花键配合精度粗糙度及配合等级选择
花键标准
花键和轮齿花键轴是一种具有一系列与轴成一体的平行键并和相应的切在轮毂或装配件上的键槽相配合的轴；这种分布与一根轴上装有一系列键槽或楔形键槽与开有很多槽的轴相配合的情形形成对比。
后一种结构会在相当程度上减弱轴的强度，因为在轴上开很多槽会降低其传递扭矩的能力。
花键轴最常用的三种场合：1)用于无滑移地传递相对比较重的负荷的联轴器轴；2）用于传递动力的齿轮、滑轮和其它旋转设备，安装方式可以为滑移安装或固定式安装；3）对于要求在角度位置上要求有位移以计数或改变的附件。
具有直齿的花键应用于很多场合（见SAE装置中软拉削的平行花键）；不过，渐开线花键的使用正得到稳步的推广，原因有：1）渐开线花键比其它花键具有更大的传递扭矩的能力，2）它们可以用生产齿轮的相同技术和设备加工，3）尽管啮合件之间存在间隙，它们在负载状态下可以自动对中。
渐开线花键美国国家标准渐开线花键＊_这些花键或多键与渐开线内齿或外齿在成形方法上很相似。
通常方法是通过滚削、轧制或成形加工方法来加工外花键，用拉削或成形方法来加工内花键。
内花键作为基准尺寸，外花键根据配合的需要而采取不同的公差。
基本渐开线花键具有最大的强度，可以被准确地分开和自定心，这样可以高速轴承和应力，并且它们可以被准确测量和装配。
在美国国家标准ANSI B92.1-1970 (R1993)，保留了许多1960版标准中的特征，加上增加的三个精度等级，总计有4个精度等级。
“渐开线轮齿”这一术语，以前应用于45度压力角，已被删除，本标准现在共有30度、37.5度、45度压力角的渐开线花键。
这些渐开线花键的有关表格已作相应的排列。
“轮齿”这一术语不再应用本标准覆盖的花键中。
对于所有齿侧配合形式，本标准只有一种配合等级，就是以前的等级2。
等级1配合由于不常使用已被删除。
平齿根齿侧配合花键的大径已修改，并应用了一种覆盖了1950年和1960年版标准的公差。
以往标准中制定的互换性公差在后面“互换性“一节中给出。
9.2.3矩形花键的公差与配合
• 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。
图9-8
本课小结
➢ 平键联接是通过键的侧面分别与轴槽、轮毂槽的侧面接触来 传递的运动和转矩的，键的上表面和轮毂槽底面留有一定的 间隙。键宽和键槽宽b是决定配合性质和配合精度的主要参 数。
➢ 平键是标准件，所以键联结采用基轴制配合。键宽只规定一 种公差带，而键槽宽采用不同的公差带，形成松、正常和紧 密三种连接类型。
➢ 矩形花键联结由内花键和外花键构成。矩形花键主要尺寸有 小径d、大径D、键(槽)宽B。GB／Tll44—2001规定矩形花 健以小径结合面作为定心表面，即采用小径定心 。
➢ 矩形花键配合应采用基孔制。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。
➢ 矩形花键规格按N×d×D×B的方法表示，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 。
作业：习题9 9-2、9-3、9-4、9-5
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92因此构成了三组配合其配合性质及应用可参考表91尺寸b的公差带配合性质及适用场合h9h9d10用于导向平键轮毂可在轴上移动正常n9js9键在轴槽中和轮毂中均固定用于载荷不大的场合紧密p9p9键在轴槽中和轮槽毂中均牢固地固定用于载荷较大有冲击和双向转矩的场合表91键和键槽的配合913平键的形位公差和表面粗糙度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
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
键与花键联结的精度
第八章键与花键联结的精度8.1 内容键联结和花键联结广泛用作轴和轴上传动件（如齿轮、带轮、链轮、联轴器等）之间的圆周方向的定位，用以传递转矩，有时也用作轴上传动件的导向，如变速箱中变速齿轮花键孔与花键轴的联结。
8.1.1 基本内容本章的基本内容有：1. 平键联结的设计。
包括平键联结的结构和几何参数。
平键联结的精度设计，包括配合尺寸的公差带和配合种类；非配合尺寸的公差带；平键联结配合表面的几何公差和表面粗糙度；平键和键槽的检测。
平键联结公差在图样上的标注。
2. 矩形花键联结的设计。
包括几何参数和定心方式。
矩形花键联结的精度设计，包括基准制、公差带、几何公差、表面粗糙度和花键的检测。
矩形花键公差在图样上的标注。
本章的学习目的：了解普通平键和矩形花键的结构和几何参数；掌握平键和矩形花键联结公差配合的特点；掌握矩形花键联结的定心方式；能够正确标注图样上平键和矩形花键联结的尺寸公差、几何公差及表面粗糙度。
了解平键与矩形花键的公差检测。
8.1.2 学习重点1. 平键联结的公差设计（1）平键联结的结构和几何参数平键联结由键、轴槽、轮毂槽等三部分组成。
键和键槽的宽度b为配合尺寸，通过选择不同的配合性质，可分别用作固定联结和导向联结；其余尺寸（如：键的高度h和长度L以及轴键槽的深度t1、轮毂键槽的深度t2）为非配合尺寸，可规定较大的公差。
（2）平键联结的精度设计①平键联结配合尺寸的公差带和配合种类根据国标规定，平键为标准件，键和键槽宽度的配合采用基轴制。
键宽只采用一种公差带h8 ；轴槽宽（H9、N9、P9）和轮毂槽宽（D10、JS9、P9）则采用三种公差带，分别与平键组成松联结、正常联结和紧密联结等三种性质不同的配合，以满足不同用途的需要。
松联结：H9D10h8h8与，主要用于导向平键，轮毂可在轴上作轴向移动；正常联结：N9JS9h8h8与，键在轴上及轮毂中均固定。
用于载荷不大的场合，或经常拆卸；紧密联结：P9P9h8h8与，键在轴槽及轮毂槽中均固定，而比以上两种配合更紧。
键、花键结合的精度设计与检测
内花键
外花键
小径d定心
14
二. 矩形花键结合的精度设计
1. 尺寸公差带与装配型式 （ 见表8.4 ）
（1）基准制 — 基孔制(H)
（2）标准公差等级
（3）基本偏差
（4）公差带
15
2. 几何公差 （1）小径采用包容要求 ；
内花键
外花键
16
（2）一般规定位置度，并采用最大实体要求 位置度公差用于控制对称度和等分度误差。
11
例 8.1： 某轴孔配合为φ25H8/h7，采用正常普通平键联结，试 确定轴槽和轮毂槽的公差，并将它们标注在零件图上。(8级)
轴槽标注示例图
轮毂槽标注示例图 12
轴结构示例图
13
8.2 矩形花键结合的精度设计
一. 矩形花键的几何参数和定心方式 其表示方法为：N×d×D×B＝6×23×26×6
6×23H7／h7×26H10／a11×6H9／h10
30
课堂练习答案 将下述要求标注在下图中。
(1) 小端 d1 40h7 (2) 键槽对称度公差为0.02
（3）小端d1轴线对大端d2右端面垂直度公差为Φ 0.03。
31
本章重点:
1.平键和矩形花键结合的特点(标准件、键与键槽侧面配合，既 平行平面结合；
2.平键和矩形花键结合的公差(尺寸公差带、几何公差和表面粗 糙度)的选用及其图样标注；
作业: 思考题2、4、5，作业题1、2
26
作业题 ：答 案
作业题1：某减速器中输出轴的伸出端与相配件孔的配合为 Φ45H7／m6，并采用正常联结平键。 试确定轴槽和轮毂槽剖面尺寸和极限偏差、键槽对称度公 差和表面粗糙度Ra的上限值。
图8.8 花键位置度公差
花键轴加工工艺及花键滚刀设计
3）零件轴向的定位基准选择在外花键圆柱段以 及φ95轴段的外圆表面。
机床选择：
机床
C620-1卧式车床 X63卧式铣床 MD118磨床 Y3150E滚齿机 Y4250剃齿机
用途 粗、精车外轮廓，车削退刀槽
及螺纹 粗、精铣花键键槽 磨削各轴段外圆表面
模数 螺旋角 齿根高系数 齿向公差
公法线长度
公法线长度公差 螺旋副中心距极
限偏差
mn=12 β=0° hf=1.25 FB=0.016 W=95.189 mm
FW=0.025
a+fa=744 ±0.04
主要表面加工方法：
加工表面
精度等级
花键轴右端面
IT7
花键轴左端面
IT11
Φ10中心孔
IT10
花键槽
花键滚刀设计
根据花键轴花键尺寸，参考《复杂刀具设计手 册》，选定的花键滚刀基本尺寸及槽数如下表：
花键.轴尺寸 n—D×d×b
滚刀 外径 Deg
总长度 L
轴台 外径 D1
轴台 长度
l1
孔径 d
槽数 zg
10—88×82×12 100
85
55
4
32
14
花键滚刀齿形计算
花键滚刀齿形计算
5）花键侧在节圆上的齿形角：
6）滚刀齿形最大齿形角：
过渡曲线高度验算
加工出的键齿直线部分高度：
其中g为过渡曲线高度，如图所示：
确定花键滚刀齿形
计算确定花键滚刀的法向齿形，常用的方法有： 1）计算法； 2）代圆弧法； 3）查表法。
采用代圆弧法计算得出以下结果：
花键轴检验标准
花键轴检验标准一、尺寸精度1.轴的直径尺寸应符合设计要求，一般轴径偏差应不大于轴径公差的50%。
2.花键轴的外径尺寸应符合设计要求，一般外径偏差应不大于外径公差的50%。
二、形状精度1.花键轴的键齿形状应符合设计要求，键齿的两侧面应平行、对称。
2.花键轴的键齿两侧面应垂直于轴线，其垂直度误差应不大于0.01mm。
三、位置精度1.花键轴的键齿与轴线的偏移量应不大于0.1mm。
2.花键轴的键齿间距离的偏差应不大于0.1mm。
四、表面粗糙度1.花键轴的键齿表面粗糙度应不大于Ra3.2μm。
2.花键轴的非键齿部分（轴肩、端部等）表面粗糙度应不大于Ra6.3μm。
五、键齿材质1.花键轴的键齿材料应符合设计要求，一般为合金钢、碳素钢等。
2.材料的化学成分和力学性能应符合相关标准规定。
六、硬度1.花键轴的硬度应符合设计要求，一般为HRC50～65。
2.硬度检测方法可采用洛氏硬度计进行测量。
七、抗疲劳性能1.花键轴应具有一定的抗疲劳性能，应按照设计要求进行抗疲劳试验。
2.试验方法可采用循环加载试验机进行，试验条件和加载频率应根据具体设计要求确定。
八、耐腐蚀性能1.花键轴应具有一定的耐腐蚀性能，应按照设计要求进行耐腐蚀试验。
2.试验方法可采用盐雾试验、浸渍试验等，试验条件和时间应根据具体设计要求确定。
九、键齿损伤1.花键轴的键齿不应有明显的损伤和磨损，如发现损伤应及时修复或更换。
2.损伤修复后应重新进行精度检测和硬度测试，确保满足使用要求。
十、装配配合1.花键轴在装配过程中应与配合件保持良好的配合关系，无卡滞现象。
2.装配后应对配合面进行检测和调整，确保花键轴的正常运转和使用寿命。
键花键的公差与配合
重新设计键花键，优化尺寸和公差，提高配合精度。
案例二：某汽车传动系统的键花键设计
总结词
高强度和耐磨性要求
详细描述
某汽车传动系统中的键花键需要承受高强度和耐磨性要求，以确保 长期稳定运行。
解决方案
采用高强度材料和表面处理技术，优化设计以满足高强度和耐磨性 要求。
案例三：某航空发动机的键花键优化
配合选择
根据工作条件
根据轴和孔的工作条件，如载荷、转速、温度 等，选择合适的配合类型。
根据材料特性
根据轴和孔的材料特性，如硬度、弹性模量、 热膨胀系数等，选择合适的配合类型。
根据装配要求
根据轴和孔的装配要求，如装配方法、装配尺寸链等，选择合适的配合类型。
04 键花键的加工与检测
加工方法
切削加工
总结词
01
轻量化和高性能要求
详细描述
02
某航空发动机中的键花键需要满足轻量化和高性能要求，以降
低油耗和提高发动机效率。
解决方案
03
采用先进的轻量化材料和优化设计，提高键花键的性能和效率。
感谢您的观看
THANKS
运行稳定性。
影响因素
键宽公差的大小受到多种因 素的影响，包括原材料的宽 度偏差、热处理变形以及加
工过程中的累积误差等。
控制方法
为了减小键宽公差，需要加 强原材料的质量控制，优化 热处理工艺和加工工艺，以 及采用先进的测量设备和测 量方法等措施。
03 键花键的配合
配合类型
01
过盈配合
利用材料的弹性变形能力，使内 孔与轴的外径之间产生过盈，实 现固定连接。
角度尺
用于测量键花键的角度。
游标卡尺
用于测量键花键的外径、内径和槽宽等尺寸。
机械加工表面粗糙度对照表
63．螺纹表面粗拙度参数数值Ra 怎样选择？答：粗牙一般螺纹精度等级为 4 级时， Ra 为 0.4-0.8 μm。
粗牙一般螺纹精度等级为 5 级时， Ra 为 0.8 μm。
粗牙一般螺纹精度等级为 6 级时， Ra 为 1.6-3.2 μm。
细牙一般螺纹精度等级为 4 级时， Ra 为 0.2-0.4 μm。
细牙一般螺纹精度等级为 5 级时， Ra 为 0.8 μm。
细牙一般螺纹精度等级为 6 级时， Ra 为 1.6-3.2 μm。
64．键联合表面粗拙度参数数值Ra 怎样选择？答：联合形式为键, 沿毂槽挪动处， Ra 为 0.2-0.5 μm。
联合形式为键 , 沿轴槽挪动处， Ra 为 0.2-0.4 μm。
联合形式为键 , 不动处， Ra 为 1.6 μm。
联合形式为轴槽 ,沿毂槽挪动处， Ra 为 1.6 μm。
联合形式为轴槽 ,沿轴槽挪动处， Ra 为 0.4-0.8 μm。
联合形式为轴槽 ,不动处， Ra 为 1.6 μm。
联合形式为毂槽 ,沿毂槽挪动处， Ra 为 0.4-0.8 μm。
联合形式为毂槽 ,沿轴槽挪动处， Ra 为 1.0 μm。
联合形式为毂槽 ,不动处， Ra 为 1.6-3.2 μm。
注：非工作表面Ra 都为 6.3 μm。
65．矩形花键表面粗拙度参数数值Ra 怎样选择？答：内花键 ,外径处， Ra 为 6.3 μm。
内花键 ,内径处， Ra 为 0.8 μm。
内花键 ,键侧处， Ra 为 3.2 μm。
外花键 ,外径处， Ra 为 3.2 μm。
外花键 ,内径处， Ra 为 0.8 μm。
外花键 ,键侧处， Ra 为 0.8 μm。
66．齿轮表面粗拙度参数数值Ra 怎样选择？答：部位为齿面精度等级为 5 级时， Ra 为 0.2-0.4 μm。
部位为齿面精度等级为 6 级时， Ra 为 0.4 μm。
部位为齿面精度等级为7 级时， Ra 为 0.4-0.8 μm。
公差第7章 键与花键的公差与配合
第7章键与花键的公差与配合学习目的和要求1．掌握平键联接的公差与配合。
能够根据轴颈和使用要求，选用平键联接的规格参数和联接类型，确定键槽尺寸公差、形位公差和表面粗糙度，并能够在图样上正确标注。
2．熟悉矩形花键联接采用小径定心的优点。
3．掌握花键联接的公差与配合。
能够根据标准规定选用花键联接的配合形式，确定配合精度和配合种类，熟悉花键副和内外花键在图样上的标注。
键联接和花键联接广泛用于轴和轴上传动件(如齿轮、皮带轮、手轮和联轴器等)之间的可拆卸联接，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。
7．1 平键联接的公差与配合7．1．1 概述键又称单键，按其结构形式不同，分为平键、半圆键、切向键和楔键等四种。
其中平键又分为普通型平键和导向型平键两种。
本节主要讨论平键联接。
平键联接是由键、轴、轮毂三个零件结合，通过键的侧面分别与轴槽、轮毂槽的侧面接触来传递运动和转矩，键的上表面和轮毂槽底面留有一定的间隙。
因此，键和轴槽的侧面应有足够大的实际有效面积来承受负荷，并且键嵌入轴槽要牢固可靠，防止松动脱落。
所以，键宽和键槽宽6是决定配合性质和配合精度的主要参数，为主要配合尺寸，应规定较严的公差；而键长L、键高h、轴槽深t1和轮毂槽深t2为非配合尺寸，其精度要求较低。
平键联接方式及主要参数如图7-1所示。
图7-1 平键联接方式及主要结构参数7．1．2 平键联接的公差与配合平键是标准件，平键联接是键与轴及轮毂三个零件的配合，考虑工艺上的特点，为使不同的配合所用键的规格统一，利于采用精拔型钢来制作，国家标准规定键联接采用基轴制配合。
为保证键在轴槽上紧固，同时又便于拆装，轴槽和轮毂槽可以采用不同的公差带，使其配合的松紧不同，国家标准GB／T1095—2003《平键键槽的剖面尺寸》对平键与键槽和轮毂槽的宽度规定了三种联接类型，即正常联接、紧密联接和松联接，对轴和轮毂的键槽宽各规定了三种公差带。
键与花键的公差配合及选用
项目4 键与花键的公差配合及选用
2. 矩形花键的尺寸公差与配合
矩形花键的尺寸公差采用基孔制，以减少拉刀的数目。 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 和精密传动用两类，参下表。 一般用的内花键槽宽规定了拉削后热处理和不热处理两种公差带。 标准规定，按装配型式分滑动、紧滑动和固定三种配合。前两种在工作 过程中，既可传递扭矩，且花键套还可以在轴上移动，后一种只用来传 递扭矩，花键套在轴上无轴向移动。 花键尺寸公差带选用的一般原则:定心精度要求高或传递扭矩大时， 选用精密传动用尺寸公差带。反之，可选用一般用的尺寸公差带。
平键联接是由键、轴、轮毂三个零件组成的，平键连接结合尺寸有键宽与键槽 宽（轴槽宽和轮毂槽宽）b、键高h、槽深（轴槽深t1 、轮毂槽深t2 ）、键和 槽长L等，平键连接通过侧面相互接触来传递扭矩。
键和键槽的 宽度是配合尺寸， 国家标准规定了 较严格的公差， 其余尺寸为非配 合尺寸，规定较 松的公差。
普通平键键槽的剖面尺寸
项目4 键与花键的公差配合及选用
知识点3. 花键连接的公差 1. 矩形花键连接的几何参数与定心方式
1） 矩形花键连接的几何参数
矩形花键的主要尺寸有三个，即大径D、小径d、键宽（键槽宽）B。
矩形花键的主要尺寸
项目4 键与花键的公差配合及选用
2）矩形花键的定心方式
花键连接中主要尺寸有三个， 为了保证使用性能，改善加 工工艺，只能选择一个结合 面作为主要配合面，对其规 定较高的精度，以保证配合 性质和定心精度，该表面称 为定心表面。
普通平键的三种配合及应用
配合种 类
较松联 结
尺寸b的公差带
键
键槽
轮毂 槽
应用
键在轴上及轮毂中均能滑动，主要用于导向平键， H9 D10 轮毂可在轴上移动。
键和花键的公差与配合(1)
➢ 矩形花键公差配合选用的关键是确定联结精度和配 合松紧程度。
➢ 根据定心精度要求和传递转矩大小选用联结精度， 精密传动因花键联结定心精度高、传递转矩大而平 稳，多用于精密机床主轴变速箱，以及重载减速器 中轴与齿轮花键孔的联结。
➢ 配合松紧程度的选用首先要根据内、外花键之间是 否有轴向移动，确定固定联接还是滑动联接。
轮毂槽标注示例图
14
第10章 键和花键的公差与配合 互换性与技术测量
10.1 键联结
10.1.3 平键联结的标注
2021/4/9
15
轴结构示例图
2021/4/9
16
么么么么方面
• Sds绝对是假的
第10章 键和花键的公差与配合 互换性与技术测量
10.2 花键联结
10.2.1 概述
▪ 花键联结与普通平键联结相比，更具优点：
2021/4/9
27
第10章 键和花键的公差与配合 互换性与技术测量
10.2 花键联结
10.2.2 矩形花键
6×7H11 EQS 0.02 M A M
3.2 28H7 E
0.8 3.2
6×7d10 EQS
0.02 M A M
A
6.3
A
E
矩形花键的位置度公差标注
2021/4/9
28
第10章 键和花键的公差与配合 互换性与技术测量
2
第10章 键和花键的公差与配合 互换性与技术测量
10.1 键联结
10.1.1 概述
▪ 键联结常用于轴与轴上的传动件（齿轮、皮带轮、联 轴器等）之间的可拆卸联结，用以传递转矩和运动； 当配合件之间要求作轴向移动时，还可以起导向作用。
渐开线花键
渐开线花键渐开线花键的工艺性好，且花键齿侧可以自动定心，故在汽车变速器中得到了广泛的应用。
本章包括6部分：1.渐开线花键几何参数的计算；2.渐开线大径和小径的偏差；3.汽车变速器渐开线花键配合的选择；4. 渐开线花键参数表；5.压力角45°渐开线花键的应用；6.同步器渐开线花键的其他定心方式。
1.渐开线花键几何参数的计算通常渐开线花键几何参数应按GB/T 3478.1—1995计算，我厂已有设计计算程序。
尽量不选用非标准或其他标准的渐开线花键。
2.渐开线大径和小径的偏差（当大径和小径不作定心直径时）2.1内花键2.1.1内花键小径Dii的尺寸偏差。
表选取。
2.1.2内花键大径Dei的尺寸偏差。
当内花键大径不是定心直径时，大径的极限偏差按H12、H13、H14选取。
2.2 外花键2.2.1外花键大径Dee的尺寸偏差。
当外花键大径不是定心直径时，大径的极限偏差按下表选取。
小径径不其上D，公差等级按IT12、IT13、IT14任选。
esv ——作用齿厚的上偏差；αD——渐开线花键压力角。
3.汽车变速器渐开线花键配合的选择（仅供参考）4.渐开线花键参数表：由于渐开线内花键和外花键的参数需要标注的内容有所不同，故在标注内花键或外花键时要使用两种不同的表格。
4.1渐开线内花键参数表4.1渐开线外花键参数表5.压力角45°渐开线花键的应用5.1用于需要增大自动定心能力时QR513半轴齿轮的外圆柱面与差速器壳孔的间隙是1mm，只能靠花键浮动定心，故其内花键是45°压力角的渐开线花键。
因为渐开线花键压力角为45°时径向分力大，增强了半轴齿轮内花键自动浮动定心的能力。
5.2 用于需要调整安装角度时QR513的离合器分离杠杆臂安装时需要精确调整角度，以确保离合器的分离和结合时的位置。
所以其花键孔也应该是45°渐开线花键。
因为45°渐开线花键是细密齿花键，装配时便于精确地调整离合器分离臂的安装角，达到设计要求。
机械加工方法与零件的粗糙度及精度等级之间的对应表
机械加工方法与零件的粗糙度及精度等级之间的对应表序号=1Ra值不大于\μm=100表面状况=明显可见的刀痕加工方法=粗车、镗、刨、钻应用举例=粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗镗刀和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用-----------------------------------------------------------序号=2Ra值不大于\μm=25、50表面状况=明显可见的刀痕加工方法=粗车、镗、刨、钻应用举例=粗加工后的表面，焊接前的焊缝、粗钻孔壁等-----------------------------------------------------------序号=3Ra值不大于\μm=12.5表面状况=可见刀痕加工方法=粗车、刨、铣、钻应用举例=一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面-----------------------------------------------------------Ra值不大于\μm=6.3表面状况=可见加工痕迹加工方法=车、镗、刨、钻、铣、锉、磨、粗铰、铣齿应用举例=不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面。
紧固件的自由表面，紧固件通孔的表面，内、外花键的非定心表面，不作为计量基准的齿轮顶圈圆表面等-----------------------------------------------------------序号=5Ra值不大于\μm=3.2表面状况=微见加工痕迹加工方法=车、镗、刨、铣、刮1～2点/cm^2、拉、磨、锉、滚压、铣齿应用举例=和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面。
要求有定心及配合特性的固定支承面如定心的轴间，键和键槽的工作表面。
不重要的紧固螺纹的表面。
需要滚花或氧化处理的表面-----------------------------------------------------------序号=6Ra值不大于\μm=1.6表面状况=看不清加工痕迹加工方法=车、镗、刨、铣、铰、拉、磨、滚压、刮1～2点/cm^2铣齿应用举例=安装直径超过80mm的G级轴承的外壳孔，普通精度齿轮的齿面，定位销孔，V型带轮的表面，外径定心的内花键外径，轴承盖的定中心凸肩表面-----------------------------------------------------------Ra值不大于\μm=0.8表面状况=可辨加工痕迹的方向加工方法=车、镗、拉、磨、立铣、刮3～10点/cm^2、滚压应用举例=要求保证定心及配合特性的表面，如锥销与圆柱销的表面，与G 级精度滚动轴承相配合的轴径和外壳孔，中速转动的轴径，直径超过80mm的E、D级滚动轴承配合的轴径及外壳孔，内、外花键的定心内径，外花键键侧及定心外径，过盈配合IT7级的孔（H7），间隙配合IT8～IT9级的孔（H8，H9），磨削的齿轮表面等-----------------------------------------------------------序号=8Ra值不大于\μm=0.4表面状况=微辨加工痕迹的方向加工方法=铰、磨、镗、拉、刮3～10点/cm^2、滚压应用举例=要求长期保持配合性质稳定的配合表面，IT7级的轴、孔配合表面，精度较高的齿轮表面，受变应力作用的重要零件，与直径小于80mm的E、D级轴承配合的轴径表面、与橡胶密封件接触的轴的表面，尺寸大于120mm 的IT13～IT16级孔和轴用量规的测量表面-----------------------------------------------------------序号=9Ra值不大于\μm=0.2表面状况=不可辨加工痕迹的方向加工方法=布轮磨、磨、研磨、超级加工应用举例=工作时受变应力作用的重要零件的表面。
公差配合与互换性-矩形花键的公差
径、小径的同轴度误差，各键和键槽的位置度误差等综合结
果。矩形花键综合检测方法见表5-8。
感谢聆听
Thank you for listening
误差的极限量规，具有通端和止端，检验时通端能通过而止
端不能通过为合格。图5-8（d）、图5-8（e）所示为检验几
何误差的综合量规，只有通端，通过为合格。
实训2矩形花键的检测
矩形花键的检测可分为单项检测和综合检测。在单件、小批
生产中，可选用通用量具如千分尺、游标卡尺、指示表等分
别对各尺寸（d、D和B）及几何误差进行检测。在成批生产中，
三种。按承载能力
不同，矩形花键分
为中、轻两个系列，
中系列的键高尺寸
较轻系列大，故承
载能力强。
矩形花键的定心
矩形花键连接的主要尺寸有三个，为了
保证使用性能，改善加工工艺只能选择
一个结合面作为主要配合面，对其规定
较高的精度，以保证配合性质和定心精
度，该表面称为定心表面。
矩形花键的定心
小径定心具有一系列优点。目前，内、外花键表面一般都要求
可用图5-7所示方法进行测量。把与键槽宽度相等的定位块插入键
槽，用V形块模拟基准轴线，首先进行截面测量：调整提取（实际）
工件使定位块沿径向与平板平行，测量定位块至平板的距离，再
把提取（实际）工件旋转180°重复上述测量，得到该截面上、下
两对应点的读数差为a，则该截面的对称度误差为
f截＝ah/(d-h)
大实体状态时，才允许有形状误差。
位置度公差
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
表面粗糙度选择原则及其机加工方法 (1)
表面粗糙度选择很详细的37．表面粗糙度如何选择？答：表面粗糙度的选择既要满足零件表面的使用功能要求，又要考虑加工的经济性。
38．用类比法确定表面粗糙度时，对高度参数一般按哪些原则选择？答：同一零件上，工作表面的表面粗糙度值应小于非工作表面。
摩擦表面的表面粗糙度值应小于非摩擦表面；滚动摩擦表面的表面粗糙度值应小于滑动摩擦表面；运动速度高、单位压力大的表面粗糙度值应小。
受循环载荷的表面及易引起应力集中的部位（如圆角、沟槽）表面粗糙度值应选得小些。
配合性质要求高的结合表面，配合间隙小的配合表面以及要求连接可靠，受重载的过盈配合表面等都应取较小的表面粗糙度值。
配合性质相同，零件尺寸越小，其表面粗糙度值应越小。
同一精度等级，小尺寸比大尺寸、轴比孔的表面粗糙度值要小。
对于配合表面，其尺寸公差、形状公差、表面粗糙度应当协凋，一般情况下有一定的对应关系。
39．表面粗糙度Ra为50-100μm时，表面形状什么特征，如何应用？答：表面形状特征为明显可见刀痕，应用于粗造的加工面，一般很少采用。
铸、锻、气割毛坯可达此要求。
40．表面粗糙度Ra为25μm时，表面形状什么特征，如何应用？答：表面形状特征为可见刀痕，应用于粗造的加工面，一般很少采用。
铸、锻、气割毛坯可达此要求。
41．表面粗糙度Ra为12.5μm时，表面形状什么特征，如何应用？答：表面形状特征为微见刀痕, 应用于粗加工表面比较精确的一级，应用范围较广，如轴端面、倒角、螺钉孔和铆钉孔的表面、垫圈的接触面等。
42．表面粗糙度Ra为6.3μm时，表面形状什么特征，如何应用？答：表面形状特征为可见加工痕迹，应用于半粗加工面，支架、箱体、离合器、皮带轮侧面、凸轮侧面等非接触的自由表面，与螺栓头和铆钉头相接触的表面，所有轴和孔的退刀槽，一般遮板的结合面等。
43．表面粗糙度Ra为3.2μm时，表面形状什么特征，如何应用？答：表面形状特征为微见加工痕迹，应用于半精加工面，箱体、支架、盖面、套筒等和其他零件连接而没有配合要求的表面，需要发蓝的表面，需要滚花的预先加工面，主轴非接触的全部外表面等。
公差等级与表面粗糙度数值清查表
sae花键标准
sae花键标准SAE花键标准。
SAE花键标准是指由美国汽车工程师学会（SAE）制定的一系列机械零件的标准规范，用于汽车、航空航天、船舶等领域的设计和制造。
花键是一种常见的连接方式，它能够实现零件之间的传动和固定，具有较高的精度和稳定性。
SAE花键标准对花键的尺寸、材料、加工工艺等方面进行了详细规定，确保了花键的互换性和可靠性。
首先，SAE花键标准对花键的尺寸进行了规定。
花键的尺寸包括长度、宽度、高度、角度等多个方面，这些尺寸的精度直接影响到花键的装配和使用。
SAE标准规定了不同类型和尺寸的花键的具体尺寸范围，以及允许的公差范围，确保了花键在不同设备和零件之间的互换性。
此外，SAE标准还对花键的表面粗糙度和形状进行了规定，以保证花键在装配时能够紧密配合，达到理想的传动效果。
其次，SAE花键标准对花键的材料进行了规定。
花键通常采用优质的合金钢材料制造，以保证其具有足够的强度和硬度。
SAE标准规定了花键材料的化学成分、热处理工艺、力学性能等要求，确保花键在高速、高负荷的工作条件下能够保持稳定的性能。
此外，SAE标准还对花键的表面涂层和防腐蚀处理进行了规定，以延长花键的使用寿命，并提高其耐磨性和耐腐蚀性。
再次，SAE花键标准对花键的加工工艺进行了规定。
花键的加工工艺包括铣削、磨削、热处理、表面处理等多个环节，这些环节的质量直接影响到花键的精度和性能。
SAE标准规定了花键的加工工艺流程、设备要求、工艺参数等，以确保花键的加工质量和一致性。
此外，SAE标准还对花键的检测和质量控制进行了规定，以保证花键的质量符合标准要求。
最后，SAE花键标准对花键的应用进行了规定。
花键广泛应用于各种机械设备和零部件中，包括发动机、传动系统、液压系统、飞机结构等。
SAE标准规定了不同类型和规格的花键在不同应用场合的使用要求，以保证花键能够在各种工况下发挥最佳的传动和固定效果。
总之，SAE花键标准是机械零件设计和制造领域的重要标准之一，它对花键的尺寸、材料、加工工艺、应用等方面进行了详细规定，确保了花键具有良好的互换性和可靠性。
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6.轮毂的标注示例 ：
➢标注轮毂深d+t1及公差 ➢标注槽宽b及公差 ➢标注对称度公差 ➢标注表面粗糙度
-0.2
60.3 0
16JS9（±0.021 ）
0.02 A
3.2 3.2
图7-4
Φ58H7（
+0.03 0
）Ⓔ
A
四、花键联接的公差配合与检测
1.花键联接的特点
花键分为内花键（花键孔）和外花键（花键 轴），它是把键和轴、键槽和轮毂做成一整体的 联结件，它既可以是固定联结，也可以是滑动联 结。与键联结相比，花键联结有联结可靠，强度 高，可以传递较大的转矩，且孔、轴定心精度高 和导向精度高等优点。
2.矩形花键的主要参数和定心方式 图7-5
主要参数：基本尺寸有小径d、大径D、键槽宽 B和键宽。键数规定为偶数，分别为6、8、 10三种。
定心方式：大径D、小径d、键宽B定心
3.矩形花键的公差与配合
尺寸精度的规定：花键联结的主要要求是保证内、外花键 的同轴度，以及键侧面与键槽侧面接触均匀，保证传递一 定的转矩。为此，必须保证一定的配合性质。国家标准规 定采用小径定心，即把小径的结合面作为定心表面，规定 较高的精度；其它两个尺寸规定较低的精度。
花键的分类：花键联结分为矩形花键、渐开线 花键和三角形花键联结，其中以矩形花键联 结应用最广泛。
三、平键联接的公差与配合
1.平键联接的特点
平键联结的基本构成 ：平键联结是由键、轴 键槽、轮毂键槽构成。在工作时，通过键的 侧面与轴槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递 转矩。
平键联结的配合尺寸：键和轴槽、轮毂槽的宽 度尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如键高、键 长、轴槽深、轮毂槽深等都属于非配合尺寸 。
4.矩形花键的形位精度公差和表面粗糙度
对矩形花键的形位公差做如下规定： 因为小径是花键联结的定心尺寸，必须保 证其配合性质，所以内、外花键小径d的极 限尺寸应遵守包容原则，即花键孔和轴的 小径不能超越最大实体边界。 为保证装配性和键侧受力均匀，规定花键 的位置度公差应遵守最大实体原则，即不 能够超过实效边界。
平键结构示意图：
h d-t t
d+t1
A—A
A
b
L
A
图7-1
2、平键联接的公差带和配合种类
（1）.平键联结的配合制： –由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因 而，键与轴槽、键与轮毂槽的配合均采用基轴制 。国家标准对键宽只规定了一种公差带h9。 –一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要 求较松，相当于一个轴与两个孔相配合，且配 合性质不同。国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规 定了三种公差带，构成三种配合形式，分别对应 于较松键联结、一般键联结和较紧键联结。用于 不同的场合。键宽与键槽宽公差带图如图7-2所示
6 28 H 6 H10 H 9 g5 a11 f 7
7.矩形花键的检测
• 尺寸检测 • 形位误差检测
第七章 键和花键的公差与配合
键和花键的作用 键和花键的分类 平键联接的公差与配合 花键联接的公差配合与检测
一、键和花键的作用
键与花键常用于轴与轴上的传动件之间的可拆 卸联结，用以传递转矩和运动；当配合件之间要求 作轴向移动时，还可以起导向作用。
二、键和花键的分类
键的分类：常用的键联结有平键（包括普通平 键和导向平键）、半圆键、切向键和楔键联 结，其中以平键联结应用最广泛。
+
（2）.平键公差带图：
D10
H9 0 -
h9
JS9
N9 h9
b
较松键联结
一般键联结 图7-2
键宽公差带 轴槽公差带 轮毂公差带
h9Biblioteka P9P9较紧键联结
3.平键联接的形位公差
为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面 积和可装配性，对键和键槽的位置误差要加以控制 ，应分别规定轴键槽对轴的基准线和轮毂槽对孔的 基准轴线的对称度公差，一般可按对称度公差7—— 9级选取，查表时，公称尺寸是指键宽。
4.平键联接表面粗糙度的选择
键和键槽配合面的表面粗糙度一般取 Ra1.6~6.3μm，非配合面取Ra12.5μm。
5.轴的标注示例 ：
➢ 标注槽深d-t及公差 ➢ 标注槽宽b及公差 ➢ 标注对称度公差 ➢ 标注表面粗糙度
0
50 -0.2
16N9（
0 -0.043
）
0.02 A
3.2 3.2
Φ58r6（ ++00..006401）Ⓔ A
矩形花键表面粗糙度推荐值
加工表面
大径 小径 键侧
内花键
6.3 1.6 3.2
外花键 Ra不大于
3.2 0.8 1.6
5.花键图样标注示例： 图7-6
6.内、外花键标注示例：
矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号按照花键 规格规定的次序标注，即N×d×D×B。即： 内花键：6×28H6×32H10×7H9 外花键：6×28g5×32a11×7f7 花键副：