键和花键配合的精度设计
花键综合公差计算
花键综合公差计算
花键综合公差计算是指对花键的各种尺寸公差进行计算和分析，以确定其滑配的精度和可靠性。
具体的计算方法如下：
1. 首先，确定花键的设计尺寸，包括齿高、齿距、花键宽度等。
2. 确定花键的公差等级，一般有IT制（包括IT6、IT7等）和制（包括H7、H8等）。
3. 根据花键的公差等级，查找对应的公差范围表格或公式。
4. 使用公差范围表格或公式计算出花键各个尺寸的公差。
5. 将花键的设计尺寸和公差实施到CAD软件中进行绘制，可以使用软件中的公差功能进行计算和表示。
请注意，以上计算方法仅适用于一般情况下的花键综合公差计算，具体情况还需要根据具体的标准和设计要求进行调整和确定。
建议在实际应用中，参考相应的标准和规范，或者咨询专业人士进行准确的公差计算。
花键连接
16
关于最大实体原则的讨论：
1.键槽宽B=7mm（MMS），
基准孔D=28mm（MMS），
A
位置度为0.02mm 2.键槽宽B=7.09mm（LMS）， 基准孔D=28mm（MMS）， 位置度为0.02+0.09=0.11mm
3.键槽宽B=7.09mm（LMS），
基准孔D=28.021mm（LMS）， 位置度为： 0.02+0.09+0.021=0.131mm
章
键、花键的公差与配合
1
教学内容： 1.概述; 2.平键联接的公差与配合； 3.花键联接的公差与配合. 学习要求： 1.了解平键联接的的特点； 2.掌握平键联接的公差与配合、形位公差和表 面粗糙度的选用与标注； 3.掌握花键联接的公差与配合、形位公差和表 面粗糙度的选用与标注.
2
概 述
键与花键常用于轴与轴上的传动件之间的可拆卸联结， 用以传递转矩和运动； 当配合件之间要求作轴向移动时，还可以起导向作用。
17
二、花键配合的精度设计—3.表面粗糙度设计 花键表面粗糙度推荐值
内、外花键标注示例：
18
小 结
1． 平键、半圆键联接的公差与配合 平键联接的键宽与键槽宽b是决定配合性质和配合精度的主要参 数。平键、半圆键联接采用基轴制配合。国标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。由这些公 差带构成三组配合，分别得到规定的三种联接类型，即较松联接、 一般联接和较紧联接。应根据使用要求和应用场合确定其配合类别。 平键、半圆键联接的非配合尺寸精度要求较低，它们的公差分别见 教材表。 2． 矩形花键联接的定心方式及极限与配合 花键有矩形花键、渐开线花键和三角形花键，其中矩形花键应 用最广。国标规定了矩形花键联接的尺寸系列、定心方式及极限与 配合。 （1）矩形花键联接定心方式 矩形花键有大径（D）结合面、小径（d）结合面和键侧（B）结 合面(D、d、B分别为三个结合面的配合尺寸。其中只有一个为主要 结合面，它决定花键联接的配合性质，称为定心表面。按定心表面 的不同，矩形花键有大径D定心、小径d定心、和键（槽）宽B定心 三种定心方式，国标规定矩形花键采用小径定心。
键与花键联结的精度
第八章键与花键联结的精度8.1 内容键联结和花键联结广泛用作轴和轴上传动件（如齿轮、带轮、链轮、联轴器等）之间的圆周方向的定位，用以传递转矩，有时也用作轴上传动件的导向，如变速箱中变速齿轮花键孔与花键轴的联结。
8.1.1 基本内容本章的基本内容有：1. 平键联结的设计。
包括平键联结的结构和几何参数。
平键联结的精度设计，包括配合尺寸的公差带和配合种类；非配合尺寸的公差带；平键联结配合表面的几何公差和表面粗糙度；平键和键槽的检测。
平键联结公差在图样上的标注。
2. 矩形花键联结的设计。
包括几何参数和定心方式。
矩形花键联结的精度设计，包括基准制、公差带、几何公差、表面粗糙度和花键的检测。
矩形花键公差在图样上的标注。
本章的学习目的：了解普通平键和矩形花键的结构和几何参数；掌握平键和矩形花键联结公差配合的特点；掌握矩形花键联结的定心方式；能够正确标注图样上平键和矩形花键联结的尺寸公差、几何公差及表面粗糙度。
了解平键与矩形花键的公差检测。
8.1.2 学习重点1. 平键联结的公差设计（1）平键联结的结构和几何参数平键联结由键、轴槽、轮毂槽等三部分组成。
键和键槽的宽度b为配合尺寸，通过选择不同的配合性质，可分别用作固定联结和导向联结；其余尺寸（如：键的高度h和长度L以及轴键槽的深度t1、轮毂键槽的深度t2）为非配合尺寸，可规定较大的公差。
（2）平键联结的精度设计①平键联结配合尺寸的公差带和配合种类根据国标规定，平键为标准件，键和键槽宽度的配合采用基轴制。
键宽只采用一种公差带h8 ；轴槽宽（H9、N9、P9）和轮毂槽宽（D10、JS9、P9）则采用三种公差带，分别与平键组成松联结、正常联结和紧密联结等三种性质不同的配合，以满足不同用途的需要。
松联结：H9D10h8h8与，主要用于导向平键，轮毂可在轴上作轴向移动；正常联结：N9JS9h8h8与，键在轴上及轮毂中均固定。
用于载荷不大的场合，或经常拆卸；紧密联结：P9P9h8h8与，键在轴槽及轮毂槽中均固定，而比以上两种配合更紧。
键和花键联结的精度
一般使用与精密传动使用两种。 按使用要求分：
滑动、紧滑动和固定三种装配型式。
矩形花键的尺寸公差带与装配型式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.几何公差要求 大批量生产时：
单件小批生产时，采用单项测量，则规 定键（键槽）两侧面的中心平面对小径轴线 的对称度公差。
3.表面粗糙度要求 a.内花键：
第八章 键和花键联结的精度
键的作用： 1.传递转矩 2.传递运动 3.导向 键的分类：
平 键（普通平键、导向平键） 单键 半圆键
楔形键 花键（矩形花键、渐开线花键、三角形花键）
§8-1 平键联结的精度 一. 平键和键槽的尺寸
二.平键联结的精度
轴槽公差带 键宽公差带 轮毂槽公差带
（a）松联结
（b）正常联结
小径表面Ra值不大于0.8μm； 键槽侧面Ra值不大于3.2μm； 大径表面Ra值不大于6.3μm。
b.外花键：
小径表面Ra值不大于0.8μm； 键槽侧面Ra值不大于0.8μm； 大径表面Ra值不大于3.2μm。
三.图样标注 对于花键副，标注顺序为：
6 28 H 7 34 H10 7 H11 f 7 a11 d10
对于内花键，标注顺序为：
6 28H 7 34H10 7H11
对于外花键，标注顺序为： 6 28 f 734a117d10
四.矩形花键的检测 1.在单件小批生产中，没有现成的花
键量规可使用时，可用普通计量器具分别
对各尺寸（d、D 和 B ）进行单项测量，
并测量键（键槽）的对称度误差。
不能通过，则表示合格。
§8-3 键联结的精度
一.平键联结的精度设计 1.键和键槽宽采用基轴制配合； 2.对于导向平键应选用松联结； 3.平键在承受重载荷、冲击载荷或双向扭 矩的场合，应选用紧密联结； 4.平键若承受载荷，为了拆装方便，应选 用正常联结。
键、花键结合的精度设计与检测
内花键
外花键
小径d定心
14
二. 矩形花键结合的精度设计
1. 尺寸公差带与装配型式 （ 见表8.4 ）
（1）基准制 — 基孔制(H)
（2）标准公差等级
（3）基本偏差
（4）公差带
15
2. 几何公差 （1）小径采用包容要求 ；
内花键
外花键
16
（2）一般规定位置度，并采用最大实体要求 位置度公差用于控制对称度和等分度误差。
11
例 8.1： 某轴孔配合为φ25H8/h7，采用正常普通平键联结，试 确定轴槽和轮毂槽的公差，并将它们标注在零件图上。(8级)
轴槽标注示例图
轮毂槽标注示例图 12
轴结构示例图
13
8.2 矩形花键结合的精度设计
一. 矩形花键的几何参数和定心方式 其表示方法为：N×d×D×B＝6×23×26×6
6×23H7／h7×26H10／a11×6H9／h10
30
课堂练习答案 将下述要求标注在下图中。
(1) 小端 d1 40h7 (2) 键槽对称度公差为0.02
（3）小端d1轴线对大端d2右端面垂直度公差为Φ 0.03。
31
本章重点:
1.平键和矩形花键结合的特点(标准件、键与键槽侧面配合，既 平行平面结合；
2.平键和矩形花键结合的公差(尺寸公差带、几何公差和表面粗 糙度)的选用及其图样标注；
作业: 思考题2、4、5，作业题1、2
26
作业题 ：答 案
作业题1：某减速器中输出轴的伸出端与相配件孔的配合为 Φ45H7／m6，并采用正常联结平键。 试确定轴槽和轮毂槽剖面尺寸和极限偏差、键槽对称度公 差和表面粗糙度Ra的上限值。
图8.8 花键位置度公差
第六章 键、花键的公差及测量
第6章键、花键的公差及测量学习目标：通过本章的学习能掌握普通平键和花键的几何参数及其公差配合，重点掌握平键联接公差配合的选用，会正确标注图样上平键联接的公差及表面粗糙度。
6．1 概述键和花键都是机械传动中的标准件，广泛应用于轴与齿轮、链轮、皮带轮或联轴器等可拆卸传动件之间的连接，以传递扭矩、运动兼作导向。
例如变速箱中变速齿轮与轴之间通过平键联接，如图6-1（a）所示，通过花键孔与花键轴的联接如图6-1（b）所示。
（a）平键联接(b) 花键联接图6-1 键联接示意图6．1．1 单键联接单键按其结构形状不同分为四种：平键、半圆键、楔键、切向键。
如图6-2所示。
（a）平键（b）半圆键（c）钩头锲键图6-2 单键四种单键连接中，以普通平键和半圆键应用最为广泛。
平键又分为分为普通平键和导向平键，如图6-3所示，普通平键一般用于固定联接，导向平键用于可移动的联接。
普通平键对中性好，制造、装配均较方便；如图6-4所示，半圆平键用于传递较小转矩的轻载联接，常用于圆锥配合。
（a）普通平键（b）导向平键图6-3 平键联接图6-4 半圆键联接如图6-5所示，普通平键根据其两端形状又有A型（两端圆）、B型（两端平）、C型（一端圆、一端平）之分。
(a) 普通A型平键(b) 普通B型平键(c) 普通C型平键图6-5 普通平键6．1．2 花键联接当需要传递较大扭矩时,单键联接已不能满足要求,因而单键联接发展为花键联接。
与单键联接相比较具有许多优点，定心精度高、导向性好、承载能力强。
花键联接可固定联接也可滑动联接，在机床、汽车等机械行业中得到广泛运用。
花键分为内花键（花键孔）和外花键（花键轴），按截面形状又有矩形花键、渐开线花键、梯形花键三角形花键等，（如图6-6所示）。
其中矩形花键应用最广。
（a ）矩形花键联接 （b ）渐开线花键联接 （c ）渐开线花键图 6-6 花键联接本章主要讨论普通平键和矩形花键的公差配合及精度检测。
花键轴检验标准
花键轴检验标准一、尺寸精度1.轴的直径尺寸应符合设计要求，一般轴径偏差应不大于轴径公差的50%。
2.花键轴的外径尺寸应符合设计要求，一般外径偏差应不大于外径公差的50%。
二、形状精度1.花键轴的键齿形状应符合设计要求，键齿的两侧面应平行、对称。
2.花键轴的键齿两侧面应垂直于轴线，其垂直度误差应不大于0.01mm。
三、位置精度1.花键轴的键齿与轴线的偏移量应不大于0.1mm。
2.花键轴的键齿间距离的偏差应不大于0.1mm。
四、表面粗糙度1.花键轴的键齿表面粗糙度应不大于Ra3.2μm。
2.花键轴的非键齿部分（轴肩、端部等）表面粗糙度应不大于Ra6.3μm。
五、键齿材质1.花键轴的键齿材料应符合设计要求，一般为合金钢、碳素钢等。
2.材料的化学成分和力学性能应符合相关标准规定。
六、硬度1.花键轴的硬度应符合设计要求，一般为HRC50～65。
2.硬度检测方法可采用洛氏硬度计进行测量。
七、抗疲劳性能1.花键轴应具有一定的抗疲劳性能，应按照设计要求进行抗疲劳试验。
2.试验方法可采用循环加载试验机进行，试验条件和加载频率应根据具体设计要求确定。
八、耐腐蚀性能1.花键轴应具有一定的耐腐蚀性能，应按照设计要求进行耐腐蚀试验。
2.试验方法可采用盐雾试验、浸渍试验等，试验条件和时间应根据具体设计要求确定。
九、键齿损伤1.花键轴的键齿不应有明显的损伤和磨损，如发现损伤应及时修复或更换。
2.损伤修复后应重新进行精度检测和硬度测试，确保满足使用要求。
十、装配配合1.花键轴在装配过程中应与配合件保持良好的配合关系，无卡滞现象。
2.装配后应对配合面进行检测和调整，确保花键轴的正常运转和使用寿命。
键联接配合公差及齿轮精度与互换性
（一）概 述
1、定心方式及特点 、
主要保证内、 主要保证内、外花键有较高的同轴 并能传递扭矩。 度，并能传递扭矩。 尺寸有：大径D、小径d和键 和键（ 尺寸有：大径 、小径 和键（槽） 宽B。 。 定心方式只有一种： 定心方式只有一种：小径定心
与平键相比， 与平键相比，其优点
定心精度高 导向性能好 承载能力强
1）为保证定心表面的配合性质，内外花键的小径的尺寸公差和形位公 ）为保证定心表面的配合性质，内外花键的小径的尺寸公差和形位公 差的关系必须采用包容要求 采用包容要求。 差的关系必须采用包容要求。 2）花键的位置度公差采用 ）花键的位置度公差采用MMR（值见表 （ 见表6-24）。用综合量规检验。 ）。用综合量规检验。 3）在单件小批生产时，采用单项测量，可规定对称度和等分度公差。 ）在单件小批生产时，采用单项测量，可规定对称度和等分度公差。 平行度。 4）对于较长的花键，可根据使用要求自行规定键侧对轴线的平行度。 ）对于较长的花键，可根据使用要求自行规定键侧对轴线的平行度
产生：切向、 产生：切向、长周期误差 （3）机床传动链的高频误差 ） （4）滚刀的加工误差和安装误差 ） 产生： 产生：短周期误差
三、齿轮精度和侧隙的评定指标
GB10095-88规定： 规定： 规定 影响运动准确性的误差及第I 影响运动准确性的误差及第I公差组 影响运动平稳性的误差及第II II公差组 影响运动平稳性的误差及第II公差组 影响载荷分布均匀性误差及第III III公差组 影响载荷分布均匀性误差及第III公差组 侧隙的评定指标。 侧隙的评定指标。 影响运动准确性的误差及第I公差组 （一）影响运动准确性的误差及第 公差组 1、切向综合误差（∆F i′） 、切向综合误差（ ） 2、齿距累积误差（∆Fp） 、齿距累积误差（ ） 3、齿圈径向跳动（∆Fr） 、齿圈径向跳动（ ） 4、径向综合误差（∆Fi〞） 、径向综合误差（ 5、公法线长度变动（∆Fw） 、公法线长度变动（ ）
键花键的公差与配合
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。
渐开线花键设计表格
75 64.95190528 7.853981634
0.25
78.75 79.5 78.5 78
1
78.75 79.5 78.5 78
2
78.75 79.5 78.5 78
3
78 77.75 77.5
78 77.75 77.5
78 77.75 77.5
72.68725649 72.68725649 72.68725649 72.90683669 72.90683669 72.90683669 73.12919523 73.12919523 73.12919523
#NAME?
#NAME?
5
5
5
34.09912619 34.09912619 34.09912619
-0.040452674 -0.040452674 -0.040452674
-0.104534945 -0.104534945 -0.104534945
1300000 10.111 13144300 0.75
内花键小径基本尺寸 30圆齿根和平齿根 37.5圆齿根 45圆齿根
内花键小径极限偏差 基本齿槽宽
实际齿槽宽最大值 公差等级为4级 公差等级为5级 公差等级为6级 公差等级为7级
实际齿槽宽最小值 公差等级为4级 公差等级为5级 公差等级为6级
代号 π m Z αD g
esv D Db P CF
单位
根据国标编制
30圆齿根和平齿根 37.5圆齿根 45圆齿根
外花键小径基本尺寸 30圆齿根 30平齿根 37.5圆齿根 45圆齿根
外花键小径上偏差
Evmax
Evmin Dee Dee Dee
Dfemax
Die Die Die Die
第十章 键和花键的精度设计
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
H9 + 0 h8 N9 h8 P9 JS9 h8 P9b松源自结正常联结紧密联结
二、形位精度设计
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， 接触面积和可装配性 ， 对键和键槽的位 置误差要加以控制， 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 对称度公差，一般可按对称度公差7 的对称度公差，一般可按对称度公差7 ～ 选取，查表时，公称尺寸是指键宽 键宽。 9级选取，查表时，公称尺寸是指键宽。
二、形位精度设计
对矩形花键的形位公差做如下规定： 对矩形花键的形位公差做如下规定： 因为小径是花键联结的定心尺寸， 因为小径是花键联结的定心尺寸，必须保证其 配合性质， 所 以内 、 外花键小径 d 的极限尺寸 配合性质 ， 以内、 外花键小径d 应遵守包容原则， 应遵守包容原则，即花键孔和轴的小径不能超 越最大实体边界。 越最大实体边界。 为保证装配性和键侧受力均匀，规定花键的位 为保证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， 置度公差应遵守最大实体原则，即不能够超过 实效边界。 实效边界。
三、表面粗糙度的选择
键和键槽配合面的表面粗糙度一 般取Ra1 μm， 般取 Ra1.6 ～ 3.2μm， 非配合面取 Ra Ra6 μm。 Ra6.3μm。
四、标注示例
0 50 -0.2
1、标注槽深d-t及公差 标注槽深d 2、标注槽宽b及公差 标注槽宽b
16N9（ -0.043 ） （
0.02 A
花键图样标注示例
花键对称度公差标注
三、表面粗糙度的选择
外花键小径表面为Ra=0 外花键小径表面为 Ra=0.8µm； 大径表面 Ra= m 为Ra=3.2µm；键侧面为Ra=0.8µm。 Ra=3 m 键侧面为Ra=0 m Ra= 内花键小径表面为Ra=0 内花键小径表面为 Ra=0.8µm； 大径表面 Ra= m Ra=6 Ra=3 为Ra=6.3µm；键侧面Ra=3.2µm。 m 键侧面Ra= m
第十章键和花键结合的公差与配合
优点：对中性好；制造简单；便于装拆
返回
花键联结优点： 1）.键与轴或孔为一整体,强度高,负荷分布均匀,可传递较大扭 矩; 2).联结可靠,导向精度高,定心性好,易达到较高的同轴度要求。
返回
10.1 键联结
一.键连接的公差与配合 (一) 平键联接的几何参数 主参数:键宽（b）：键；轴槽；轮毂槽 平键联结的特点：通过健的侧面与轮毂槽和轴槽的 侧面相接触来传递扭矩，键的上表面与轮毂槽间留有 一定的间隙（0.2～0.5mm）。键和槽侧面的配合性 质决定键联结的可靠性。所以键侧精度要求高。
矩形花键联结由多表面构成，主要结构尺寸有大径（D）， 小径（d）和键宽（B），这些参数中同样有配合尺寸和非配合尺 寸。从标准化角度，无论是哪一类尺寸，其公差同样都可采用 《公差与配合》国家标准。在矩形花键结合中，要使内、外花键 的大径D、小径d、键宽B相应的结合面都同时耦合得很好是相当 困难的。因为这3个尺寸都会有制造误差，而且即使这，改善加工工艺，只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。由于花键结合面的硬度通常要求较高，在加工过程中往往 需要热处理。为保证定心表面的尺寸精度和形状精度，热处理后 需进行磨削加工。从加工工艺性来看，小径便于磨削，较易保证 较高的加工精度和表面硬度，能提高花键的耐磨性和使用寿命。 因此，矩形花键标准规定采用小径定心 。花键孔的大径和键槽侧 面难于进行磨削加工，对这几个非定心尺寸都可规定较低的公差 等级，但由于靠键侧传递扭矩，故对键侧尺寸要求的公差等级较 高。
用数 字与 符号依 次表 示：键数 N 、小径 d 、大 径 D 和键宽 B ，中间均用 乘号相连，即 N×d×D×B 。 小径、大径和键宽的配合 代号和公差代号在各自的 基本尺寸之后。如图（ a ） 为一花键副，其标注代号 表示为：键数为 6 ，小径 配合为28H7／f7，大径配 合为 34H10 ／all ，键宽配 合为 7H11／dl0。在零件 花键配合及公差带的图样标注 图上，花键公差仍按花键 （b）内花键 （c）外花键 规格顺序注出，如图（ b ）（a）装配图 （c）。
机械制造之键和花键配合的精度设计
h9
N9
Js9
P9
P9
2、形位精度设计：
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 般可按对称度公差 7~9级选取，查表时，公 称尺寸是指键宽。
3、表面粗糙度的选择：
键和键槽配合面的表面粗糙度一般 取 Ra1.6~3.2μm， 非 配 合 面 取 Ra6.3μm。
4、轴的标注示例 ：
1、标注槽深d-t及公 差
0 50 -0.2
16N9（ -0.043 ）
0.02 A
0
2、标注槽宽b及公差
3、标注对称度公差
3.2 3.2
4、标注表面粗糙度
> +0.2 0
0 > -0.2
3.3 3.8
> +0.2 0
> +0.2 0
>5058
1610
6.0
4.3
花键类型
a) 矩形花键
b) 渐开线花键
c) 三角花键
三、平键配合的精度 设计
包括尺寸精度设计、形位 精度设计以及表面粗糙度 的精度设计
1、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。
键和花键配合的精度设计
键和花键配合的精度设计键和花键配合是一种机械连接的方法，常用于传动装置和机械部件之间。
它的设计是为了提高连接的精度和可靠性，确保传动系统的顺畅运转。
键和花键配合的精度设计主要涉及到键和花键孔的尺寸、公差、材料选择以及安装等方面。
本文将从这几个方面来详细介绍键和花键配合的精度设计。
首先，键和花键孔的尺寸是配合设计的重要参数之一、键的尺寸包括长度、宽度和高度等，它应该与花键孔的尺寸相匹配。
一般来说，键的长度应与花键孔的深度相等或略高于花键孔的深度，以确保键能够完全嵌入花键孔中。
键的宽度应与花键孔的宽度相匹配，以保证键和花键孔之间有适当的间隙。
键的高度应与花键孔的高度相匹配，以确保键能够牢固地安装在花键孔中，同时又能够顺利地插入和拆卸。
其次，键和花键孔的公差也是配合设计中需要考虑的重要因素。
合适的公差能够保证键和花键孔之间的插装间隙，以便于安装和拆卸。
一般来说，键和花键孔的公差应控制在合理的范围内，以确保插装时的配合精度。
公差的控制需要考虑到键和花键孔的制造精度和装配误差等因素，通过合理的公差设计可以提高键和花键配合的精度。
再次，键和花键孔的材料选择也是影响配合精度的重要因素之一、一般来说，键和花键孔的材料应具有足够的硬度和强度，以确保连接的可靠性和耐久性。
键和花键孔的材料应根据工作条件和要求进行选择，常见的材料有碳素钢、合金钢、不锈钢等。
同时，键和花键孔的表面光洁度也需要注意，以减小因表面粗糙度带来的配合误差。
最后，键和花键的安装也对配合精度有一定的影响。
在安装时应注意键的安装方向和位置，确保其与花键孔的对应位置相匹配。
同时，键和花键孔在安装时需要适当地加入润滑剂，以减小摩擦力和磨损，提高连接的精度和可靠性。
安装时还需要注意力的均匀施加，避免因过度力的应用而造成连接配合的损坏。
综上所述，键和花键配合的精度设计涉及到键和花键孔的尺寸、公差、材料选择以及安装等方面。
通过合理的设计和制造，能够提高配合精度，确保连接的可靠性和耐久性。
ansi 花键标准径节
ansi 花键标准径节一、引言在机械加工和制造领域，花键是一种常见的连接方式，用于传递旋转力和扭矩。
为了确保花键连接的稳定性和可靠性，需要遵循一定的标准。
美国国家标准学会（ansi）制定了花键标准径节，作为花键设计和制造的基准。
本文将介绍ansi花键标准径节的基本概念、适用范围、特点、计算方法以及应用注意事项。
二、基本概念1.花键：由两个或多个具有特定几何形状的键齿相互嵌合的零件，通常用于连接轴和轮毂。
2.径节：花键中键齿的齿距与基准圆周长之比，以英寸为单位。
三、适用范围ansi花键标准径节适用于各种机械传动系统中的花键连接设计。
它规定了花键的几何参数、尺寸公差、表面处理等要求，以确保连接的强度和耐磨性。
该标准适用于各种材质和直径的花键，包括碳钢、不锈钢、塑料等。
四、特点1.精度高：径节规定了花键的尺寸公差，确保了连接的精度和稳定性。
2.耐磨性好：花键中的键齿经过精磨处理，提高了连接的耐磨性。
3.互换性好：同一规格的花键可以互换使用，方便维修和更换。
五、计算方法1.齿距：指花键中相邻两齿之间的距离，以英寸为单位。
2.径节：齿距与圆周长之比，以英寸为基准。
3.插齿深度：指花键中键齿底部到轴表面的距离。
根据上述参数，可以计算出花键的尺寸和插齿深度，从而进行加工制造。
六、应用注意事项1.合理选择材质：根据使用环境和载荷要求，选择适合的花键材质，确保连接的强度和耐腐蚀性。
2.精确测量：在加工和测量过程中，要严格遵守径节的尺寸公差要求，确保连接的精度和稳定性。
3.避免过载：花键连接承受一定的扭矩，过度使用可能导致连接磨损和断裂，应合理分配载荷，避免过载。
4.维护保养：定期对花键连接进行检查和维护，及时更换磨损的花键，保证连接的可靠性和稳定性。
总之，ansi花键标准径节为花键设计和制造提供了重要的基准，有助于提高连接的稳定性和可靠性。
在应用过程中，应注意选择合适的材质、精确测量和避免过载，并定期进行维护保养。
20键公差
五、矩形花键的形位公差
对矩形花键的形位公差做如下规定：
因为小径是花键联结的定心尺寸，必须保证其配 合性质，所以内、外花键小径d的极限尺寸应遵 守包容原则，即花键孔和轴的小径不能超越最大 实体边界。
为保证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，即不能够超过实效 边界。花键的位置度公差t1，见表9-6，花键的对 称度公差t2形位公差见表9-7。
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-t t
d+t1
A
二、平键联结的配合
1、平键联结的配合制：
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h9。
花键的分类：
花键的分类：花 键联结分为
矩形花键、 渐开线花键 三角形花键联结， 其中以矩形花键 联结应用最广泛。
第一节 平键结合互换性
包括尺寸精度设计、形位精度 设计以及表面粗糙度的精度设计
一、平键联结的主要参数：
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。
对大批量生产，般都采用量规进行检验，即用综合 通规（对内花键为塞规，对外花键为环规，如图8—18所
示）
作业：
P182 9-4，9-6，9-7
矩形花键尺寸公差带（GB 1144－2001
表9-5
四、矩形花键的公差与配合选用
以小径定心的矩形花键，其小径d、大径D和键宽B 的尺寸公差带，如表9-5所列．表中，
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三、平键配合的精度设计
包括尺寸精度设计、形位精度设计 以及表面粗糙度的精度设计
1、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、表面粗糙度的选择：
参照有关标准。
4、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 N×d×D×B。即： 内花键：6×32H10×7H9 外花键：6×28g5×32a11×7f7
H 6 H 10 H 9 花键副： 6 28 g 5 a11 f 7
平键结构示意图：
A—A A h b
t L d-t A d+t1
1、尺寸精度设计（2）：
平键联结的配合制：
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h9。 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 较松键联结、一般键联结和较紧键联结。用于不 同的场合。键宽与键槽宽公差带图如图示
花键图样标注示例：
关于图a最大实体原则的讨论讨论：
1、键槽宽B=7mm（MMS），基准孔 D=28mm（MMS），位 置度为0.02mm 2、键槽宽B=7.09mm（LMS），基准孔 D=28mm（MMS），位置度为 0.02+0.09=0.11mm 3、键槽宽B=7.09mm（LMS），基准孔 D=28.021mm（LMS），位置度为 0.02+0.09+0.021=0.131mm
典型结合和传动的精度设计
键、花键配合的精度设计
一、键和花键的作用
键与花键常用于轴与轴上的传动件之 间的可拆卸联结，用以传递转矩和运 动；当配合件之间要求作轴向移动时， 还可以起导向作用。
二、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。
Φ58r6（
+0.060 +0.041）Ⓔ
A
5、轮毂的标注示例 ：
-0.2 60.3 0
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
16JS9（ ±0.021 ）
0.02 A
3.2
3.2
Φ58H7（
+0.03 ）Ⓔ 0
A
四、花键配合的精度设计
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，且孔、轴定心精度高和导 向精度高等优点。
1、尺寸精度设计（2）：
矩形花键的分类：
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。
每种情况下花键配合的公差等级都不 相同。
2、形位精度设计 ：
对矩形花键的形位公差做如下规定： 因为小径是花键联结的定心尺寸，必须保 证其配合性质，所以内、外花键小径 d的 极限尺寸应遵守包容原则，即花键孔和轴 的小径不能超越最大实体边界。 为保证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，即不 能够超过实效边界。
平键公差带图：
键宽公差带
D10 轴槽公差带 轮毂公差带 H9 N9
b
+ 0 -
JS9
h9
h9
P9
h9 P9
较松键联结
一般键联结
较紧键联结
2、形位精度设计：
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，一般可按对称度公差 7~9级选取，查表时，公称尺寸是指键 宽。
矩形花键结构示例：
1、尺寸精度设计（1）：
矩形花键的基本尺寸 ：基本尺寸有小径d、 大径D、键槽宽B。键数规定为偶数，分别 为6、8、10三种。 尺寸精度的规定：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，规定较高的精度；其它两 个尺寸规定较低的精度。
3、表面粗糙度的选择：
键和键槽配合面的表面粗糙度一 般 取 Ra1.6~3.2μm， 非 配 合 面 取 Ra6.3μm。
4、轴的标注示例 ：
1、标注槽深d-t及公差 2、标注槽宽b及公差
0 50 -0.2
16N9（ -0.043 ）
0.02 A
0
3、标注对称度公差
4、标注表面粗糙度
3.2 3.2