第十章 键和花键

◆国家标准对键和键槽规定的位量度公差见表
1010-8。
3)键和键槽的对称度公差和等分度公差遵守独立 3)键和键槽的对称度公差和等分度公差遵守独立 原则 为保证装配，并能传递转矩运动， ◆为保证装配，并能传递转矩运动，一般应使用 综合花键量规检验，控制其形位误差。 综合花键量规检验，控制其形位误差。 但当在单件、小批量生产时没有综合量规， ◆但当在单件、小批量生产时没有综合量规，这 为控制花键形位误差， 时，为控制花键形位误差，一般在图样上分别 规定花键的对称度和等分度公差。 规定花键的对称度和等分度公差。 国家标准规定， ◆国家标准规定，花键的等分度公差等于花键的 对称度公差值。 对称度公差值。 对较长的花键， ◆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。 对轴线的平行度公差。
16JS9
(±0.021) ）
0.02 A
3.2
3.2
Φ58H7（
+0.03 ）Ⓔ 0
A
§10.3 矩形花键的公差与配合
1、矩形花键的定心方式 花键联结的主要要求是保证内、 ◆花键联结的主要要求是保证内、外花键联结后具 有较高的同轴度，并能传递扭矩。 有较高的同轴度，并能传递扭矩。 矩形花键有大径D 小径d和键与键槽宽B ◆矩形花键有大径D、小径d和键与键槽宽B三个主要 尺寸参数。 尺寸参数。
◆不同的配合性质或装配形式通过改变外花键的小
径和键宽的尺寸公差带达到，其公差带见表10径和键宽的尺寸公差带达到，其公差带见表10-7。 10
3．形位公差 外花键除尺寸公差外， 内、外花键除尺寸公差外，还有形位公差 要求，包括小径d 要求，包括小径d的形状公差和花键的位置度公 差等。 差等。 1). 小径d的极限尺寸应遵守包容要求 小径d 小径 d是花键联结中的定心配合尺寸，保 是花键联结中的定心配合尺寸， 证花键的配合性能， 证花键的配合性能，其定心表面的形状公差和尺 寸公差的关系应遵守包容要求。 寸公差的关系应遵守包容要求。即当小径 d的实 际尺寸处于最大实体状态时， 际尺寸处于最大实体状态时，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 才允许有形状误差。 时，才允许有形状误差。
4．矩形花键的图样标注 花键联站在图样上的标注， 花键联站在图样上的标注，按顺序包括以 下项目：键数N 小径d 大径D 键宽B 下项目：键数N，小径d，大径D，键宽B，花键 公差代号。 公差代号。 对
N = 6 , d = 23 H7 H 10 H 11 , D = 26 ,B = 6 f7 a 11 d 10
2)花键的位置度公差遵守最大实体要求 2)花键的位置度公差遵守最大实体要求
◆花键的位， 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。 轴线的平行度误差等。 位置度公差遵守最大实体要求， ◆位置度公差遵守最大实体要求，其图样标注如 下。
平键公差带图： 平键公差带图：
键宽公差带 D10 轴槽公差带 轮毂公差带 H9 JS9 N9 h9 h9 P9 h9 P9
b
+ 0 -
较松键联结
一般键联结
较紧键联结
2、键联结的其它参数及标注 平键联结除主要参数b 其它参数如下： 平键联结除主要参数b外，其它参数如下： 轴槽深 t； 轮毂槽深 t1 ； 轴槽长 L —— H14 ； 键长 l —— h14 。 键的各要素公差见表10 10键的各要素公差见表10-3。
◆为了保证键宽和键槽宽之间具有足够的接触面
积和避免装配困难， 积和避免装配困难，国家标准还规定了轴键槽 对轴的轴线和轮毂键槽对孔的轴线的对称度公 差。 轴键槽和轮毂键槽的对称度公差按表4 ◆轴键槽和轮毂键槽的对称度公差按表4-6对称度 公差中的7 级选取。 公差中的7～9级选取。 还规定轴键槽、轮毂键槽宽b ◆还规定轴键槽、轮毂键槽宽b的两侧面的表面粗 糙度参数Ra的最大值为1.6～3.2μm，轴键槽底 糙度参数Ra的最大值为1.6～3.2μm， Ra的最大值为1.6 轮毂键槽底面的表面粗糙度参数Ra Ra最大值 面、轮毂键槽底面的表面粗糙度参数Ra最大值 6.3μm。 为6.3μm。
§10.2
平键联结的公差与配合
1、键与键槽的公差与配合 在键联结中， 在键联结中，扭矩是通过键的侧面与键槽的侧面 它们的宽度 相互接触来传递的，因此它们的宽度b 相互接触来传递的，因此它们的宽度b是主要配合 尺寸，其结构及尺寸参数见图。 尺寸，其结构及尺寸参数见图。
平键结构示意图： 平键结构示意图：
的花键标记如下： 的花键标记如下： 花键规格： 花键规格：N×d×D×B 6×23×26× 6×23×26×6
花键副： 花键副：
H7 H 10 H 11 6 × 23 × 26 × f7 a 11 d 10
GB1144GB1144-87 GB1144-87 GB1144GB1144GB1144-87
2）．花键联结 ）．花键联结 花键联结按其键齿形状分为矩形花键、 花键联结按其键齿形状分为矩形花键、渐 开线花键和三角形花键三种。 开线花键和三角形花键三种。
两类键联结比较，花键联结有如下优点 优点： 3） 两类键联结比较，花键联结有如下优点： l)键与轴或孔为一整体 强度高， 键与轴或孔为一整体， （l)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。 均匀，可传递较大的扭矩。 2)联结可靠 导向精度高，定心性好， 联结可靠， （2)联结可靠，导向精度高，定心性好，容易 达到较高的同轴度要求。 达到较高的同轴度要求。 由于花键的加工制造比单键复杂， ◆由于花键的加工制造比单键复杂，故其成本 较高。 较高。
第十章
§10.1 概述
键和花键
1.键联结的用途： 键联结在机械工程中应用广泛， 键联结在机械工程中应用广泛，通常用于轴与 轴上零件（齿轮、皮带轮、链轮、联轴器等） 轴上零件（齿轮、皮带轮、链轮、联轴器等）之间 传递扭矩和运动。 的联结，用以传递扭矩和运动 必要时， 的联结，用以传递扭矩和运动。必要时，配合件之 间还可以有轴向相对运动（导向），如变速箱中的 间还可以有轴向相对运动（导向），如变速箱中的 ）， 齿轮可以沿花键轴移动以达到变换速度的目的。 齿轮可以沿花键轴移动以达到变换速度的目的。
2.
键联结的分类
单键联结 联结两大类 键联结可分为单键联结和花键联结两大类。 键联结可分为单键联结和花键联结两大类。 1）．单键联结 ）．单键联结 采用单键联结时，在孔和轴上均铣出键槽， 采用单键联结时，在孔和轴上均铣出键槽，再通 过单键联结在一起。 过单键联结在一起。单键按其结构形状不同分为 四种： 四种： 平键，包括普通平键、导向平键； ①平键，包括普通平键、导向平键； ②半圆键； 半圆键； 楔键，包括普通楔键和钩头楔键； ③楔键，包括普通楔键和钩头楔键； 切向键。 ④切向键。 在四种单键联结中，以普通平键应用最为广泛。 在四种单键联结中，以普通平键应用最为广泛。
A—A A h b
t L d-t A d+t1
由于键均为标准件 所以键与键槽宽b 标准件， ◆由于键均为标准件，所以键与键槽宽b的配合采 基轴制， 用基轴制，通过规定键槽不同的公差带来满足不 同的配合性能要求。 同的配合性能要求。 按照配合的松紧不同，普通平键分为较松联结 较松联结、 ◆按照配合的松紧不同，普通平键分为较松联结、 一般联结和较紧联结。 一般联结和较紧联结。 国家标准GBl095 79《平键键和键槽的剖面尺寸》 GBl095◆国家标准GBl095-79《平键键和键槽的剖面尺寸》 对轴键槽和轮毂键槽各规定了三组公差带， 对轴键槽和轮毂键槽各规定了三组公差带，构成 三组配合，其公差带值从GB/T1800.3 1998中选 GB/T1800.3三组配合，其公差带值从GB/T1800.3-1998中选 取。
3、轴的标注示例 ：
0 50 -0.2
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
16N9（ -0.043 ）
0.02 A
0
3.2
3.2
Φ58r6（
+0.060 +0.041）Ⓔ
A
4、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
内花键：6×23H7×26H10×6Hll 内花键： 23H7×26H10× 外花键： 外花键：6×23f7×26a11×6dl0 23f7×26a11×
以小径定心时，花键各表面的表面粗糙度如 以小径定心时， 10- 所列。 表10-9所列。
根据定心要求的不同，分为三种定心方式： 根据定心要求的不同，分为三种定心方式： 按大径D定心； 按大径D定心； 按小径d定心； 按小径d定心； 按键宽B定心。 按键宽B定心。
2．尺寸公差 国家标准GBll44 GBll44◆国家标准GBll44-87 规定， 规定，矩形花键的尺寸公差 采用基孔制，目的是减少拉刀的数目。 采用基孔制，目的是减少拉刀的数目。
标准中规定，按装配型式分滑动、 ◆标准中规定，按装配型式分滑动、紧滑动和固定 三种配合。其区别在于，前两种在工作过程中， 三种配合。其区别在于，前两种在工作过程中， 既可传递扭矩，且花键套还可在轴上移动； 既可传递扭矩，且花键套还可在轴上移动；后者 只用来传递扭矩，花键套在轴上无轴向移功。 只用来传递扭矩，花键套在轴上无轴向移功。