花键的公差及检测

综合量规的形状与被测环节相对应，检验花键孔用花键塞规， 检验花键轴用花键环规。矩形花键综合量规如图7-8所示。
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7.3 键和花键的检测
检验小径定心用的综合塞规如图7-8（a）所示，塞规两端 的圆柱作导向及检验及检验花键孔的小径用。综合塞规花键 部分的小径作成比基本尺寸小0.5~1mm，不起检验作用， 而使导向圆柱体的直径代替综合塞规内径，这样就可以使综 合塞规的加工大为简化。
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7.3 键和花键的检测
综合检验适用于大批量生产，用量规检验。综合量规用于控 制被测花键的最大实体边界，即综合检验小径、大径及键(槽) 宽的关联作用尺寸，使其控制在最大实体边界内，然后用单 项止端量规分别检验尺寸d、D和B的最小实体尺寸。检验时， 综合量规应能通过工件，单项止规通不过工件，则工件合格。
半圆键
一般联结 较紧联结
N9
Js9
p9
p9
定位及传递扭矩
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图7-3 键槽尺寸和公差的标注示例
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图7-4 矩形花键主要尺寸
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表7-3 内外花键的尺寸公差带
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图7-5 花键位置公差标注
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表7-4 花键位置度公差
3 键槽宽或键宽B
键槽宽
滑动、固定 键宽
紧滑动
0.010 0.010 0.008
第7章 键、花键的公差及检测
7.1 单键联结的公差与配合 7.2 矩形花键的公差与配合 7.3 键和花键的检测
7.1 单键联结的公差与配合
7.1.1概述
键（单键）分为平键、半圆键、楔键和切向键等几种，其中 平键的应用最广，本节主要介绍平键的公差与配合。
平键联结由键、轴槽和轮毂槽三部分组成，如图7-1所示。 平键联结中的结合尺寸有键宽、槽宽、键高、键和槽长等参 数。工作过程中是通过键的侧面和键槽的侧面相互接触来传 递扭矩的，因此它们的宽度尺寸b是主要配合尺寸，国家标 准规定了较为严格的公差，其余尺寸为非配合尺寸，可规定 较松的公差。平键联结的剖面尺寸已标准化，见表7-1。
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7.2 矩形花键的公差与配合
2）内、外花健除尺寸公差外，还有形位公差要求。在大批 大量生产条件下，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）和键侧对轴线的平行度误差。
位置度公差和对称度公差按表7-4和表7-5确定，标注形式 如图7-5所示。
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7.2 矩形花键的公差与配合
7.2.2矩形花键的定心方式
矩形花键有三个主要尺寸，即大径、小径和键（槽）宽，如 图7-4所示。矩形花键尺寸共分轻、中两个系列。键数规定 为6键、8键、10键三种。轻、中两个系列的键数是相等的， 对于同一小径两个系列的键宽（或槽宽）尺寸也是相等的， 不同的是中系列的大径比轻系列的大，所以中系列配合时的 接触面积大，承载能力高。
尺寸、大径对小经的同轴度误差及键齿(槽)位置误差进行测 量，以保证各尺寸偏差及形位误差在其公共公差范围内。 花键表面的位置误差是很少进行单项检验的，一般只在分析 花键加工质量（如机床检修后）以及制造花键刀具、花键量 规时，或在首件检验和抽查中才进行。若需对位置误差进行 单项测量，可在光学分度头或万能工具显微镜上进行。花键 等分累积误差与齿轮周节累积误差的测量方法相同。
小径d，大径D，键宽B。花键公差代号。对N＝6，d=23 H 7
D＝26 H10 ，B＝6 H11的花键标记如下：
f6
a11
d10
花键规格：6×23×26×6
花键副：6×23
H7 f6
×26 H10×6
a11
H11 GB/T1141— d10
2001
内花键：6×23H7×26H10×6H11 GB/T1141— 2001
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7.2 矩形花键的公差与配合
7.2.1 概述
花键连接是用在轴径向均布的外花键和在轮毂孔上带有相应 内花键相配合的可拆连接。与平键连接相比，花键连接的承 载能力强、对中性和导向性好、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。一般用于载荷较大、 定心精度要求高和经常作轴向滑移的场合，在机械制造领域 应用广泛。
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，可以根据产品性能在设计时自行确定。
3）以小径定心时，花键各表面的表面粗糙度如表7-6所示。
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7.2 矩形花键的公差与配合
7.2.4矩形花键在图样上的标注
矩形花键在图样上的标让，按顺序包括以下项目：键数N，
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7.2 矩形花键的公差与配合
国家标准GB1144—2001《矩形花键尺寸、公差和检验》 规定矩形花键用小径定心，因为小径定心有一系列优点。当 用大径定心时，内花键定心表面的精度依靠拉刀保证，而当 内花键定心表面硬度要求高(40HRC以上)时，热处理后的 变形难以用拉刀修正；当内花键定心表面粗糙度要求高(Ra ＜0.63μm)时，用拉削工艺也难以保证；在单件、小批量 生产及大规格花键中，内花键也难以用拉削工艺。采用小径 定心时，热处理后的变形可用内圆磨修复，而且内圆磨可达 到更高的尺寸精度和更高的表面粗糙度要求。因而小径定心 的定心精度高，定心稳定性好，使用寿命长，有利于产品质 量的提高。外花键小径精度可用成形磨削保证。
对称度误差检测：单件、小批量生产时，可用分度头、V形 块和百分表来测量，大批量生产时一般用综合量规进行检验， 如对称度极限量规。只要量规通过即为合格，如图7-7所示。
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7.3 键和花键的检测
7.3.2 矩形花键的检测
花键检测分为单项检验和综合检验两种情况。 单项检验主要用于单件、小批量生产，用通用量具分别对各
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7.2 矩形花键的公差与配合
7.2.3 矩形花键的形位公差
1）国家标准GBபைடு நூலகம்144—2001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。
对花键孔规定了拉削后热处理和不用处理两种。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，既可传递扭矩，且花键套还可在轴上 上移动；后者只用来传递扭矩，花链套在轴上无轴向移动。 不同的配合性质或装配形式通过改变外花健的小径和键宽的 尺寸公差带达到，其公差带见表7-3。
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表7-6 花键表面粗糙度推荐值
加工表面
小径 大径 键侧
内花键
1.6 6.3 6.3
外花键 Ra不大于/μm
0.9 3.2 1.6
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图7-6 平键尺寸检测的极限量规
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图7-7 键槽和轮毂槽对称度极限量规
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图7-8 矩形花键综合量规
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外花键：6×23f6×26a11×6d10 GB/T1141—
2001。
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7.3 键和花键的检测
7.3.1 平键的检测
键和键槽的尺寸检测比较简单。在单件、小批量生产中，通 常采用游标卡尺、干分尺等通用计量器具来测量键槽宽度和 深度。在成批、大量生产中，则可采用极限量规来测量，如 图7-6所示。
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7.1 单键联结的公差与配合
7.1.3 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，便于装配， 应该分别规定轴槽和轮毂槽的对称度公差。根据不同的使用 要求，以键宽为基本尺寸，按GB／T1184—1996中对称 度公差的7—9级选取。
当键长L与键宽b之比大于或等于8(1／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。
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7.1 单键联结的公差与配合
7.1.2 平键连接的公差与配合
平键连接的剖面尺寸己标准化，本节主要研究键宽和键槽宽 的公差与配合。
键为标准件，是采用精拔钢材来制造的，其两侧面既与轴槽 侧面配合，又与轮毂槽侧面配合，而且配合性质往往又不同， 因此，国家标难GB/T1095—2003中规定平键连接的键 宽与键槽宽的配合采用基轴制配合，且对键宽只规定了一种 公差带h8，对轴和轮毂的键槽宽各规定了三种公差带，如图 7-2所示，组成了三种不同性质的配合：松连接、正常连接 和紧密连接，以满足各种不同用途的需要，三种配合应用场 合见表7-2。
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表7-2 键联接的配合种类
轴的类型 配合种类
尺寸b的公差带
键
键槽 轮毂槽
配合性质及应用
较松联结
H9
D9
平键 一般联结
N9
Js9
较紧联结 h9
p9
p9
键在轴上或轮毂中能滑动。主要用 于导向平键、滑键，轮毂可在 轴上做轴向移动
键在轴上和轮毂中固定。用于载荷 不大的场合
键在轴上和轮毂中固定。用于传递 重载、冲击载荷或双向转矩
花键按其截面形状可分为矩形花键、渐开线花键和三角形花 键，其中以矩形花键的应用最广。
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7.2 矩形花键的公差与配合
花键连接的配合特点是: (1)多参数配合。花键相对于圆柱配合或单键联接而言，其
配合参数较多，除键宽外，有定心尺寸、非定心尺寸、齿宽、 键长等，最关键的是定心尺寸的精度要求。 (2)采用基孔制配合。花键孔(也称内花键)通常用拉刀或插 齿刀加工，生产效率高，能获得理想的精度。采用基孔制， 可以减少昂贵的拉刀规格，用改变花键轴(也称外花键)的公 差带位置的方法，即可得到不同的配合．满足不同场合的配 合需要。 (3)必须考虑形位公差的影响。花键在加工过程中不可避免 地存在形状位置误差，为了限制其对花键配合的影响，除规 定花键的尺寸公差外，还必须规定形位公差或规定限制形位 误差的综合公差。
3.5～6
7～10
t1
0.015
0.020
0.015
0.020
0.010
0.013
12～18
0.025 0.025 0.016
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表7-5 矩形花键的对称度公差
键槽宽或键宽B
一般用 精密传动用
3
0.010 0.006
3.5~6
7~10
t2
0.012
0.015
0.008
0.009
12~18
0.018 0.011
图7-8（b）为检验外花键用的综合环规，与综合塞规一样， 综合环规的外径也适当加大，而在环规后面的圆柱孔直径相 当于环规的外径，外花键的外径即用此孔检验。这种结构便 于磨削综合量规的内孔及花键槽侧面。
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图7-1 普通平键键槽的剖面尺寸
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表7-1 普通平键键槽的尺寸及公差
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图7-2 键宽和键槽宽的公差带
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7.1 单键联结的公差与配合
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 面租糙度Ra值一般取1.6~3.2um，轴槽底面和轮毂槽底 面的表面粗糙度Ra值取6.3um。
轴槽和轮毂槽的剖面尺寸、形位公差和表面粗糙度在图样上 的标注示例如图7-3所示。考虑到测量方便，在零件图中， 轴槽深t1用“d- t1”标注，其极限偏差与t1相反；轮毂槽深 t2用“d+ t2”标注，其极限偏差与t2相同。