(互换性与测量技术基础)11键和花键的互换性

矩形花键的形位公差和表面粗糙度
小径d的极限尺寸应遵守包容要求 花键的位置度公差遵守最大实体要求 花键的位置度公差（参见表11-8）综合控制花键各键间的 角向位置, 各键对轴线的对称度误差, 以及各键对轴线的 平行度误差等, 采用综合量规进行检验。 键和键槽的对称度公差（参见表11-9）和等分度公差遵守 独立原则 √ 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。 表面粗糙度有推荐值
GB/T 1144－2001 GB/T 1144－2001
平键的检测
单件小批量生产时: 尺寸误差: 游标卡尺、千分尺等；对称度 误差检测:
ห้องสมุดไป่ตู้批量生产时: 键槽尺寸及对称度误差: 用塞规检验:
检验槽宽
检验轮毂槽深
检验轴槽深
检验轮毂槽对称性
检验轴槽对称性
矩形花键的检测
单项检验 主要用于单件、小批量生产 用通用量具分别对各尺寸(d、D和B)、大径对小径 的同轴度误差及键齿(槽)位置误差进行测量。 若需对位置误差进行单项测量, 可在光学分度头或 万能工具显微镜上进行。 综合检验 适用于大批量生产, 用量规检验。 综合量规用于控制被测花键的最大实体边界, 即综 合检验小径、大径及键(槽)宽的关联作用尺寸, 使其 控制在最大实体边界内。然后用单项止端量规分别 检验尺寸d、D和B的最小实体尺寸。检验时, 综合 量规应能通过工件, 单项止规通不过工件, 则工件合 格。 综合量规的形状与被检测花键相对应, 检验花键孔
矩形花键的检测
花键量规
思考题
1.花键与平键在结构上有何不同？ 花键联接有何优点 ？2. 为何花键采用小径定心？ 3.平键联接采用什么样基准制？ 为何说键宽b是主要参数
？ 4.花键联接采用什么基准制？ 为什么？ 5.矩形花键尺寸公差与形位公差怎样确定？
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
11.2 单键联结的公差与配合
• 由于平键为标准件, 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。国家标准对键宽规定了 一种公差带h8。
• 为了保证键与键槽侧面接触良好而又便于拆装, 键与键槽 宽采用过渡配合或小间隙配合。其中, 键与轴槽宽的配合 应较紧, 而键与轮毂槽宽的配合可较松。这相当于一个轴 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。
• 表面粗糙度值要求: 键槽侧面取 Ra 为1.6～3.2mm；其 它非配合面 Ra 取为6.3mm。
平键的图样标注
11.3 矩形花键联结的公差与配合
矩形花键的结构和几何参数 几何参数有大径D.小径d、键宽与键槽宽B、键数N。键数N 为偶数 ，有6、8、10三种。 大径D.小径d 和键（槽）宽B 三个主要尺寸参数中，若要求同时起 作用来实现定心，在工艺上很难实现且无必要。实际中只将其中一 个参数加工的较准确，起配合定心作用。 由于扭矩的传递是通过键和键槽两侧面来实现的，因此，键和槽的 宽B 不论是否作为定心尺寸，都要求有较高的尺寸精度。
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；
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；
· 主要内容:
1.单键联结的种类、用途、公差与配合的特点、选用及 其在图样上的标注。
2.花键联结的用途、种类、定心方式、矩形花键公差与 3.配合的特点、选用。 4.· 要求: 5.掌握平键和矩形花键联结的公差与配合、形位公差和
表面粗糙度的选用，并能正确标注在图样上； 6.掌握矩形花键的定心方式； 7.了解平键与矩形花键联结的基准制； 8.了解平键与矩形花键的检测方法。
矩形花键
渐开线花键
三角形花键
花键联结特点（与单键联结比较）:
·键与轴或孔为一整体，强度高，负荷分布均匀，可传递较 大的扭矩。
·联结可靠，导向精度高，定心性好，易达到较高的同轴度 要求。
·花键的加工制造比单键复杂，成本较高。
11.2 单键联结的公差与配合
1 平键的结构和尺寸 平键联结是由键、轴键槽、轮毂键槽三部分构成。 键的侧面是工作面, 工作时, 靠键与键槽的互压传递转矩 键和轴槽、轮毂槽的宽度尺寸是平键联结的配合尺寸, 其配 合性质也是以键与键槽宽的配合性质来体现。其余尺寸都 属于非配合尺寸。
键与花键的用途和种类
键联结的用途 将轴与轴上的传动件(如齿轮、皮带轮等)联接在一 起, 以传递扭矩。
键联结的分类
1.单键联结 键又称单键，是标准零件 分为: 平键和半圆键，构成松连接；楔键构成 紧连接
平键
半圆键
楔键
平键 包括普通平键、导向平键和滑键三种
键联结的分类
键联结的分类
2. 花键联结 · 按其键齿形状分 为:
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
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
键的公差配合
导向平键
多用； 载荷不大场合
重载、冲击载 荷、双向扭矩
11.2 单键联结的公差与配合
• 为了限制几何误差的影响，不使键与键槽装配困难和工作 面受力不均等，在国家标准中，对轴槽和轮毂槽对轴线的 对称度公差作了规定。根据键槽宽b，一般按GB/T1184— 1996《形状和位置公差》中对称度7～9级选取。
矩形花键联结的定心方式
根据定心要求的不同，分为小径d定心、大径D定心、键宽B 定心三种定心方式。 矩形花键用小径定心原因: 小径定心时，外花键小径精度用成形磨削保证，定心精度 高、稳定性好，使用寿命长，有利于产品质量提高。若选 用大径定心，内花键定心表面得拉削成型，而该表面硬度 高时，热处理后的变形难以用拉刀修正；高的表面粗糙度 要求拉削也难以保证；单件、小批生产及大规格花键采用 拉削工艺也不经济。
• 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
花键副: 6×23H7/f7×26H10/a11×6H11/d10
• GB/T 1144－2001 内花键: 6×23H7×26H10×6Hll 外花键: 6×23f7×26a11×6dl0
矩形花键的公差与配合
1. 矩形花键的公差与配合 2. 矩形花键的尺寸公差采用基孔制，以减少拉刀的数目。
矩形花键联结的公差与配合分为: 一般用、精密传动用。 按装配型式分为滑动、紧滑动和固定三种配合。 3. 矩形花键选用尺寸公差带的一般原则: 4. 定心精度要求高时，应选择精密传动用尺寸公差带，反之 可选用一般用尺寸公差带； 5. 要求传递扭矩大或经常需要正反转时，应选择紧一些的配 合，反之可选择松一些的配合； 6. 内、外花键需要频繁相对滑动或配合长度较大时，可选择 松一些的配合。