键与花键的公差与配合.ppt

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

f 7 a11 d10 GB/T 1144-2001
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8.2 矩形花键的公差与配合
8.2.3 矩形花键的公差与配合
在国家标准GB/T 1144-2001中，规定矩形花键的尺寸公差采用基孔制， 以减少拉刀的种类和数目。内、外花键小径、大径和键宽（键槽宽）的 尺寸公差带，分为一般用和精密传动用两大类，内、外矩形花键的尺寸 公差带见表8-4。表中列出的公差带及其极限偏差数值，与GB/T 1800.31998中规定一致。对一般用的内花键槽宽，还分别列出拉削后热处理和 不热处理两种情况，规定了两种公差带。标准规定，矩形花键按装配形 式分为：滑动、紧滑动和固定三种配合，前两种配合在工作过程中既可 传递扭矩，还可以让花键套在轴上移动，后一种配合只能用来传递扭矩， 花键套在轴上无轴向移动。
对内、外花键（在零件图上），标注尺寸公差代号：
内花键 8 23H 7 26 H10 6H11 GB/T 1144-2001
外花键 8 23 f 7 26a11 6d10 GB/T 1144-2001
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8.3 键与花键的检测方法
8.3.1 平键的检测
1. 平键的尺寸误差检测 在单件、小批量生产中，常采用游标卡尺、千分尺等通用计量器具来测
对较长的花键，还应规定花键各键齿（键槽）侧面对定心表面轴线的平 行度公差，平行度公差值可根据使用要求自行规定。
3. 表面粗糙度 矩形花键各结合表面的表面粗糙度要求，参见表8-7所示。
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8.2 矩形花键的公差与配合
8.2.5 矩形花键的标注
矩形花键连接的标记代号为：键数N×小径d×大径D×键（键槽）宽B，
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8.2 矩形花键的公差与配合
国标规定的矩形花键采用小径定心有许多优点，它可以在降低制造难度 的前提下确保定心精度。例如：内、外花键配合表面通常都淬硬至 42HRC左右，以提高接触面的强度、硬度和耐磨性，延长使用寿命!但 热处理后的零件有残余热变形，需采用磨削修正。如果不采用小径定心， 则内花键的大径和键侧都很难进行磨削修正，无法保证花键的定心精度； 如果采用小径定心，则外花键的小径可采用成形磨削修正，内花键的小 径可采用内圆磨削修正，因而可使小径配合面达到极高的尺寸精度、形 状精度和表面粗糙度要求。可见，采用小径定心方法可使花键连接获得 更高的定心精度，使定心的稳定性好，使用寿命长。
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8.2 矩形花键的公差与配合
2. 矩形花键的定心方式
在制造矩形花键时，如果要求小径、大径和键宽（键槽宽）三个尺寸同 时都精密配合是十分困难的。为了既保证花键连接的配合精度，又降低 花键的制造难度，只能在三个连接尺寸中选一个作为定心尺寸，对它提 出较高的精度要求，用它来保证内、外花键的配合性质和定心精度；而 其余两个尺寸则作为非定心尺寸，可以采用较低要求。因此，矩形花键 可以有三种定心方式：小径定心、大径定心、键侧（键槽侧）定心，如 图8-6所示。
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8.1 单键连接的公差与配合
8.1.3 平键连接的形位公差和表面粗糙度
为了保证键宽与键槽宽之间有足够的接触面积，避免装配困难，应分别 规定轴槽和轮毂槽的对称度公差。具体方法是以键宽为基本尺寸，按 GB/T 1184-1996中规定的对称度公差7~9级选取。
当键长L与键宽b之比大于或等于8(L/b≥8)时，还应规定键的两工作侧面 在长度方向上的平行度要求，
花键连接的配合特点是： （1）较多的配合参数：花键相对于圆柱配合或单键连接而言，其配合
参数较多，除键宽外，还有定心尺寸、非定心尺寸、齿宽尺寸、键长尺 寸等，其中最关键的是定心尺寸的精度要求。
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8.2 矩形花键的公差与配合
（2）采用基孔制配合：内花键通常采用拉刀或插齿刀加工，生产效率 高，较容易获得理想的精度。花键配合采用基孔制，内花键的尺寸精度 保持不变，只要通过改变外花键的尺寸，即可得到不同的配合，这样做 可以减少昂贵的所需拉刀的规格种类，最经济地满足不同场合的配合需 要。
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8.2 矩形花键的公差与配合
8.2.1 概述
与平键连接相比，花键连接具有定心精度高、导向性能好、承载能力强、 对轴的削弱较小等优点，在机械连接中得到了广泛的应用。
按花键配合的性质，花键连接分为固定连接与滑动连接两种。按花键齿 的形状，有矩形花键、渐开线花键和三角形花键三种（参见图8-4 ）。 在机械传动中，矩形花键的应用最广。
矩形花键各尺寸公差带的选用，可参见表8-4所示。
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8.2 矩形花键的公差与配合
8.2.4 矩形花键的形位公差和表面粗糙度
1. 形状公差 矩形花键定心尺寸（小径d）的极限尺寸应遵守包容要求。即当小径d的
实际尺寸处于最大实体状态时，矩形花键必须具有理想形状；只有当小 径d的实际尺寸偏离最大实体状态时，才允许有形状误差。 2. 位置公差 矩形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 花键各键之间的角向位置、各键对轴线的对称度误差和各键对轴线的平 行度误差等，用综合量规（位置量规）进行检验。矩形花键的位置度公 差值见表8-5。花键位置度的图样标注如图8-7所示。
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8.2 矩形花键的公差与配合
根据规定，矩形花键选用尺寸公差带的一般原则是#当定心精度要求高 时，应选用精密传动用尺寸公差带，反之可选用一般用尺寸公差带；当 要求传递扭矩大或经常需要正反转变速时，应选择紧一些的配合，反之 可选择松一些的配合；当内、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。
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8.2 矩形花键的公差与配合
为了降低制造成本，当单件、小批量生产时可采用单项测量，规定花键 的对称度公差和等分度公差。矩形花键的对称度公差值见表8-6。花键的 等分度公差是指花键各齿沿3600圆周方向均匀分布理想位置的最大允许 偏离值。国家标准规定，花键的等分度公差值等于花键的对称度公差值。 花键（花键槽）的对称度公差和等分度公差遵守独立原则。花键的对称 度、等分度公差在图样上的标注方法如图8-8所示。
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。
第8章 键与花键的公差与配合
8.1 单键连接的公差与配合 8.2 矩形花键的公差与配合 8.3 键与花键的检测方法
8.1 单键连接的公差与配合
8.1.1 概述
单键是一种常用的连接零件,用于轴和轴上的齿轮、带轮、凸轮等零件的 连接。单键的作用主要是传递扭矩和动力，有时还可起导向作用。单键 分为平键、半圆键、切向键和楔形键等几种形式，其中以平键的应用最 广。平键又可分为普通平键和导向平键两种，前者用于固定连接，后者 用于导向连接。
平键连接由平键、轴槽、轮毂槽三部分组成，三者的装配关系如图8-1所 示。平键连接的主要尺寸有键宽和键槽宽b（轴槽宽和轮毂槽宽）、键 高h、槽深 （轴槽深t1、轮毂槽深t2）、键和键槽长L等参数。键和键槽 的宽度b为配合尺寸，通过选择不同的配合性质，可分别用作固定连接 和导向连接；其余尺寸为非配合尺寸，可规定较松的公差。通常情况下， 键高h不允许与键槽底面接触，两者之间必须留有0.2mm左右的间隙。
（3）必须考虑形位误差的影响：花键在加工过程中不可避免地存在形 状位置误差，为了限制形位误差对花键配合的影响，除了规定花键的尺 寸公差外，还必须规定花键的形位公差，或规定限制形位误差的花键综 合公差。
本节只介绍矩形花键的公差与配合。
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8.2 矩形花键的公差与配合
8.2.2 矩形花键的主要尺寸及定心方式
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8.3 键与花键的检测方法
8.3.2 矩形花键的检测
矩形花键的检测项目，包括尺寸误差的检测和形位误差的检测。 在单件、小批生产时，矩形花键的尺寸误差和位置误差采用千分尺、游
标卡尺、指示表等通用计量器具分别测量。在大批、大量生产时，采用 花键综合塞规（综合环规），同时检验内花键（外花键）的小径、大径 、键槽宽（键宽）、大径对小径的同轴度、键（键槽）的位置度等项目 的综合效果。此外，还要用单项止端塞规（单项止端卡规）或普通计量 器具进行检测，判断其小径、大径、键槽宽（键宽）的实际尺寸是否超 越其最小实体尺寸。 检测内、外花键时，如果花键综合量规能通过，而单项止端量规不能通 过，则表示被检测的内、外花键合格；反之，即为不合格。内、外花键 综合量规如图8-11所示。
1. 矩形花键的主要尺寸 矩形花键的主要尺寸有三个，即大径D、小径d和键宽（键槽宽）B，如
图8-5所示。 GB/T 1144-2001矩形花键《尺寸、公差和检验》规定，矩形花键的键数
为偶数，有6、8、10三种。按承载能力不同，矩形花键的尺寸分为轻、 中两个系列，见表8-3所示。中系列的键高尺寸比轻系列的尺寸大，故承 载能力较强。对于同一小径尺寸，两个系列矩形花键的键数相同，键宽 （键槽宽）也相同，仅大径尺寸不同。
在国标GB/T 1144-2001中，规定矩形花键连接应采用小径定心方式。国 标规定：对矩形花键的小径选用公差等级较高的小间隙配合，如图8-6(a) 所示。采用小径定心时，花键的大径D为非定心尺寸，其公差等级较低， 且有足够大的间隙，以保证内、外花键的大径表面不接触；键宽（键槽 宽）尺寸虽然也是非定心尺寸，但因为内、外花键的键侧（键槽侧）用 于传递扭矩和导向，所以它们的配合仍应具有较高的精度。
量键槽宽度和深度。在成批、大量生产中，则可采用各种极限量规来进 行测量，如图8-9所示。 2. 平键的对称度误差检测 在单件小批量生产时，可采用分度头、V形块和百分表测量平键的对称 度误差；在大批量生产时，可采用综合量规（如对称度极限量规）检验， 只要量规能通过即为合格，如图8-10所示。图8-10(a)为轮毂槽对称度量 规，图8-10(b)为轴槽对称度量规。
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。
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8.1 单键连接的公差与配合
8.1.4 新旧国标的主要区别
新国家标准GB/T 1095-2003与旧国标GB/T 1095-1979的主要区别是：1） 标准的名称由原来的“平键 键和键槽的剖面尺寸” 改为“平键 键槽的 剖面尺寸”；2）取消了表8-1栏目中的“轴的公称直径d”这一列；3）将 原表格第2列中的“键公称尺寸b×h”改为“键尺寸b×h”；4）将原表格第 3列中的“公称尺寸b”改为“基本尺寸”；5）将表格中的键槽宽度极限偏 差由“较松键连接、一般键连接、较紧键连接” 改为“松连接、正常连 接、紧密连接”；6）将键槽深度中的“轴t”改为“轴=t1”；“毂t1”改为 “毂t2”；7）取消了表中的注；8）取消了附录“关于键槽表面粗糙度和 对称度公差”。
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8.1 单键连接的公差与配合
8.1.2 平键连接的公差与配合
GB/T 1095-2003规定了平键连接的剖面尺寸及公差，如图8-1和表8-1所 示。其中，轴槽深t1和轮毂槽深t2的尺寸与极限偏差由GB/T 1095-2003专 门规定，见表8-1。键高h的公差带一般采用h11，键长的公差带采用h14， 轴槽长度的公差带采用H14。