齿轮 键 公差与配合
齿轮键公差与配合
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
实例三：风力发电机齿轮键公差与配合
总结词
高可靠性和耐久性
详细描述
风力发电机在运行过程中需要承受较大的风载和振动，因此要求齿轮键具备高可靠性和 耐久性。在公差与配合方面，需要充分考虑齿轮键的材料、热处理、加工工艺和装配调 整等因素，以确保齿轮键在长期运行过程中的稳定性和可靠性。同时，还需要加强齿轮
键的维护和检修，及时发现和解决潜在问题，以延长其使用寿命。
通过测量和试验，获取齿轮的实际尺寸和偏差数 据，以此为基础确定齿轮键的公差。
经验数据
参考已有的经验数据或设计手册，根据类似工作 条件和要求的齿轮键公差确定当前齿轮键的公差。
3
优化设计
运用现代设计方法和计算机辅助设计软件，对齿 轮键的几何参数进行优化设计，以确定最佳的公 差值。
齿轮键公差的应用场景
工业制造
优化设计方案。
性能评估
对各种方案进行性能评估，包 括齿轮的工作效率、使用寿命 、噪声等指标。
经济性分析
对各种方案进行经济性分析， 包括制造成本、维护成本等。
综合评价与选择
综合考虑性能与经济性等因素 ，选择最优的齿轮键配合公差
优化设计方案。
04
齿轮键公差与配合的检测 与验证
齿轮键公差与配合的检测方法
在机械、汽车、航空航天等工业制造 领域，齿轮键公差广泛应用于各种传 动系统，如减速器、变速器等。
《齿轮的公差与配合》课件
齿轮配合的设计原则
讨论设计齿轮配合时需要遵循的原则，如保证啮合可靠性、考虑装配要求等。
齿轮设计时需要注意的因素
列举齿轮设计时需要考虑的因素，如载荷、速度等，并探讨它们对公差与配合的影响。
齿轮材料对公差和配合的影响
讨论齿轮材料对齿轮公差和配合的影响，包括材料的热稳定性、强度等方面。
齿轮加工时的公差控制方法
《齿轮的公差与配合》PPT课件
本课件将介绍齿轮公差与配合的概念、分类、测量与设计原则，以及影响公 差与配合的因素和常见问题的解决办法。
什么是齿轮公差与配合？
介绍齿轮公差和配合的定义，以及它们在齿轮设计和制造中的重要性。
齿轮公差的意义和作用介绍
解释齿轮公差的意义和作用，包括保证齿轮运转的顺畅性、降低噪声和提高传动效率。
齿轮公差与配合相关标准介绍
介绍与齿轮公差与配合相关的标准体系，如国际标准、行业标准等。
探讨提高齿轮精度的方法，包括选择高精度材料、优化齿轮制造工艺等。
齿轮配合的常见问题及解决办 法
列举齿轮配合常见问题，如啮合不良、配合松紧等，以及相应的解决办法。
齿轮的润滑对公差和配合的影 响
讨论齿轮润滑对公差和配合的影响，包括减少摩擦和磨损、提高传动效率等 方面。
齿轮公差的设计原则
介绍设计齿轮公差时需要遵循的原则，如保证功能需求、考虑使用要求等。
齿轮中的距离系数
讨论齿轮中常用的距离系数，如齿轮间距、齿顶间距等，以及它们对齿轮配合的影响。
如何确定齿轮的齿距公差？
解释确定齿轮的齿距公差的方法与步骤，包括使用标准值和考虑实际应用情 况。
齿轮公差的测量方法
介绍常用的齿轮公差测量方法，如齿间距测量、齿距测量等，并讨论轮加工过程中的公差控制方法，如精密加工、工艺设备的选择等。
配合的选择及常用配合的尺寸公差
d9
一20 一45 一30 一60 一40 一76 一50 一93
e7
一14 一24 一20 一32 一25 一40 一32 一50
e8
一14 一28 一20 一38 一25 一47 一32 一59
e9
一14 一39 一20 一50 一25 一61 一32 一75
f6
一6 一12 一10 一18 一13 一22 一16 一27
[技术参数]
配合选择的基础/尺寸公差及配合
JIS使用方法系列 节选自制图手册(精度篇) 节选自JIS B 0401(1998)
H9 c9 适 用 部 位 功 能 上 的 分 类 功能上需要较大间隙的部位 膨胀。位置误差大。 嵌入长度长。 适 用 例
H6 缓 转 合 可 相 对 移 动 零 件 轻 间 转 隙 合 配 合 转 f6 合 精 转 台 滑 h5 合 压 过 入 渡 配 打 不 合 入 能 相 对 移 动 的 零 件 过 盈 强 压 配 入 合 · 烧 嵌 · 冷 嵌 轻 压 入 压 入 m5 h5 h6 js5 g5
h7
0 一10 0 一12 0 一15 0 一18
h8
0 一14 0 一18 0 一22 0 一27
h9
0 一25 0 一30 0 一36 0 一43
js6
Ú3 Ú4 Ú4.5
js7
Ú5 Ú6 Ú7.5
k5
＋4 0 ＋6 ＋1 ＋7 ＋1 ＋9 ＋1
k6
＋6 0 ＋9 ＋1 ＋10 ＋1 ＋12 ＋1
节选自JIS B 0401(1999)
常用配合中轴的尺寸容许公差
基准尺寸 的分类 (mm) 大于 至
一 3 6 10 14 18 24 30 40 50 65 3
机械制造中公差与配合的选用
机械制造中公差与配合的选用经验法：通过平时实践掌握各种配合特点和通过类比法确定基本偏差，经验法是最常用的方法。
① 间隙配合偏差的选择间隙配合共有A-H（a-h）十一种，其基本偏差的绝对值即等于最小间隙，故可根据要求的最小间隙选择基本偏差代号。
间隙配合中的间隙用于贮存润滑油，形成一层油膜，以保证液体摩擦，还用来补偿温度变形、安装误差及弹性变形等所引起的误差。
间隙配合在生产中应用广泛,不仅用于运动副，加键销等坚固件后也可用于传递力矩。
基本偏差A-C（a-c）为特大间隙配合，用于不重要的配合或高温及工作条件较差处的配合。
基本偏差D（d）、E（e）为较大间隙配合，适用于IT6-IT11级。
基本偏差F（f）为最常用的一种间隙配合，适用于IT5-IT9级，常用于齿轮箱、泵、小电动机中的滑动轴承配合。
基本偏差G（g）为较小间隙的配合，适用于IT5-IT7级，用于精密机构转速较低的滑动配合。
基本偏差H（h）最小间隙为零，IT1-IT12都可采用,常用于有低速滑动的配合，或用于要求精确定心的、便于拆卸的静联接的配合处。
② 过渡配合的基本偏差选择过渡配合有Js-N(js-n)四种基本偏差，主要特点是定心精度高且可拆卸，也可加键销坚固件后用于传递力矩，主要根据机构受力情况、定心精度和要求装拆次数来考虑选择基本偏差，过渡配合公差等级不能太低，一般选IT5-IT8。
过渡配合的松紧程度，一般是以它们获得间隙或过盈的百分率来衡量的，在批量生产时，都采用调整法加工，孔、轴加工后的尺寸接近正态分布。
定心要求高、受冲击负荷、不常拆卸的，可选较紧的基本偏差如N（n），反之应选较松的基本偏差如Js(js)。
③ 过盈配合的基本偏差选择过盈配合共有P-ZC（p-zc）13种基本偏差，其特点上由于有过盈，装配后孔的尺寸被胀大而轴的尺寸被压小，两者产生弹性变形，在结合面上产生一定的正压力和摩擦力，借以传动力矩和坚固零件。
选择过盈配合时，如不附加键销等坚固件，则最小过盈应能保证传递所需的力矩，最大过盈应不使材料破坏，最小与最大过盈量不能相差太大，故一般过盈配合公差等级为IT5-IT7级，基本偏差根据最小过盈量及结合件的标准公差来选取。
键的公差及检测
习题课1
习题课
1. 孔轴配合基本尺寸Φ=30㎜，TD=13µm，Td=9µm，Xmax=11µm， EI=0
试用图解法求孔轴极限尺寸，极限偏差，配合公差并判断其配合
性质。 解： ∵ EI=0 ES=EI+TD=0+13=13µm Xmax=ES-ei ei=ES-Xmax=13-11=2µm es=ei+Td=2+9=11µm dmax=Φ30+0.011=Φ30.011㎜ dmin=Φ30+0.002=Φ30.002㎜ Dmax=Φ30+0.013=Φ30.013㎜
t1 4.9
d t 62.5
Φ70 A
d t1 74.9
键联结的公差与配合
4、键与键槽的形位公差
（1）当键长与键宽比L/b≥8时，键宽在长度方向上的平行度公
差应按GB1184-1996选取，b≤6㎜时取7级，b≥8~36㎜取6级， b≥40㎜取5级。具体数值查P94 表4－6 （2）轴槽及轮毂槽的宽度b对轴及轮毂轴心线的对称度，一般可 按GB/T 1184-1996中对称度公差7~9级选取。当同时采用平键与
过盈配合连接，特别是过盈量较大时，则应严格控制键槽的对称
度公差，以免装配困难。查表时，公称尺寸是指键宽,具体数值 可查P94 表4－7。
键联结的公差与配合
5、表面粗糙度的选择：
① 键槽工作面(两侧面) 3.2, 6.3） ② 非工作面（键槽底面） Ra=6.3µm Ra=1.6~6.3µm （1.6,
查表10 3， 键b h 20 12 键槽宽b 20 0..022 0 074
t 7.50 0.2 t1 4.90 0.2
d t 62.50 0.2 d t1 74.9
齿轮公差的计算及描述
2012—2013学年第一学期课程论文论文题目：浅析精密机械齿轮传动中的误差及计算方法课程名称：误差理论与数据处理学院：机电学院专业：机械工程班级：姓名：学号：2013年1月8日目录0 引言 (3)1 齿轮误差来源 (3)1.1 齿轮制造误差 (4)1.1.1 几何偏心e的影响 (4)r1.1.2 运动偏心e的影响 (5)k1.1.3 齿形误差、周节偏差、齿向误差等因素的影响 (5)1.2 齿轮装配误差 (6)2 齿轮传动计算方法 (6)2.1绝对值法 (6)2.2概率法 (6)3误差源的分布 (7)4传动链精度计算 (8)5结语 (9)参考文献 (10)浅析精密机械齿轮传动中的误差及计算方法摘要：齿轮传动是机械传动中最重要的传动形式之一,在精密传动中的应用也很广泛。
精密机械传动对传动精度要求很高，所以，在精密传动中，我们必须要充分考虑齿轮传动中的误差的影响。
本文给出了误差来源、误差分布及相关计算方法。
文中主要分析了传动误差，并给出了空程误差的计算式，没有考虑齿轮传动中的温度、受力变形的影响。
计算方法采用了常用的概率法，这种方法简单，但算出的误差较大，具体计算时应结合实际情况，看此法是否能满足精密传动机械的精度要求。
若不能满足，则需另寻他法。
关键词：齿轮传动精度传动误差A Brief Analysis Of Error And Computing Method InGear Transmission Of Precise MachineryAbstract: Gear transmission is one of the most important mechanical transmission in the form of transmission and is widespread in precision machinery. It requires a high transmission accuracy in Precision mechanical transmission[]1. To meet the requirements, we must fully consider the influence of gear transmission error in precise transmission. In this paper, it gives the source of error, error distribution and computing method. This paper mainly analyzes the transmission error and gives the error calculation of empty-range without considering the influence of temperature and stress deformation. We use the mostly-used probabilistic method to get the result[]2. This method is brief, but the error is too high. In the specific calculation, we should consider the actual situation to see whether this method can meet the demands of thetransmission accuracy in precise machinery. If not, we have to look for other methods. Key words: gear transmission error analysis transmission accuracy.0 引言齿轮传动是机械传动中最重要的传动形式之一，它形式多，应用广泛，传递功率可达数十万千瓦，圆周速度可达300m/s。
公差与配合的选用
公差与配合的选用 一、基准制的选择 １、基孔制：中等尺寸精度较高的孔的加工和检验，常采用钻头、铰刀、量规等定值刀具和量具，孔的公差带位置固定，可减少刀具、量具的规格，有利于生产和降低成本。
故一般情况下应优先选用基孔制。
２、基轴制：在下列情况下采用基轴制较为经济合理： ⑴采用冷拨光轴，一般ＩＴ８级左右已满足农业机械、纺织机械中某些轴类零件的精度要求，光轴可不再进行加工，因此采用基轴制减少加工较为经济合理，对于细小直径的轴尤为明显。
⑵与标准件配合时，基准制的选择要依据标准件而定，如滚动轴承外圈与壳体孔的配合应采用基轴制。
⑶基些结构上的需要，要求采用基轴制，如图示，柴油机活塞销同时与连孔和支承孔相配合，连杆要转动，故采用间隙配合，而与支承孔配合可紧些，采用过渡配合．如采用基孔制，则如图示，活塞销需做成中间小、两头大形状，这不仅对加工不利，同时装配也有困难，易拉毛连杆孔。
改用基轴制如图示，活塞销可尺寸不变，而连杆孔、支承孔分别按不同要求加工，较为经济合理且便于安装。
⑷任意孔、轴公差带组成的配合：如原需采用F５０ Ｇ７／ｈ６（＋０．０３４／＋０．００９）／（０／－０．０１６），为间隙配合，Ｘｍａｘ＝ＥＳ－ｅｉ＝＋０．０５０， Ｘｍｉｎ＝ＥＩ－ｅｓ＝＋０．００９。
现无法实现，则可改选F５０ Ｆ７／ｋ６（＋０．０５０／＋０．０２５）／（＋０．０１８／＋０．００２）， Ｘｍａｘ＝＋０．０４８， Ｘｍｉｎ＝＋０．００７，使保持近似的配合。
二、公差等级的选择 选择公差等级应在满足机器使用要求的前提下，尽量选用低的公差等级。
但如工艺条件许可，成本增加不多的情况下，也可适当提高公差等级，来保证机器的可靠性、延长使用寿命、提供一定精度储备，以取得更好的经济效益。
⑴用于量块、量规的公差等级 ＩＴ０１－ＩＴ１主要用于高精度量块的公差和其他精密标准块的公差，它们大致相当于量块１－３级精度。
ＩＴ１－ＩＴ７用于检查ＩＴ５－ＩＴ６级工件的量规的尺寸公差。
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（ ）
常用齿轮_键_公差与配合
a
b
c
两圆柱齿轮内啮合的画法
§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
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
A型
B型 普通平键
C型 半圆键 钩头楔键
［例２］已知轴的基本尺寸为φ 50，公差等级为7级，基本 偏差代号为ｆ，写出公差带代号，并查出极限偏差值。 解:公差带代号为φ 50f7
由轴的极限偏差表查得：上偏差为：－ 0.025ｍｍ，下偏 差为：－0.050ｍｍ，轴的尺寸可写为 -0.025) -0.025 或 30f7( -0.050 50 -0.050
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 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。
圆锥齿轮
蜗轮、蜗杆
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 轴孔
轮缘
轮齿
齿轮的结构
键槽
辐板
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；
2.公差等级的选择 考虑到孔的加工较轴的加工困难，因此选用公差等级时， 通常孔比轴低一级
机械设计中的公差与配合
机械设计中的公差与配合在机械设计中，公差与配合是非常重要的概念。
公差是指零件尺寸与设计要求之间的允许偏差范围，而配合则是指不同零件之间相互间隙的大小。
准确的公差和合适的配合对于机械设备的性能和可靠性至关重要。
一、公差的定义与分类公差是对零件尺寸变化的容许范围的界定。
公差是设计和制造的妥协结果，它既要满足功能的需求，又要考虑到制造的可行性。
在机械设计中，公差通常分为以下几类：1. 基本公差：基本公差是指根据设计要求给定的一个标准公差，用于控制零件尺寸的变化范围。
根据国际标准ISO 286，基本公差分为四个等级，分别用字母T、S、H和N表示，其中T级为最严格，N级为最宽松。
2. 配合公差：配合公差是指由配合零件特性和使用要求来确定的公差。
根据配合要求的不同，配合公差可以分为间隙配合、过盈配合和干涉配合三种类型。
3. 标准公差：标准公差是指由标准规定的常用公差，用于机械设计和制造过程中的参考。
例如ISO 2768-1、ISO 2768-2和GB/T 1804等标准都规定了常用的公差等级和范围。
二、配合类型与选择原则在机械设计中，不同的配合类型适用于不同的应用场景。
正确选择合适的配合类型可以保证机械装配的精度和可靠性。
下面介绍一些常见的配合类型和选择原则：1. 间隙配合：间隙配合是指在配合零件之间留有一定的间隙，可以容许零件相对运动。
间隙配合适用于要求较高的转动性能和密封性能的场合，例如轴与轴承之间的配合。
2. 过盈配合：过盈配合是指配合零件之间存在压力或紧固力，以增加摩擦力或传递力。
过盈配合适用于要求较高的定位精度和传递力的场合，例如齿轮与轴的配合。
3. 干涉配合：干涉配合是指配合零件之间存在重叠或交叉，需通过压入或加热等方式进行装配。
干涉配合适用于要求较高的连接强度和刚性的场合，例如轴套与轴的配合。
在选择配合类型时，需要考虑到零件的功能要求、使用环境和装配工艺等因素，并根据经验和计算来确定合适的配合公差和间隙。
公差配合与技术测量第六章 常用标准件的公差配合及检测
１．配合尺寸的公差与配合
• 键标准件，所以键宽和键槽宽的配合采用基轴制配合。 • 对键宽规定一种公差带； • 对轴和轮毂的键槽宽各规定三种公差带，构成三种不同性
质的配合：较松联结、一般联结、较紧联结。 • 键宽与键槽宽b的公差带如图所示。
3
２．非配合尺寸的公差
• 非配合尺寸中，键高h的极限偏差为h11，键长L的极限偏 差为h14，轴槽长的极限偏差为H14，其他如t1、t2的极限 偏差见表6-1。
16
2、几何参数误差对互换性的影响
影响互换性的参数： 大径、小径、中径, 螺距、牙型半角。
1）中径误差对互换性的影响： 当外螺纹的中径大于内螺纹的中径时，会影
响旋合性。反之，若外螺纹中径过小，则配合太 松，难以使牙侧间接触良好，影响连接可靠性。
17
2）螺距误差对互换性的影响： 螺距误差包括局部误差和累积误差。局部误 差与旋合长度无关。螺距误差使内外螺纹无 法旋合。 方法：将外螺纹的中径减小一个数值，或将 内螺纹的中径加大一个数值。
15
5）、螺距P和导程Ph 螺距：指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴 向距离。 导程：指一条螺旋线上，相邻两牙在中径线对 应两点间的轴向距离。
6）、牙型角和牙型半角 /2 在螺纹牙型上，相邻两牙侧间的夹角。
普通螺纹其＝600 在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线垂线间的夹角。
7）、螺纹旋合长度L 两相配螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。
宽定心。
9
二、矩形花键的公差与配合
• 矩形花键的公差带按表6-4选取。 • 为了减少加工和检验内花键用花键拉刀和花键量规的规格
和数量，矩形花键联结采用基孔制配合。 • 定心直径d的公差带在一般情况下，内外花键取相同的公
第十一章齿轮结合的公差与配合
当被测齿轮的齿廓存在径向误差及一些短 周期误差（如齿形误差、基节偏差等）时， 若它与测量齿轮保持双面啮合转动，其中 心距就会在转动过程中不断改变，因此， 径向综合误差主要反映由几何偏心引起的 径向误差及一些短周期误差。
渐开线圆柱齿轮传动精度要求
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；
HOME
不同圆柱齿轮的传动精度要求
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、工作平稳性精度及接触精度要求都 很高，特别是瞬时传动比的变化要求小，以减少 振动和噪声；
基节偏差可用基节仪和万能测齿仪进行测量。
基节偏差（△fpb）
齿形误差（△ff）
齿形误差是在端截面上，齿形工作部分内（齿顶部分 除外），包容实际齿形且距离为最小的两条设计齿形 间的法向距离。设计齿形可以根据工作条件对理论渐 开线进行修正为凸齿形或修缘齿形。
齿形误差会造成齿廓面在啮合过程中使接触点偏 离啮合线，引起瞬时传动比的变化，破坏了传动 的平稳性。
一齿切向综合误差（Δf i′）
一齿径向综合误差（△fi〞）
被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测 齿轮一齿角内的最大变动量。
△fi〞综合反映了由于刀具安装偏心及制造所产生 的基节和齿形误差，属综合性项目。可在测量径 向综合误差时得出，即从记录曲线上量得高频波 纹的最大幅度值。由于这种测量受左右齿面的共 同影响，因而不如一齿切向综合误差反映那么全 面。不宜采用这种方法来验收高精度的齿轮，但 因在双啮仪上测量简单，操作方便，故该项目适 用于大批量生产的场合。
《机械测量技术》第9章 键连接的公差与测量
9.1单键结合的互换性
9.1.1平键联接的几何参数
• 键的分类
按其结构形式
• 键联结结构（图9-1）
平键 半圆键 切向键
楔键
图9-1
9.1.2 平键的公差与配合
• 平键是标准件，平键联结是键与轴及轮毂三个零件的配 合。国家标准规定键联结采用基轴制配合。
轴槽及轮毂槽侧面表面粗糙度Ra值为3.2μ m，底面为 6.3μ m。
图样标注如图9-4所示 。
图9-3
9.2 矩形花键结合的互换性
矩形花键联结的特点:
• 与平键联结相比花键联结具有 定心精度高、导向性好、 轴和轮毂上承受的负荷分布比较均匀、传递的转矩较大，而 且强度高，联结更可靠等特点。
• 花键按其键齿形状分为矩形花键，渐开线花键两种，本 节讨论应用最广的矩形花键 。
图9-2
表9-2 键和键槽的配合
联接 类型
尺寸b的公差带
键
轴槽
轮毂 槽
配合性质及适用场合
松
H9 D10 用于导向平键，轮毂可在轴上移动
正常 h9 紧密
N9
JS9
键在轴槽中和轮毂中均固定，用于 载荷不大的场合
键在轴槽中和轮槽毂中均牢固地固 P9 P9 定，用于载荷较大，有冲击和双向
转矩的场合
9.1.3 平键联结的形位公差和表面粗糙度
一般用花键联结则常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。
• 配合种类的选择，首先应根据内、外花键之间是否有轴向 移动，确定是固定联结还是非固定联结。
对于内、外花键之间要求有相对移动，而且移动距离长， 移动频率高的情况，应选择配合间隙较大的滑动联结，
齿轮与轴公差配合国标
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齿轮键公差与配合
基本偏差系列 基本偏差系列确定了孔和轴的公差带位置。
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φ 50，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。
解： 由公差带代号定义，公差带代号为φ 50H8
由孔极限偏差表查得：上偏差值为：＋0.039ｍｍ，下偏
1.基准制配合的选择
实际生产中选用基孔制配合还是基轴制配合，要从机 器的结构，工艺要求，经济性等方面的因素考虑，一般情 况下应优先选用基孔制配合
基轴制
若与标准件形成配合时， 应按标准件确定基准制配合。 例如：与滚动轴承内圈配合的 轴应按基孔制配合；与滚动轴 承外圈配合的孔应按基轴制配 合
基孔制
2.公差等级的选择
［例3］如图所示，已知配合代号为φ 20H6/h5，试说明
它是基孔制配合还是基轴制配合?
解：看分子“H”可说是
活塞
连杆
基孔制配合，看分母“ｈ”又
可说是基轴制配合。但因
活塞销
φ 20N6/h5是基轴制配合，对
套筒
同一根光轴，一般不应有两种
配合制度。所以，应理解
φ 20H6/h5也是基轴制配合。
5.2.3 公差与配合的选用
(1) 基孔制配合的标注方法 基准孔代号（Ｈ）公差等级
基本尺寸 轴的基本偏差代号公差等级
（２）基轴制配合的标注方式 孔的基本偏差代号公差等级
基本尺寸 基本轴代号(ｈ)公差等级
齿根线 齿顶线 分度线
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。
圆柱齿轮的图样格式 轮齿部分的三个直径尺寸，只需注出分度圆直径和齿顶圆直径
公差与配合的应用实例分析
极限与配合基础
。
（4）确定轴的基本偏差
因 X min EI es 100μm 则es=0-100=-100μm；
ei es Ts' 100 40 μm=-140μm。
对轴的上、下偏差加入热补偿 S ，则
es' es X 100 370 μm=-470μm
解：（1）确定基准制 通常应首选基孔制
（2）确定孔、轴公差等级
由于缸径＜500mm，Tf ≤2IT8,推 荐孔比轴低一级。 所以
Tf X max X min (0.2 0.1)mm 100 μm。
极限与配合基础
查表12-1，选孔：IT8级，Th' 63 μm；
轴：IT7级， Ts' 40μm最大限度的满足题意
极限与配合基础
例12.7 下面是一些工程上常用的配合选择实例 一般使用在工作条件较差，要求灵活动作的机械上，或 用于受力变形大，轴在高温下工作的场合，需保证较大间隙。 如起重机吊钩的铰链如图12-23，带榫槽的法兰盘如图12-24。
极限与配合基础
下图左为机车内燃机排气结构简图。由于汽门与套 杆在高温下工作，导杆与孔有相对轴向运动，而且要 求较高的导向精度。采用的配合是H7/c6。阀座与缸头 要求作永久性结合，承受大的轴向应力，配合要牢固， 所以选用大过盈的H6/t5。
解：1）快换钻套用衬套是钻模的 重要部位，有较严的定心，定位 要求，配合精度要求高，工作时 与相配件均不要求有相对运动， 均选用7级孔和6级轴的过盈配合 。考虑快换钻套的衬套工作时几 乎不受负荷，故选用H7/n6。
极限与配合基础
2）Ф10钻头本身直径公差带相当于基准轴，可视 基准件。快换钻套工作时是引导旋转着钻头进给的， 既要保证一定的导向精度，又要防止间隙过小而被 卡住，故内孔选用F7.
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［例２］已知轴的基本尺寸为φ 50，公差等级为7级，基本 偏差代号为ｆ，写出公差带代号，并查出极限偏差值。 解:公差带代号为φ 50f7
由轴的极限偏差表查得：上偏差为：－ 0.025ｍｍ，下偏 差为：－0.050ｍｍ，轴的尺寸可写为 -0.025) -0.025 或 30f7( -0.050 50 -0.050
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
2.公差带 零线——在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条 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
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)。
齿根线 齿顶线 分度线
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
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。
ห้องสมุดไป่ตู้
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
钩头楔键 GB1565-79
键bXLGB1565-79
轴和轮毂上键槽的画法和尺寸标注
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
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 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。
圆柱齿轮的图样格式
轮齿部分的三个直径尺寸，只需注出分度圆直径和齿顶圆直径
(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
b
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)。
a
b
c
两圆柱齿轮内啮合的画法
§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
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
A型
B型 普通平键
C型 半圆键 钩头楔键
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)
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φ 20，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φ 20.023。最小极限尺寸为φ 20.002 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)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。 (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
(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。 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。
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 轴孔
轮缘
轮齿
齿轮的结构
键槽
辐板
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；
(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。
基本偏差系列 基本偏差系列确定了孔和轴的公差带位置。
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φ 50，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。 解： 由公差带代号定义，公差带代号为φ 50H8 由孔极限偏差表查得：上偏差值为：＋ 0.039 ｍｍ，下偏 差值为0，孔的尺寸可写为 +0.039 或 50H8(+0.039 ) 50 0 0 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
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 ） 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