齿轮_键_公差与配合
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齿轮键公差与配合
测量法
通过测量齿轮键的各项参数，如 齿形、齿距、齿厚等，来评估其 公差与配合精度。
对比分析法
将新旧齿轮键进行对比，分析其 差异，以评估新齿轮键的公差与 配合精度。
运行检测法
通过在机器上实际运行齿轮键， 观察其运行状态和噪音等参数， 来评估其公差与配合精度。
齿轮键公差与配合的验证流程
初步检测
对新齿轮键进行初步的外观和尺寸检测，确 保其基本符合要求。
齿轮键公差的分类与标准
分类
根据不同的使用场合和要求，齿轮键公差可分为普通公差和精密公差两类。
标准
各国都制定了相应的齿轮键公差标准，如我国的国家标准《GB/T 1095-2003 平键 键槽的剖面尺寸》等。这些标准规定了不同类型键的尺寸、形状和位置的 允许变动范围，为生产和使用提供了依据。
02
齿轮键公差的选择与确定
感谢观看
THANKS
理论计算法
根据齿轮的工作原理和受力分析，建立数学模型，计算齿轮键的 配合公差。
经验公式法
根据实际生产经验和历史数据，总结出经验公式，用于计算齿轮 键的配合公差。
类比法
参照类似机械设备的齿轮键配合公差，结合实际情况进行调整。
齿轮键配合公差的优化设计
优化设计方案
根据实际生产情况和用户需求 ，制定多种齿轮键配合公差的
选择合适的材料
选择具有良好机械性能和稳定性的材料，可以提 高齿轮键的使用寿命和配合精度。
第八章键花键的公差与配合
例如：m=3 z=50 8级精度的圆柱直齿轮，b=40可查 得： Fp =70μm Fpk =±24μm fpt =±18μm Fα=25μm f fα=19μm f Hα=16μm Fβ=25μm ffβ =18μm fHβ=18μm Fi′= FP + fi′=70+47=117μm fi′ =k（4.3+ fpt +Fα）=47μm (k=0.2(1+4)/1) Fi″=86μm fi″=29μm Fr=56μm
圆柱齿轮传动的互换性
对于中、大模数齿轮最小侧隙的推荐数据 （摘自GB/Z 18620.2—2008）mm
圆柱齿轮传动的互换性
最小侧隙和齿厚偏差的确定
（3） 齿侧间隙的获得和检验项目 ①用齿厚极限偏差控制齿厚，为了获得 最小侧隙，齿厚应保证有最小减薄量， 它是由分度圆齿厚上偏差形成的
法向侧隙jbn 是当两个齿轮的 工作齿面相互接触 时，其非工作面之 间的最短距离。
圆周侧隙jωt 是当固定两啮合齿 轮中的一个，另一个 齿轮所能转过的节圆 弧长的最大值。
jbn=jωt cosαωt×cosβb
圆柱齿轮传动的互换性
2.最小侧隙和齿厚偏差的确定
⑵ 最小侧隙( jbnmin)的确定
对于用钢铁金属材料齿轮和钢铁金 属材料箱体，工作时齿轮节圆线速度小 于15m/s，其箱体、轴和轴承都采用 常用的商业制造公差的齿轮传动，可按 下式计算： jbnmin=(0.06+0.0005a+0.03mn)2/3
圆柱齿轮传动的互换性
对于中、大模数齿轮最小侧隙的推荐数据 （摘自GB/Z 18620.2—2008）mm
圆柱齿轮传动的互换性
最小侧隙和齿厚偏差的确定
（3） 齿侧间隙的获得和检验项目 ①用齿厚极限偏差控制齿厚，为了获得 最小侧隙，齿厚应保证有最小减薄量， 它是由分度圆齿厚上偏差形成的
法向侧隙jbn 是当两个齿轮的 工作齿面相互接触 时，其非工作面之 间的最短距离。
圆周侧隙jωt 是当固定两啮合齿 轮中的一个，另一个 齿轮所能转过的节圆 弧长的最大值。
jbn=jωt cosαωt×cosβb
圆柱齿轮传动的互换性
2.最小侧隙和齿厚偏差的确定
⑵ 最小侧隙( jbnmin)的确定
对于用钢铁金属材料齿轮和钢铁金 属材料箱体，工作时齿轮节圆线速度小 于15m/s，其箱体、轴和轴承都采用 常用的商业制造公差的齿轮传动，可按 下式计算： jbnmin=(0.06+0.0005a+0.03mn)2/3
机械基础知识(公差与配合)
机械基础知识(公差与配合)
公差与配合是机械制造中非常重要的概念，它们直接关系到机器零件的精度和性能。公差是指零件尺寸在设计规定的范围内所允许的偏差，而配合则是指零件之间的相互关系，包括间隙、过盈和过差等。
在机械制造中，公差的控制是非常关键的。如果公差控制不好，就会导致零件之间无法正确地配合，从而影响机器的正常运转。因此，在设计和制造过程中，需要根据实际情况合理地确定公差，以确保机器的性能和可靠性。
公差的确定需要考虑多个因素，包括材料的性质、工艺的要求以及零件的功能等。一般来说，公差应该尽量小，以提高零件的精度。但是，公差过小也会增加制造成本和加工难度。因此，在确定公差时需要综合考虑各种因素，找到一个合理的平衡点。
配合是指零件之间的相互关系。合适的配合可以确保零件之间的连接牢固、运动平稳，并且不会出现松动或卡死的情况。配合的选择要根据零件的功能和运动要求来确定。一般来说，配合分为间隙配合、过盈配合和过差配合。
间隙配合是指零件之间存在一定的间隙，可以相对自由地运动。这种配合常见于需要灵活运动的零件，如轴承和滑动轴承等。过盈配合是指零件之间存在一定的压力，以确保连接牢固。这种配合常见
于需要承受较大载荷的零件，如齿轮和轴等。过差配合是指零件之间的公差分别为正负值，以确保零件之间可以相互替换使用。这种配合常见于需要互换性的零件，如螺纹和螺钉等。
在实际应用中，公差与配合的选择需要根据具体情况进行。设计人员在设计时需要考虑到零件的功能和要求，合理确定公差和配合。而制造人员在加工时则需要严格控制公差，确保零件的精度和质量。只有公差与配合合理匹配，才能保证机器的正常运转和可靠性。
键的公差配合及检测
第 页
1 键的公差配合及检测 任务一 平键的公差与配合
〖任务描述〗
如图9-1所示为轴键槽和轮毂键槽的剖面图形，试确定轴键槽与轮毂键槽剖面尺寸及其公差带、键槽的形位公差和表面粗糙度，并在图样上进行标注。
图9-1 轴键槽和轮毂键槽的剖面图形
〖任务分析〗
本任务学生需掌握平键联接的几何参数、平键联接的极限与配合等知识。 〖知识准备〗
一、平键联接的几何参数
在平键联接中，键和轴键槽、轮毂键槽的宽度b 是配合尺寸，应规定较严的公差；而键的高度h 和长度L 以及轴键槽的深度t1皆是非配合尺寸，其精度要求较低。
二、平键联接的极限与配合
1.平键和键槽配合尺寸的公差带与配合种类
2.平键和键槽非配合尺寸的公差带
平键高度 h 的公差带一般采用 h11。截面尺寸为 2 mm ×2 mm 至 6 mm ×6 mm 的 B 型平键由于其宽度和高度不易区分，这种平键高度的公差带采用 h9。平键长度L 的公差带采用h14。轴键槽长度上的公差带采用 H14。轴键槽深度t1和轮毂键槽深度t2的极限偏差由国家标准专门规定。为了便于测量，在图样上对轴键槽深度和轮毂键槽深度分别标注“d-t1”和“d+t2”(d 为孔、轴的基本尺寸)。
3.键槽的几何公差
键与键槽配合的松紧程度不仅取决于它们的配合尺寸公差带，还与它们配合表面的形位误差有关，因此应分别规定轴键槽宽度的中心平面对轴的基准轴线和轮毂键槽宽度的中心平面对孔的基准轴线的对称度公差。该对称度公差与键槽宽度的尺寸公差及孔、轴尺寸公差的关系可以采用独立原则或最大实体要求。键槽对称度公差采用独立原则时，使用普通计量器具测量；键槽对称度公差采用最大实体要求时，应使用位置量规检验。对称度公差等级可为 7～9 级。
键联接配合公差及齿轮精度与互换性
§6.4 圆柱齿轮精度及互换性
概述 齿轮加工误差 齿轮精度和侧隙的评定指 标 齿轮副误差的评定指标 渐开线圆柱齿轮精度标准 齿轮精度及互换性设计 齿轮测量
一、概述
1、对齿轮传动的使用要求： 、对齿轮传动的使用要求：
）传递运动的准确性： 齿 （1）传递运动的准确性： 要求齿轮在一转的范围内，∆Φmax≤Φmax，即控制齿轮一转内速比的变动量。 要求齿轮在一转的范围内， 即控制齿轮一转内速比的变动量。 轮 的 （2）传动的平稳性 ） 精 要求齿轮在局部（一齿）转角范围内， 要求齿轮在局部（一齿）转角范围内，∆Φmax ≤Φmax ，即控制齿轮瞬时传 动比的变动量。 动比的变动量。 度 要 （3）载荷分布的均匀性 ） 求 要求齿轮啮合时，载荷分布要均匀，齿面接触良好，以免引起应力集中， 要求齿轮啮合时，载荷分布要均匀，齿面接触良好，以免引起应力集中，引
一、概述
2、不同用途、不同工作条件的齿轮副的使用要求 、不同用途、 分度或读数机构中的齿轮副：
模数小，转速低，主要要求传递运动的准确性， 模数小，转速低，主要要求传递运动的准确性，对传动平稳性也有一 定的要求，而对齿面受载均匀性要求不太高。 定的要求，而对齿面受载均匀性要求不太高。 当需要正反转可逆传动时，则要求齿侧间隙要求小些，以减少回程 当需要正反转可逆传动时，则要求齿侧间隙要求小些， 误差。 误差。
6、表面粗糙度的规定： 、表面粗糙度的规定：
键和花键的公差与配合
31
花键形位精度设计
32
花键图样标注示例
33
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：6×23H7×26H10×6H11 GB/T 11442001
外 花 键 ： 6 × 2 3f7×26a11×6d10 GB/T 1144-
35
15
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 3、标注对称度公差 4、标注表面粗糙度
0
52 -0.2
16N9（
0 -0.043
）
0.04 A
6.3
3.2 3.2
Φ58r6（ ++00..006401）Ⓔ A
16
轮毂的标注示例
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
常用测量方法
专用量规检验
18
作业
P235 10-1
减速器中有一传动轴与一零件孔采用平键联结，要求 键在轴槽和轮毂槽中均固定，并且承受的载荷不大，轴与 孔的直径为40mm，现选定键的公称尺寸为12X8，试按 GB/T 1095-2003确定孔及轴槽宽与键宽的配合，并将各项 公差值标注在零件图上。
键与轴槽配合：N9/h8
2001
花键形位精度设计
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花键图样标注示例
33
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：6×23H7×26H10×6H11 GB/T 11442001
外 花 键 ： 6 × 2 3f7×26a11×6d10 GB/T 1144-
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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 3、标注对称度公差 4、标注表面粗糙度
0
52 -0.2
16N9（
0 -0.043
）
0.04 A
6.3
3.2 3.2
Φ58r6（ ++00..006401）Ⓔ A
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轮毂的标注示例
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
常用测量方法
专用量规检验
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作业
P235 10-1
减速器中有一传动轴与一零件孔采用平键联结，要求 键在轴槽和轮毂槽中均固定，并且承受的载荷不大，轴与 孔的直径为40mm，现选定键的公称尺寸为12X8，试按 GB/T 1095-2003确定孔及轴槽宽与键宽的配合，并将各项 公差值标注在零件图上。
键与轴槽配合：N9/h8
2001
键与花键的公差与配合.ppt
根据国标规定，平键为标准件，键宽仅采用一种公差带h8 ；轴槽宽和轮 毂槽宽则采用三种公差带，分别与平键组成松连接、正常连接和紧密连 接等三种性质不同的配合，以满足不同用途的需要。平键连接的公差带 如图8-2所示，三种配合的应用场合参见表8-2。
选用平键连接的方法是：1）首先查表8-1，根据轴的公称直径值d确定 键的尺寸b，再确定槽深t1、t2的基本尺寸和极限偏差；2）然后查表8-2， 根据平键连接的应用场合确定连接的配合类型；3）查表8-1，分别确定 平键、轴槽宽、轮毂槽宽的极限偏差；4）将结果标注在图样上。
作为主要配合表面，轴槽和轮毂槽的键槽宽度b两侧面的表面粗糙度Ra 值一般取1.6~3.2µm，轴槽的底面和轮毂槽底面的表面粗糙度参数Ra取 6.3µm。
有关标注示例见图8-3所示。考虑到测量的方便性，在键连接工作图中， 轴槽深t1用(d-t1)标注，其极限偏差的符号与t1相反；轮毂槽深t2用(d+ t2) 标注，其极限偏差的符号与t2相同。
各尺寸的公差带代号可标注在各自的基本尺寸之后。例如，
N 8, d 23 H 7 , D 20 H10 , B H11 的花键副标注方法如下：
f7
a11
d10
花键规格：8×23×26×6
对花键副（在装配图上），标注配合代号：
8 23 H 7 20 H10 H11
选用平键连接的方法是：1）首先查表8-1，根据轴的公称直径值d确定 键的尺寸b，再确定槽深t1、t2的基本尺寸和极限偏差；2）然后查表8-2， 根据平键连接的应用场合确定连接的配合类型；3）查表8-1，分别确定 平键、轴槽宽、轮毂槽宽的极限偏差；4）将结果标注在图样上。
作为主要配合表面，轴槽和轮毂槽的键槽宽度b两侧面的表面粗糙度Ra 值一般取1.6~3.2µm，轴槽的底面和轮毂槽底面的表面粗糙度参数Ra取 6.3µm。
有关标注示例见图8-3所示。考虑到测量的方便性，在键连接工作图中， 轴槽深t1用(d-t1)标注，其极限偏差的符号与t1相反；轮毂槽深t2用(d+ t2) 标注，其极限偏差的符号与t2相同。
各尺寸的公差带代号可标注在各自的基本尺寸之后。例如，
N 8, d 23 H 7 , D 20 H10 , B H11 的花键副标注方法如下：
f7
a11
d10
花键规格：8×23×26×6
对花键副（在装配图上），标注配合代号：
8 23 H 7 20 H10 H11
第十章 键、花键的公差与配合
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。
普通平键联接包括轴键槽、毂键槽和 键三部分组成，其中t1、t2分别代表 轴槽深和毂槽深，L和h分别代表键长 和键高，d为轴和轮毂的公称直径。
二、 键联接的公差与配合
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
矩形花键形位公差
小径d 的极限尺寸遵守包容要求 小径 d 是花键联结中的定心尺寸，要保证花键的配
合性能，其定心表面的形状公差和尺寸公差的关系遵守包
容要求
二、花键联结的互换性 3. 矩形花键形位公差
花键的位置度公差遵守最大实体要求
花键的位置度公差综合控制花键各键之间的角位移、
各键对轴线的对称度误差、以及各键对轴线的平行度误差
第十章 键、花键的公差与配合
第一节 键联结
一、
1、键的作用
概述
键与花键常用于轴与轴上的传动件 (如 齿轮、皮带轮等 ) 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。 如汽车、机床等变速箱中 的滑移齿轮，可以沿着花键轴向移动形成不 同的变速机构。
2、键的分类
2、矩形花键的公差与配合
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。
公差配合应用示例
公差配合应用示例
公差配合是机械工程中非常重要的概念，它指的是在机械零件的设计和制造过程中，通过合理地控制零件的尺寸公差和形位公差，使得各个零件之间能够相互配合，达到预定的功能和性能要求。
以下是公差配合的一些应用示例：
1. 轴和轴承的配合：在机械传动中，轴和轴承是非常重要的零件。为了保证轴和轴承之间的良好配合，需要控制轴的直径公差和轴承的孔径公差，使得轴能够在轴承内自由旋转，同时又不会出现过大的间隙或过紧的配合。
2. 齿轮副的配合：在齿轮传动中，齿轮副的配合也非常重要。为了保证齿轮副的正常运转，需要控制齿轮的模数公差、齿形公差和齿向公差等，使得两个齿轮之间能够正确地啮合，传递动力。
3. 螺栓和螺母的配合：在机械连接中，螺栓和螺母是非常常见的零件。为了保证螺栓和螺母之间的良好配合，需要控制螺栓的直径公差和螺母的孔径公差，使得螺栓能够顺利地穿过螺母，并且能够提供足够的紧固力。
4. 机床主轴和刀柄的配合：在机床加工中，主轴和刀柄是非常重要的零件。为了保证主轴和刀柄之间的良好配合，需要控制主轴的锥度公差和刀柄的锥度公差，使得刀柄能够正确地安装在主轴上，保证加工精度。
总之，公差配合在机械工程中应用非常广泛，它是保证机械零件质量和性能的重要手段之一。
齿 轮 配 合
7
公法线长度极限偏差可由齿厚极限偏差计算得到，故其上、下 偏差也应均为负值。
Ebns Esns cos n Ebni Esni cos n
公法线长度公差等于其上、下偏差之差，是实际公法线长度的 允许变动量。
Tbn Ebns Ebni Tsn cosn
要求满足：
Ebni Ebn Ebns
特征参数是齿距精度、齿向精度和轴线平行度等。
本节中介绍的精度指标均由GB/Z 18620.2—2002规定。
2
由于在展成法加工中， 径向进给量的调整是切齿过 程控制齿厚从而获得必要合 理侧隙的主要工艺手段。故 国家标准规定采用“基中心 距制”，即在中心距一定的 情况下，通过减薄齿厚（调 整其极限偏差值）的方法获 得必要的侧隙。
之差（一般在分度圆上度量）。理论齿厚是互啮齿轮在理论中心距
下实现无侧隙啮合的齿厚（对于斜齿轮，齿厚应在法向平面内测量），可按下式计算：
外齿轮 内齿轮
Sn
mn ( 2
2 tann x)
Sn
mn ( 2
2 tan n x)
齿厚公差等于齿厚上、下偏差之差， 是实际齿厚的允许变动量。
TsΒιβλιοθήκη Baidu Esns Esni
圆齿厚之和。
公法线长度偏差 Ebn是公法线
的 （实 公际 法长 线度基本Wk尺a与寸其）理之论差长。度跨W越kk
公法线长度极限偏差可由齿厚极限偏差计算得到，故其上、下 偏差也应均为负值。
Ebns Esns cos n Ebni Esni cos n
公法线长度公差等于其上、下偏差之差，是实际公法线长度的 允许变动量。
Tbn Ebns Ebni Tsn cosn
要求满足：
Ebni Ebn Ebns
特征参数是齿距精度、齿向精度和轴线平行度等。
本节中介绍的精度指标均由GB/Z 18620.2—2002规定。
2
由于在展成法加工中， 径向进给量的调整是切齿过 程控制齿厚从而获得必要合 理侧隙的主要工艺手段。故 国家标准规定采用“基中心 距制”，即在中心距一定的 情况下，通过减薄齿厚（调 整其极限偏差值）的方法获 得必要的侧隙。
之差（一般在分度圆上度量）。理论齿厚是互啮齿轮在理论中心距
下实现无侧隙啮合的齿厚（对于斜齿轮，齿厚应在法向平面内测量），可按下式计算：
外齿轮 内齿轮
Sn
mn ( 2
2 tann x)
Sn
mn ( 2
2 tan n x)
齿厚公差等于齿厚上、下偏差之差， 是实际齿厚的允许变动量。
TsΒιβλιοθήκη Baidu Esns Esni
圆齿厚之和。
公法线长度偏差 Ebn是公法线
的 （实 公际 法长 线度基本Wk尺a与寸其）理之论差长。度跨W越kk
齿轮配合公差
12
齿圈径向跳动（△Fr）
齿轮一转范围内，测头在齿 槽内与齿高中部双面接触， 测头相对于齿轮轴线的最大 变动量称齿圈径向跳动。
△Fr主要反映由于齿坯偏心 引起的齿轮径向长周期误差。 可用齿圈径向跳动检查仪测 量，测头可以用球形或锥形。
2021/10/10
13
径向综合误差（△Fi〞）
与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转内， 双啮中心距的最大变动量称为径向综合误差△Fi〞。
HOME
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25
齿轮副精度的评定指标
齿轮副切向综合误差△Fic′：装配好的齿轮副，在啮合转 动足够多的转数内，一个齿轮相对于另一个齿轮的实际 转角与公称转角之差的最大幅值 。
齿轮副的一齿切向综合误差△fic′：装配好的齿轮副，在 啮合转动足够多的转数内，一个齿轮相对于另一个齿轮 的一个齿距的实际转角与公称转角之差的最大幅值。
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3
不同圆柱齿轮的传动精度要求
上述4项要求，对于不同用途、不同工作条件的齿轮其 侧重点也应有所不同。
如：对于分度机构，仪器仪表中读数机构的齿轮，齿轮 一转中的转角误差不超过1′～2′，甚至是几秒，此时， 传递运动准确性是主要的；
对于高速、大功率传动装置中用的齿轮，如汽轮机减速 器上的齿轮，圆周速度高，传递功率大，其运动精度、
2021/10/10
第十章键连接的公差与配合上课讲义
第十章键连接的公差与配合
10.1 键连接
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）之间的联结,用以 传递扭矩和运动。
一、 键联接件的互换性
键联接分为单键联接和花键联接两大类。 采用单键联结时,在孔和轴上均铣出键槽,再通过单键联 接。 单键按其结构形状分为四种： 平键，包括普通平键、导向平键；半圆键；楔键，包括 普通楔键和钩头楔键；切向键。
➢二、键联结的公差与配合
在键联结中,扭矩是通过键的侧面与键槽的侧面相互接 触来传递的,因此它们的宽度b是主要配合尺寸。
由于键均为标准件,所以键与键槽宽b的配合采用基轴制, 通过规定键槽不同的公差带来满足不同的配合性能要求 。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。 国家标准GBl095-2003《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，构成三组配 合，其公差带值从GB/T1098-2003中选取。
国家标准规定了键和键槽的形位公差:
✓为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,GB/T 1184-1996《形状和位置公差》中还 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7～9级选取。 ✓当键长L/键宽b≥8,b两侧面在长度方向的平行度公差 按GB/T 1184-1996《形状和位置公差》选取 .b≤6mm时取7级;b≥8～36mm时取6级;当 b≥40mm时取5级. ✓其表面粗糙度要求:键槽侧面取Ra为1.6～6.3μm;其 它非配合面取Ra为6.3 ～12.5μm。
10.1 键连接
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）之间的联结,用以 传递扭矩和运动。
一、 键联接件的互换性
键联接分为单键联接和花键联接两大类。 采用单键联结时,在孔和轴上均铣出键槽,再通过单键联 接。 单键按其结构形状分为四种： 平键，包括普通平键、导向平键；半圆键；楔键，包括 普通楔键和钩头楔键；切向键。
➢二、键联结的公差与配合
在键联结中,扭矩是通过键的侧面与键槽的侧面相互接 触来传递的,因此它们的宽度b是主要配合尺寸。
由于键均为标准件,所以键与键槽宽b的配合采用基轴制, 通过规定键槽不同的公差带来满足不同的配合性能要求 。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。 国家标准GBl095-2003《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，构成三组配 合，其公差带值从GB/T1098-2003中选取。
国家标准规定了键和键槽的形位公差:
✓为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,GB/T 1184-1996《形状和位置公差》中还 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7～9级选取。 ✓当键长L/键宽b≥8,b两侧面在长度方向的平行度公差 按GB/T 1184-1996《形状和位置公差》选取 .b≤6mm时取7级;b≥8～36mm时取6级;当 b≥40mm时取5级. ✓其表面粗糙度要求:键槽侧面取Ra为1.6～6.3μm;其 它非配合面取Ra为6.3 ～12.5μm。
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(3)分度圆直径(d)是齿顶 圆和齿根圆之间的一个圆的 直径，在该圆的圆周上齿厚 (s)和齿槽宽(e)相等(对标准齿 轮而言)。
(4)齿距(p)在分度圆上，是 两个相邻齿对应点间的弧长， 标准齿轮s=e，p=s+e。
可编辑ppt
4
(5)齿高(h)是从齿顶到齿根的径向距离，h=ha+hf； 齿顶高(ha)是从齿顶圆到分度圆的径向距离； 齿根高(hf)是从分度圆到齿根圆的径向距离。
(2)圆柱齿轮啮合画法
在垂直于圆柱齿轮轴线的投影面上的视图中，啮合区内 的齿顶圆均用粗实线绘制(图a)，其省略画法如图b所示。
a 可编辑ppt
b
10
在平行于齿轮轴线的投影面上的外形视图中，啮合区只用
粗实线画出节线，齿顶线和齿根线均不画。在两齿轮其它处的 节线仍用细点画线绘制(图a)。如需表示轮齿的方向时，画法与 单个齿轮相同(图b和c)。
§11.1 齿轮
齿轮是机器中的传动零件，它用来将主动轴的转动传 送到从动轴上，以完成传递功率，变速及换向等功能。
按两轴的相对位置不同，齿轮可分为三大类
圆柱齿轮(图a)，用于传递两平行轴的运动； 圆锥齿轮（图b），用于传递两相交轴的运动； 蜗轮、蜗杆（图c），用于传递两相错且垂直轴的运动。
圆柱齿轮
可编辑pp圆t 锥齿轮
标准公差按基本尺寸范围和标准公差等级确定，分20个 级别，即IT01、IT0、IT1至IT18
对一定的基本尺寸而言，公差等级越高，公差数值越小， 尺寸精度越高。属于同一公差等级的公差数值，基本尺寸越 大，对应的公差数值越大，但被认为具有同等的精确程度
2）基本偏差——是确定公差带相对零线位置的那个 极限偏差，它可以是上偏差或下偏差。一般指靠近零线的
A型
B型
C型
普通平键
半圆键
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钩头楔键
14
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15
常用键的种类、型式、标记和连接画法
普通平键 A型
GB1096-79
键bXLGB1096-79
半圆键 GB1099-79
键bXd1GB1099-79
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16
钩头楔键 GB1565-79
键bXLGB1565-79
轴和轮毂上键槽的画法和尺寸标注
那个偏差。当公差带在零线上方时，基本偏差为下偏差； 反之，则为上偏差。
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21
基本偏差系列 基本偏差系列确定了孔和轴的公差带位置。
可编辑ppt
22
4．公差带代号 公差带代号由基本偏差代号和公差等级组成
［例1］已知孔的基本尺寸为φ50，公差等级为8级，基本 偏差代号为H，写出公差带代号，并查出极限偏差值。
如需要表示轮齿(斜齿、人 字齿)的方向时，可用三条与轮 齿方向一致的细实线表示
齿根线 齿顶线 分度线
Байду номын сангаас
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7
如需要表示齿形轮廓曲线，可在 图中用粗实线画出一个或两个齿形， 或单独另画出它的局部放大图。
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8
圆柱齿轮的图样格式 轮齿部分的三个直径尺寸，只可编需辑注ppt 出分度圆直径和齿顶圆直9径
4) 尺寸偏差(简称偏差) —— 某一尺寸(实际尺寸、极限尺寸等 等)减去基本尺寸所得的代数差。其中
最小极限尺寸－基本尺寸＝下偏差
5) 尺寸公差(简称公差)—--允许尺寸的变动量，可用下式表示：
尺寸公差＝最大极限尺寸－最小极限尺寸
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2.公差带 零线——在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条
蜗轮、蜗杆 1
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2
按齿轮轮齿方向的不同可分为直齿、斜齿、人字齿等
锥齿轮也有直齿、斜齿等形式 齿形轮廓曲线有渐开线、摆线及圆弧等，通常采用渐开线齿廓
轮毂
轮缘
轴孔
轮齿
齿轮的结构
键槽
辐板
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3
圆柱齿轮
(1)齿顶圆直径(da)是通过 轮齿顶部的圆周直径；
(2)齿根圆直径(df)是通 过轮齿根部的圆周直径；
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17
公差与配合
在成批或大量生产中，要求零件具有互换性，即当装配 一台机器或部件时，只要在一批相同规格的零件中任取一件 装配到机器或部件上，不需修配加工就能满足性能要求
一 极限与配合的概念（GB/T 1800.1-1997）
１．公差的有关术语和定义(GB/T 1800.2-1998)
可编辑ppt
我国标准规定α角为20°
(8)节圆(d′)：
当两齿轮啮合时，在中心的
连线上，两齿廓的接触点，称为
节点(p)。以o1，o2为圆心，分别
过节点ｐ所作的两个圆，称为节
圆，两节圆相切，其直径分别用
d1′、d2′表示。
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6
5.1.2 圆柱齿轮的规定画法
(1)单个圆柱齿轮画法
表示轴孔有键槽的齿轮 可采用两个视图，常用一个 视图和一个局部视图(即左视 图中只画键槽口)。
(6)模数(m)：设齿轮的齿数为ｚ，则有
ｄ＝ｐ/π*ｚ
令ｐ/π＝ｍ，则ｄ＝ｍｚ
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5
(7)压力角、齿形角
在分度圆齿廓上的点K在齿轮转动 时，它的运动方向(分度圆的切线方向) 和正压力方向(渐开线的法线方向)所夹 的锐角，称为压力角。
而加工齿轮用的基本齿条的法向 压力角，称为齿形角。
压力角和齿形角均以α表示。
a
b 可编辑ppt
c
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两圆柱齿轮内啮合的画法
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12
§12.３ 键及其连接
1. 键的作用
键用于连接轴和轴上的传动件 （如齿轮、皮带轮等）使轴和传动 件不发生相对转动，以传递扭矩或 旋转运动
轴
键
皮带轮
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13
2 键的型式、标记及连接画法
常用键的型式有普通平键、半圆键和钩头楔键，普通平键 分A型、B型、C型
18
以上图销轴为例 1) 基本尺寸——零件设计时，根据性能和工艺要求，通过
必要的计算和实验确定的尺寸。如图中销轴直径φ20，长度40 2) 实际尺寸——实际测量获得的尺寸
3) 极限尺寸——允许的零件实际尺寸变化的两个极限值。 实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。两个极限值中, 大的一个称最大极限尺寸，小的一个称最小极限尺寸，如图中 销轴的最大极限尺寸为φ20.023。最小极限尺寸为φ20.002
直线，以其为基准确定偏差和公差
公差带—--在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最 大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域
公差带示意图
孔和轴的上偏差分别以ES 和es表示；孔和轴的下偏差 分别以EI和ei表示
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3．标准公差和基本偏差
1）标准公差——标准公差是国标规定的用来确定公差带 大小的标准化数值 （见表 GB1800.3－1998 ）
(4)齿距(p)在分度圆上，是 两个相邻齿对应点间的弧长， 标准齿轮s=e，p=s+e。
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(5)齿高(h)是从齿顶到齿根的径向距离，h=ha+hf； 齿顶高(ha)是从齿顶圆到分度圆的径向距离； 齿根高(hf)是从分度圆到齿根圆的径向距离。
(2)圆柱齿轮啮合画法
在垂直于圆柱齿轮轴线的投影面上的视图中，啮合区内 的齿顶圆均用粗实线绘制(图a)，其省略画法如图b所示。
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在平行于齿轮轴线的投影面上的外形视图中，啮合区只用
粗实线画出节线，齿顶线和齿根线均不画。在两齿轮其它处的 节线仍用细点画线绘制(图a)。如需表示轮齿的方向时，画法与 单个齿轮相同(图b和c)。
§11.1 齿轮
齿轮是机器中的传动零件，它用来将主动轴的转动传 送到从动轴上，以完成传递功率，变速及换向等功能。
按两轴的相对位置不同，齿轮可分为三大类
圆柱齿轮(图a)，用于传递两平行轴的运动； 圆锥齿轮（图b），用于传递两相交轴的运动； 蜗轮、蜗杆（图c），用于传递两相错且垂直轴的运动。
圆柱齿轮
可编辑pp圆t 锥齿轮
标准公差按基本尺寸范围和标准公差等级确定，分20个 级别，即IT01、IT0、IT1至IT18
对一定的基本尺寸而言，公差等级越高，公差数值越小， 尺寸精度越高。属于同一公差等级的公差数值，基本尺寸越 大，对应的公差数值越大，但被认为具有同等的精确程度
2）基本偏差——是确定公差带相对零线位置的那个 极限偏差，它可以是上偏差或下偏差。一般指靠近零线的
A型
B型
C型
普通平键
半圆键
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钩头楔键
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常用键的种类、型式、标记和连接画法
普通平键 A型
GB1096-79
键bXLGB1096-79
半圆键 GB1099-79
键bXd1GB1099-79
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钩头楔键 GB1565-79
键bXLGB1565-79
轴和轮毂上键槽的画法和尺寸标注
那个偏差。当公差带在零线上方时，基本偏差为下偏差； 反之，则为上偏差。
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基本偏差系列 基本偏差系列确定了孔和轴的公差带位置。
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4．公差带代号 公差带代号由基本偏差代号和公差等级组成
［例1］已知孔的基本尺寸为φ50，公差等级为8级，基本 偏差代号为H，写出公差带代号，并查出极限偏差值。
如需要表示轮齿(斜齿、人 字齿)的方向时，可用三条与轮 齿方向一致的细实线表示
齿根线 齿顶线 分度线
Байду номын сангаас
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如需要表示齿形轮廓曲线，可在 图中用粗实线画出一个或两个齿形， 或单独另画出它的局部放大图。
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圆柱齿轮的图样格式 轮齿部分的三个直径尺寸，只可编需辑注ppt 出分度圆直径和齿顶圆直9径
4) 尺寸偏差(简称偏差) —— 某一尺寸(实际尺寸、极限尺寸等 等)减去基本尺寸所得的代数差。其中
最小极限尺寸－基本尺寸＝下偏差
5) 尺寸公差(简称公差)—--允许尺寸的变动量，可用下式表示：
尺寸公差＝最大极限尺寸－最小极限尺寸
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2.公差带 零线——在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条
蜗轮、蜗杆 1
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按齿轮轮齿方向的不同可分为直齿、斜齿、人字齿等
锥齿轮也有直齿、斜齿等形式 齿形轮廓曲线有渐开线、摆线及圆弧等，通常采用渐开线齿廓
轮毂
轮缘
轴孔
轮齿
齿轮的结构
键槽
辐板
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圆柱齿轮
(1)齿顶圆直径(da)是通过 轮齿顶部的圆周直径；
(2)齿根圆直径(df)是通 过轮齿根部的圆周直径；
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公差与配合
在成批或大量生产中，要求零件具有互换性，即当装配 一台机器或部件时，只要在一批相同规格的零件中任取一件 装配到机器或部件上，不需修配加工就能满足性能要求
一 极限与配合的概念（GB/T 1800.1-1997）
１．公差的有关术语和定义(GB/T 1800.2-1998)
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我国标准规定α角为20°
(8)节圆(d′)：
当两齿轮啮合时，在中心的
连线上，两齿廓的接触点，称为
节点(p)。以o1，o2为圆心，分别
过节点ｐ所作的两个圆，称为节
圆，两节圆相切，其直径分别用
d1′、d2′表示。
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5.1.2 圆柱齿轮的规定画法
(1)单个圆柱齿轮画法
表示轴孔有键槽的齿轮 可采用两个视图，常用一个 视图和一个局部视图(即左视 图中只画键槽口)。
(6)模数(m)：设齿轮的齿数为ｚ，则有
ｄ＝ｐ/π*ｚ
令ｐ/π＝ｍ，则ｄ＝ｍｚ
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5
(7)压力角、齿形角
在分度圆齿廓上的点K在齿轮转动 时，它的运动方向(分度圆的切线方向) 和正压力方向(渐开线的法线方向)所夹 的锐角，称为压力角。
而加工齿轮用的基本齿条的法向 压力角，称为齿形角。
压力角和齿形角均以α表示。
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两圆柱齿轮内啮合的画法
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§12.３ 键及其连接
1. 键的作用
键用于连接轴和轴上的传动件 （如齿轮、皮带轮等）使轴和传动 件不发生相对转动，以传递扭矩或 旋转运动
轴
键
皮带轮
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2 键的型式、标记及连接画法
常用键的型式有普通平键、半圆键和钩头楔键，普通平键 分A型、B型、C型
18
以上图销轴为例 1) 基本尺寸——零件设计时，根据性能和工艺要求，通过
必要的计算和实验确定的尺寸。如图中销轴直径φ20，长度40 2) 实际尺寸——实际测量获得的尺寸
3) 极限尺寸——允许的零件实际尺寸变化的两个极限值。 实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。两个极限值中, 大的一个称最大极限尺寸，小的一个称最小极限尺寸，如图中 销轴的最大极限尺寸为φ20.023。最小极限尺寸为φ20.002
直线，以其为基准确定偏差和公差
公差带—--在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最 大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域
公差带示意图
孔和轴的上偏差分别以ES 和es表示；孔和轴的下偏差 分别以EI和ei表示
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3．标准公差和基本偏差
1）标准公差——标准公差是国标规定的用来确定公差带 大小的标准化数值 （见表 GB1800.3－1998 ）