9.2.3矩形花键的公差与配合

对于内、外花键之间有相对移动、定心精度要求高、传 递转矩大，或经常有反向转动的情况，则应选择配合间隙较 小的紧滑动联结。
对于内、外花键之间相对固定，无轴向滑动要求时，则 选择固定联结。
• 矩形花键小径d、大径D和键宽B的公差与配合的选择可参 考表9-4。
9.2.4矩形花键的形位公差和表面粗糙度
为保证定心表面的配合性质，应对矩形花键规定如下要求：
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，
使配合面间有足够的润滑油层，以保证运动灵活。
对于内花键，小径表面≤1.6µm，大径表面6.3µm，键 槽侧面3.2µm 。
对于外花键，小径表面≤0.8µm，大径表面3.2µm，键 槽侧面1.6µm 。
9.2.6图样标注
矩形花键规格按N×d×D×B的方法表示，矩形花键的标记 按花键规格所规定的顺序书写，另需加上配合或公差带代 号。其在图样上标注如图9-8所示 。
图9-7
表9-6 矩形花键对称度公差
键槽宽或键宽B
3 3.5～6 7～10 12～18
一般用 t2
精密传动用
0.010 0.012 0.015 0.018 0.006 0.008 0.009 0.011
4） 对较长的花键可根据性能自行规定键侧对轴线的平行 度公差 。
5）矩形花键的表面粗糙度Ra允许值 ：
9.1 键联结
9.1.1 概述
• 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。
• 为满足不同的使用要求，国家标准对平键与键槽和轮毂 槽规定了正常联结、紧密联结和松联结三种联结类型，对轴 和轮毂的键槽宽各规定了三种公差带，对键宽规定了h9一种 公差带（图9-2），因此构成了三组配合，其配合性质及应用 可参考表9-1，
9.2.2矩形花键的配合尺寸及定心方式
• 按承载能力，矩形花 键分为中、轻两个系列。 对同一小径，两个系列的 键数相同，键(槽)宽相同， 仅大径不相同。矩形花键 的尺寸系列见表9-3。
• 矩形花键 主要尺寸有小 径d、大径D、 键(槽)宽B，如 图9-4所示。
图9-4
• 矩形花键联结的结合面有三个，即大径结合面、小径结 合面和键侧结合面。每个结合面都可作为定心表面，所以 花键联结有三种定心方式：小径d定心、大径D定心和键 (槽)宽B定心，如图9-5所示。 国家标准规定矩形花健采用 小径定心。
为保证键与键槽的侧面具有足够的接触面积和避免装配困 难，应分别规定轴槽对轴线和轮毂槽对孔的轴线的对称度公差。 对称度公差等级按GB／T1184—1996，一般取7～9级。
轴槽与轮毂槽的两个工作侧面为配合表面，表面粗超度Ra 值取1.6～6.3µm。槽底面等为非配合表面，表面粗超度Ra值取 6.3µm。
图9-2
表9-1 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 平键的形位公差和表面粗糙度
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 。
9.2.1矩形花键联结的特点
矩形花键联结由内花键（花键孔）与外花键（花键轴） 构成，用于传递转矩和运动。其联结应保证内花键与外花键 的同轴度、联结强度和传递强度的可靠性，对要求轴向滑动 的联结，还应保证导向精度。
键槽宽
0.010 0.015 0.020 0.025
t1 键宽
滑动 固定
0.010 0.015 0.020 0.025 0.006 0.010 0.013 0.016
3） 单件小批生产，采用单项测量时，应规定键槽（键）的 中心平面对定心轴线的对称度和等分度，并采用独立原则， 见图9-7。（公差值见表9-6）
1） 内、外花键定心直径d的尺寸公差与形位公差的关系，必 须采用包容要求 。
2） 内（外）花键应规定键槽（键）侧面对定心轴线的位置 度公差，如图9-6所示，并采用最大实体要求，用综合量规检 验。（位置度公差见表9-5 ）
图9-6
表9-5 矩形花键位置度公差
键槽宽或键宽B
3
3.5～6 7～10 12～18
9.1.4平键联结的公差与配合的选用
• 根据轴径确定平键的规格参数 ，见表9-2。
• 根据平键的使用要求和应用场合来选择键联结的松紧类型 ， 见表9-1。
• 确定键槽、轮毂槽的宽度、深度尺寸和公差 ，参考表9-2。
• 确定键槽的形位公差和各表面的粗糙度要求。
9.1.5 图样标注
图9-3
9.2 花键联结
图9-8
图9-5
9.2.3矩形花键的公差与配合
• 为了减少制造内花键用的拉刀和量具的品种规格，有利于 拉刀和量具的专业化生产，矩形花键配合应采用基孔制。
• 矩形花键配合精度的选择，主要考虑定心精度要求和传递 转矩的大小。
精密传动用花键联结定心精度高，传递转矩大而且平 稳，多用于精密机床主轴变速箱与齿轮孔的联结。
第9章 键和花键的公差与配合
•课时数：2课时
•重点：键联结的规格、类型、键槽尺寸公差、形位公差的选 用及键联结的图样标注。
•难点：键联结配合类型和配合精度的正确选用。
•授课方式：新授
•教具：课件
•新课导入：
键联结和花键联结广泛用于轴和轴上传动件之间的可拆 卸联结，用以传递转矩和运动，有时也作轴向滑动的导向， 特殊场合还能起到定位和保证安全的作用。不同的应用场合， 对键联结的要求不同，本课主要介绍平键和花键联结公差与 配合。