第十章 键和花键的公差配合

（a） 图10-5 花键类型
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（b）

10.2.2 矩形花键连接 1．尺寸系列 在GB1144－87新标准中矩形花键共分轻、中二个系列。 轻系列的键数有6键、8键和10键三种，键数随小径增大而增 多，小径从23～112mm共15种规格。中系列的键数与轻系列相 同，小径从11～112mm共20种规格。轻、中系列合计35种规 格，其基本尺寸系列见图10-6和表10-5，其键槽截面形状和 尺寸见图10-7和表10-6。轻、中系列的键数、小径和键宽均 相同，但中系列的大径比轻系列的大，因此，中系列配合时 的接触面积大、承载能力强。
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10.1.2 平键与半圆键的公差与配合 平键和半圆键连接采用基轴制配合，平键连接的配合种 类分为较松连接、一般连接和较紧连接。各种连接的配合性 质及引用场合见表10-1。
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图10-3所示为键宽b的尺寸公差带图。
图10-3 平键连接尺寸公差带图
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平键连接中，平键及键槽剖面尺寸及公差见表10-2及表 10-3。键连接中其他非配合尺寸的公差带代号见表10-4。
图10-9 花键位置公差标注
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对单件或小批量生产的花键需遵守独立原则，可改用检验键 （键槽）宽度误差和等分度误差以代替检验位置度误差。其标准法 见图10-10，其公差值t2根据键（键槽）宽和使用类型查表10-9。
（a） 图10-10 花键对称度公差标注
（b）
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花键小径、大径及键侧的表面误差度数值见表10-10。
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10.1.3 键的检验 键可用游标卡尺，千分尺等通用量具测量，也可用量规检 验，如图10-4所示。
图10-4 检验键槽的量规
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10.2
花键连接
10.2.1 概述 花键是把多个键和轴制成一个整体，与键连接相比具有 很多优点，定心精度高、导向性能好、承载能力强。花键连 接既可固定连接又可滑动连接，在机床、汽车等机械行 业中得到广泛应用。 花键分为内花键（花键孔）和外花键（花键轴）。按截 面形状分为矩形花键、渐开线花键，如图10-5所示。
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图10-1 平键和半圆键连接
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平键、半圆键的剖面、键槽尺寸以及键的形式在国标 GB1095～1099－79中做了规定。平键和键槽的剖面尺寸如图 10-2所示。
图10-2 平键和键槽尺寸 键连接是通过键和键槽的侧面传递转矩的，因此，键连接的主 要配合尺寸是键和键槽的宽度尺寸b。 键的尺寸是根据轴的直径进行选取的。
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4．花键参数的标注 矩形花键在图样上的标注包括下列项目——键数N×小径 d×大径D×键宽B，其各自的公差带代号和精度等级可根据需 要标注在各自的基本尺寸之后。花键参数的标注示例如图1011所示。
图10-11 花键参数的标注
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5．花键的检测 花键检测的方式根据不同的生产规模而定。对单件、小 批量生产的内、外花键可用通用量具按独立原则分别对尺寸 d、D和B进行尺寸误差单项测量；对键（键槽）宽的对称度 及等分度分别进行形位误差测量。 对大批量生产的内、外花键可采用综合量规（内花键用 综合置规见图10-12（a）、外花键用综合环规见图10-12（b） 按包容原则检测花键的小径d，并按最大实体原则综合检测 花键的大径D及键（键槽）宽，综合量规只有通端，故另需 用单项量规（内花键用塞规、外花键用卡板）分别检测d、D 和B的最小实体尺寸，单项量规只有止端。 检测时，综合量规不能通过时则花键合格。
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图10-12 花键综合量规
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第10章 键和花键的公差配合
10.1 键连接
10.2 花键连接
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10.1
键连接
10.1.1 概述 键用于连接轴与轴上零件，如齿轮、带轮、联轴器 等。键的种类很多，其中普通平键应用最广泛，半圆键 次之。 平键又分普通平键与导向平键，前者一般用于固定 连接。平键对中性好，制造、装配均匀较方便。半圆键 适用于传递较小转矩的轻载连接，常用于圆锥配合。 键连接由键、轴槽和轮毂槽三部分组成，其结构如 图10-1所示。
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图10-6 矩形内、外花键的基本尺寸
图10-7 矩形花键键槽截面形状
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2．定心方式 花键配合中三个主要尺寸都可起定心作用，故在老标准 中三个尺寸都可选为定心尺寸，但比较繁杂。因此，在新标 准中统一规定采用小径d作为定心尺寸（图10-8），减少了定 心种类。同时经热处理后的内、外花键其小径可分别采用内 圆磨及成型磨进行精加工，因此可获得较高的加工及定心精 度。
图10-8 小径定心方式
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3．公差与配合 （1）内外花键尺寸公差带见表10-7 一般采用内花键槽的公差又分成拉削后热处理和拉削后不热处 理两种。 精密传动用的内花键当需要控制键侧配合间隙时，键槽宽的公 差带可选用H7（一般情况下选用H9）。 当内花键小径d的公差选用H6和H7时，允许与公差等级高一级 的外花键小径相配合。 外花键按装配的要求不同可分成滑动、紧滑动和固定三种形式。 尺寸d、D和B的精度等级选定后具体公差数值可根据尺寸大小 及精度等级查阅圆锥体的标准公差数值表及轴和孔的基本偏差数值 表。
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（2）花键的形状和位置公差 在大批量生产条件下，为了便于采用综合量规进行检验，花键 的形位公差主要是控制键（键槽）的位置度误差（包括等分度误差 和对称度误差），并遵守最大实体原则。其标注法见图10-9，其公 差值t1根据键（键槽）宽度及配合性质查表10-8。 对较长的花键还需要控制键侧对轴线的平行度误差，其数值标 准中未作规定，可根据产品性能要求自定规定。