第七章 键与花键连接的互换性及检测

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图7-6 花键连接的种类
(a)矩形花键;(b)渐开线花键;(c)三角花键 返回
图7-7 矩形花键的基本尺寸及小径定心
(a)矩形花键基木尺寸;(b)小径定心
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图7-8 花键位置度公差标注
(a)外花键对称度;(b)内花键对称度
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图7-9 花键对称度公差标注
(a)外花键对称度;(b)内花键对称度 返回
常困难的，而且也无必要。
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§7. 2 花键连接的互换性及检测
因此三个尺寸中只需选择一个尺寸作为主要配合尺寸，用高精度制造
来保证内、外花键的配合性质，而另外两个尺寸只需用较低精度制造。
确定配合性质的结合面称为定心表面。但键宽B这一配合尺寸起传递
扭矩和导向
作用，无论是否作为定心表面，都应要求足够的配合精度。
3.键和键槽的形位公差 键槽的位置公差主要指轴键槽的实际中心平面相对于基准轴线的 对称度公差。如果超差，键将不能装人键槽，或者键与键槽不能保证 足够的接触面来传递扭矩。因此，对称度公差等级按GB/T11841996，一般取7~9级。键和键槽配合面的表面粗糙度一般取Ral. 6-6.3μm，非配合面取Rah. 3~12. 5μm。 轴键槽和轮毅键槽剖面尺寸及其尺寸公差，形位公差和表面粗糙 度的标注如图7-3所示。
1.酉己合尺寸的公差与配合 平键连接包括键、轴和轮毅三个零件，有键与轴键槽、键与 轮毅键槽两个配合，其中键为标准件，配合采用基轴制。 平键连接所传递的扭矩是通过键的侧面同时与轴键槽和轮毅 键槽的侧面相配合来实现的，因此其宽度h是配合尺寸。
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§7. 1单键连接的互换性及检测
国家标准对键宽h只规定了一种公差带，即h9键连接的具体配合 分为较松连接、一般连接和较紧连接三类，其公差带从国标 GB/T 1801-1999《极限与配合》中选取，平键连接配合公 差带图参见图7-2。各种配合的配合性质和适用场合见表7-1。
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图7-2 普通平键连接配合公差带图
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图7-3 键槽尺寸及公差的标注
(a)轴键槽尺寸及公差的标注;(b)轮键槽尺寸及公差的标注 返回
图7-4 对称度误差检验
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图7-5 键槽检验用量规
(a)槽宽b用板式塞规;(b)轮毅槽深量规;(c)轴槽深度 量规;(d)轮毅槽对称度量规;(e)轴槽对称度量规
对称度误差
f长=a高一a低
(7-2)
取截面和长度两个方向测得的误差的最大值为该零件键槽的对称
度误差。
在大批量生产中，键槽尺寸及其对轴线的对称度误差可用塞规检
测，如图7-5所示。
图7-5中(a), ( b), ( c)三种量规为检验尺寸误差的极限量规，
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7-
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§7. 1单键连接的互换性及检测
二、单键检测
键和键槽的尺寸检测比较简单，检测的项口主要有键和键槽宽度，
键槽深度和键槽的位置误差。在单件小批量生产时，通常采用游标
卡尺、千分尺等通用量具;在大批量生产时，一般采用专用量具。在
单件小批量生产中，键槽对轴线的对称度误差的检验方法如图7-4
所示。在槽中塞人量块组，用指示表将量块上表面校平，记下指示
第七章 键与花键连接的互换性及检测
§7. 1 单键连接的互换性及检测 §7. 2 花键连接的互换性及检测
§7. 1单键连接的互换性及检测
键又称单键，分为平键、半圆键、切向键和楔形键等。由于单 键连接中平键应用最广，故这里仅介绍平键的公差与配合。其结 构及尺寸参数如图7-1所示。
一、单键连接的公差与配合
公差带HS或H6。实现不同配合性质主要由花键小径选取不同公
差带来实现。
内外花键的尺寸公差带应符合GB/T 1801-1999的规定，
并按表7-3取值。
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§7. 2 花键连接的互换性及检测
三、矩形花键的形位公差
除尺寸公差对花键配合性质有影响外，花键的形位公差对花键配
合的性质也会产生影响，必须加以控制。国家标准GB/T 1144-
矩形花键标注如图7-10所示。 以小径定心时，花键各表面的表面粗糙度见表7-6。
五、矩形花键检测
矩形花键的检测分单项检测和综合检测两种。
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§7. 2 花键连接的互换性及检测
单件、小批量生产的单项检测主要用游标卜尺、千分尺等通用量具 分别对各尺寸和形位误差进行测量，以保证尺寸偏差及形位误差在其 公差范围内。大批量生产的单项检测常用专用量具，如图7-11所示。
表读数δx1;将工件旋转180°，在同一横截面方向，再将量块校平，
记下读数δx2，两次读数差为。，则该截面的对称度误差为
f截=at/[ 2( R-t/2)]
(7-1)
式中R—轴的半径;
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t—轴槽深。
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§7. 1单键连接的互换性及检测
再沿键槽长度方向测量，取长度方向两点的最大读数差为长度方向
图7-10 矩形花键标注示例
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图7-11 花键专用塞规和卡规
(a)检查花键孔小径的光滑塞规;(b)检查花键孔大径的板 塞规;(c)检查花键槽塞规;(d)检查花键轴大径的光滑卡 规;(P)检查花键轴小径的卡规;(f)检查花键轴键宽的卡规
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图7-12 花键综合量规
(a)用以检验定心的综合塞规;(b)用以检验外花键的环规 返回
质量，简化加工工艺，降低生产成本。
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§7. 2 花键连接的互换性及检测
二、矩形花键的公差与配合
矩形花键连接采用基孔制配合，小径处采用包容原则，其极
限与配合分为两种情况:
(1)一般用途矩形花键。国家标准规定不论配合性质如何，花
键孔定心小径的公差带均取H7。
(2)精密传动用矩形花键。国家标准推荐花键孔定心小径使用
花键连接按其键齿截面形状不同分为矩形花键、渐开线花键和三 角形花键三种，其结构如图7-6所示。其中矩形花键应用最为广泛。
一、矩形花键的定心方式
矩形花键连接的功能要求是保证内外花键连接后具有较高的同轴
度和传递较大的扭矩。矩形花键连接的基本尺寸有小径(d)，大径
(D)和键宽(B)，如图7-7所示。若要求这三个尺寸加工很精确是非
花键规格:NxdxDxB 装配图上标注为:6 x23H7/f7x26H10/a11 x6H11/d10
GB/T 1144-2001
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§7. 2 花键连接的互换性及检测
零件图上标注为:6 x23H7 x26H10 x6H11 GB/T 1144-2001(内花键) 6 x 23f7 x 26a11 x 6410 GB/T 1144-2001(外花键)
表7-5，其标注如图7-9所示。
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§7. 2 花键连接的互换性及检测
四、矩形花键的图样标注
图样上矩形花键的标注代号按顺序依次表示为键数N、小径d、大 径D,键(键槽)宽B、其各自的公差带代号或配合代号标注于各基本尺 寸之后。例如:某矩形花键连接，花键的N=6, d=23 mm，小径 处配合为H7/f7; D =26 mm，大径处配合为H10/a11 ; B = 6 ,键宽配合为H11/d10标注如下:
2.非配合尺寸的公差与配合 平键连接的非配合尺寸中，轴键槽深，t和轮毅键槽深t:及槽 底面与侧面交角半径r的极限尺寸由GB 1095-2003《平键键 槽的剖面尺寸》规定，见表7-2。键高h的公差带取hl l ,键长L 的公差带取h14，轴键槽长的公差带取H14。
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§7. 1单键连接的互换性及检测
综合检测适用于大批量生产，所用量具是花键综合量规，如图712所示。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小径、大径及键(槽)宽的实际尺 寸是否超其最小实体尺寸。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。
2001《矩形花键尺寸公差和检验》规定，对小径表面所对应的轴线
采用包容原则，即用小径的尺寸公差控制小径表面的形状误差;对花
键的位置度公差采用最大实体原则;对键和键槽的对称度公差和位置
度公差采用独立原则。
标准中所规定的位置度公差适用于大批量生产，公差值见表7-4，
其标注如图7-8所示;对称度公差适用于单件小批量生产，公差值见
根据定心要求的不同，花键联结可分为三种定心方式:按小径d定
心;按大径D定心;按键宽B定心。在国家标准GB/T 1144-2001
《矩形花键尺寸公差和检验》中明确规定了以小径作为定心方式，如
图7-7所示。其原因是采用小径定心，热处理后的变形可用内圆磨床
修复，因而定心精度高，定心稳定性好，使用寿命长，利于提高产品
5中(d), (e)两种为检验形位误差的综合量规，只有通端，通过为
合格。
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§7. 2 花键连接的互换性及检测
花键连接由内花键(花键孔)和外花键(花键轴)组成。它可做固定 连接，也可做滑动连接。与单键相比，花键连接具有定心精度高、导 向性好、承载能力强和连接可靠等优点，因而在机械结构中应用较多。
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表7 -1 键与键槽的配合
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表7-2 普通平键键槽的尺寸与公差
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表7-2 普通平键键槽的尺寸与公差
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表7-3 矩形内、外花键的尺寸公差带
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表7-4 矩形花键位置度公差
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表7-5 矩形花键的对称度公差
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表7-6 花键表面粗糙度Ra
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图7-1 普通平键连接结构