A
B
表4.16
(4) 键槽侧面粗糙度Ra上限值:1.6~3.2 μm
用独立原则。
25
位置度和对称度公差数值见表8.5。
3.表面粗糙度(表8.6)
26
µm
27
4. 图样标注(见图8.8 ~ 图8.10) (1) 位置度的标注（见图8.8）
图8.8 花键位置度公差
28
(2) 对称度的标注（见图8.9）
29
（3）装配图上的标注（见图8.10）
30
中心平面对其轴线的对称度公差。
其公差值按GB/T 1184－1996取7～9级。
A
10
B
A
B
3. 配合表面的表面粗糙度轮廓

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）

改第11章_键和花键的公差与配合(新)

第11章键和花键的公差与配合互换性与技术测量矩形内、外花键尺寸公差带（摘自GB/T 1144-2001）
注：1. 精密传动用的内花键，当需要控制键侧配合间隙时，槽宽可选H7，一般情况下选H9。 2. d为H6、H7的内花键，允许与提高一级的外花键配合。
第11章键和花键的公差与配合互换性与技术测量
7 6
7 12 12 18
第11章键和花键的公差与配合互换性与技术测量
二、矩形花键
1. 花键定心方式矩形花键的联结可以有三种定心方式：①小径d定心、 ②大径D定心和③键宽B定心，前两种定心方式的定心精度比后一种方式的高。国家标准规定矩形花键联结采用小径定心。采用小径定心，磨削内花键小径表面就很容易，磨削外花键表面也比较方便。采用小径定心就可以通过磨削达到高精度小径要求。所以，矩形花键采用小径定心可以获得更高的定心精度，并能保证和提高花键的表面质量。（花键结合面硬度要求：淬火热处理）

键联结是通过键的侧面与轴键槽和轮毂键槽的侧面相互接触来传递扭矩。键的上表来自与轮毂键槽间要留有一定的间隙。
第11章键和花键的公差与配合互换性与技术测量二、键联接的分类：单键联接和花键联接两大类单键的分类：常用的单键联结有平键（包括普通平键和导向平键）、半圆键、切向键和楔键联结，其中以平键联结应用最广泛。花键的分类：花键联结分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键联结，其中以矩形花键联结应用最广泛。
A
A A
b
b---键和键槽宽度（轴槽和轮毂槽） t---轴槽深度
d-t1 D+t1
h
L
t1---轮毂槽深度 h---键的高度 t+t1-h=0.2-0.5mm L---键的长度

键与花键的公差与配合.ppt

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8.1 单键连接的公差与配合
8.1.2 平键连接的公差与配合
GB/T 1095-2003规定了平键连接的剖面尺寸及公差，如图8-1和表8-1所示。其中，轴槽深t1和轮毂槽深t2的尺寸与极限偏差由GB/T 1095-2003专门规定，见表8-1。键高h的公差带一般采用h11，键长的公差带采用h14，轴槽长度的公差带采用H14。
（3）必须考虑形位误差的影响：花键在加工过程中不可避免地存在形状位置误差，为了限制形位误差对花键配合的影响，除了规定花键的尺寸公差外，还必须规定花键的形位公差，或规定限制形位误差的花键综合公差。
本节只介绍矩形花键的公差与配合。
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8.2 矩形花键的公差与配合
8.2.2 矩形花键的主要尺寸及定心方式
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8.2 矩形花键的公差与配合
为了降低制造成本，当单件、小批量生产时可采用单项测量，规定花键的对称度公差和等分度公差。矩形花键的对称度公差值见表8-6。花键的等分度公差是指花键各齿沿3600圆周方向均匀分布理想位置的最大允许偏离值。国家标准规定，花键的等分度公差值等于花键的对称度公差值。花键（花键槽）的对称度公差和等分度公差遵守独立原则。花键的对称度、等分度公差在图样上的标注方法如图8-8所示。
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8.2 矩形花键的公差与配合
国标规定的矩形花键采用小径定心有许多优点，它可以在降低制造难度的前提下确保定心精度。例如：内、外花键配合表面通常都淬硬至 42HRC左右，以提高接触面的强度、硬度和耐磨性，延长使用寿命!但热处理后的零件有残余热变形，需采用磨削修正。如果不采用小径定心，则内花键的大径和键侧都很难进行磨削修正，无法保证花键的定心精度；如果采用小径定心，则外花键的小径可采用成形磨削修正，内花键的小径可采用内圆磨削修正，因而可使小径配合面达到极高的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度要求。可见，采用小径定心方法可使花键连接获得更高的定心精度，使定心的稳定性好，使用寿命长。

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

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》PPT课件

精选课件ppt
10
9.2.2矩形花键的配合尺寸及定心方式
• 按承载能力，矩形花键分为中、轻两个系列。矩形花键的尺寸系列见表 9-3。Ｐ153
• 矩形花键主要尺寸有小径d、大径D、键(槽)宽B，如图9-4 所示。
图9-4
精选课件ppt
11
• 矩形花键联结的结合面有三个，即大径结合、小径结合和键侧结合面。三种定心方式：小径d定心、大径D定心和键(槽)宽B定心，如图9-5所示。国家标准规定矩形花健采用小径定心。
第9章键和花键的公差与配合
精选课件ppt
1
•课时数：2课时
•重点：键联结的键槽尺寸公差、形位公差的选用及键联结的图样标注。
•难点：键联结配合类型和配合精度的正确选用。
•授课方式：多媒体
•教具：课件
•新课导入：
键联结和花键联结广泛用于轴和轴上传动件之间的可拆卸联结，用以传递转矩和运动，有时也作轴向滑动的导向，特殊场合还能起到定位和保证安全的作用。不同的应用场合，对键联结的要求不同，本课主要介绍平键和花键联结公差与配合。
图9-5
精选课件ppt
12
9.2.3矩形花键的公差与配合
•矩形花键配合采用基孔制。
• 矩形花键配合精度，根据定心精度和传递转矩的大小，分为精密传动和一般用花键联结两种。
精密传动：花键联结定心精度高，传递转矩大而且平稳，多用于精密机床主轴变速箱与齿轮孔的联结。
一般用花键联结：用于定心精度要求不高的卧式车床变速箱及各种减速器中轴与齿轮的联结。
20
9.2.6图样标注
矩形花键标记：按规格N×d×D×B的顺序书写，另需加上配合或公差带代号。其在图样上标注如图9-8所示。

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

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

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。

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
精品
第十一章键和花键的公差与配合
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。
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。
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
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。
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 h8h8来自P9P9+
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。
§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。
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。
3. 标注对称度公差 4. 标注表面粗糙度
HOME
轮毂键槽
§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。
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
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 R0a.8µm；大径表面为 R6a.3µm；键槽侧面 R3a.2µm。
THANKS
平键结构示意图
A—A
A
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。

第十一章讲义键和花键的公差与配合

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