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。
一般联 结
h8
N9
JS9
键在轴槽中和轮毂槽中均固定，用于载荷不大的 场合。
较紧连 接
键在轴槽中和轮毂槽中均牢固地固定，比一般键 P9 P9 联接配合更紧。用于载荷较大、有冲击和双向传
递扭矩的场合。
项目4 键与花键的公差配合及选用
3. 平键连接的几何公差
1） 由于键槽的实际中心平面在径向产生偏移和轴向产生倾斜，造成了键槽的 对称度误差，应规定键槽两侧面的中心平面对轴的基准轴线和轮毂键槽两侧面 的中心平面对孔的基准轴线的对称度公差。根据不同的功能要求和键宽的基本 尺寸b，该对称度公差与键槽宽度公差的关系以及与孔、轴尺寸公差的关系可 以采用独立原则。对称度公差等级可按GB/T1184-1996《形状和位置公差未注 公差值》一般取7～9级。 2） 当键长L与键宽b之比大于或等于8时，应对键宽b的两工作侧面在长度方向 上规定平行度公差，其公差值应按《形状和位置公差》的规定选取。当b≤6时 ，平行度公差选7级；当6＜b＜36时，平行度公差选6级；当b≥37时，平行度 公差选5级。
项目4 键与花键的公差配合及选用
松键连接 普通平键靠键和键槽侧面挤压传递转矩，键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙， 只对轴上零件作周向固定，不能承受轴向力，如果要轴向固定，则需要附加紧定 螺钉或定位环等定位零件。导向平键和滑键均用于轮毂与轴间需要有相对滑动的 连接。导向平键用螺钉固定在轴上的键槽中，轮毂沿键的侧面作轴向滑动，导向 平键用于轮毂沿轴向移动距离较小的场合 。滑键则是将键固定在轮毂上，随轮毂 一起沿轴槽移动。当轮毂轴向移动距离较大时宜采用滑键连接。 紧键连接 装配时将键打入成紧键连接，由过盈作用传递转矩，并能传递单向的轴向力，还 可轴向固定零件。图4-2b是切向键，它是由一对楔键组成的，装配时，将两键楔 紧。键的两个窄面是工作面，其中一个面在通过轴心线的平面内，工作面上的压 力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转矩。当双向传递转矩时，需用两对切向 键并分布成120°～130°。由于楔键打入时，迫使轴和轮毂产生偏心，因此楔键 仅适用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的联接。 花键连接 与单键连接比，花键连接具有较高的承载能力，定心精度高，导向性能好，可实 现静连接或动连接。因此，在飞机、汽车、拖拉机、机床和农业机械中得到广泛 的应用。
国家标准GB.T1144—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。当前，内、外花键表面一般都要求淬硬 （40HRC以上），以提高其强度、硬度和耐磨性。采用小径定心时，对热处理后 的变形，外花键小径可采用成形磨削来修正，内花键小径可用内圆磨修正，而且 用内圆磨还可以使小径达到更高的尺寸、形状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。 而内花键的大径和键侧则难于进行磨削，标准规定内、外花键在大径处留有较大 的间隙。矩形花键靠键侧传递扭矩，所以键宽和键槽宽应保证足够的精度。
项目4 键与花键的公差配合及选用
4. 平键连接的粗糙度要求
轴槽和轮毂槽两侧面的粗糙度参数Ra一般为1.6～6.3μm，非配合面的粗糙度 参数Ra值一般为12.5μm。
5、轴槽的剖面尺寸在图样上的标注
在平键的连接工作图中，考虑到测量方便，轴槽神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。
项目4 键与花键的公差配合及选用
单键：
平键 半圆键 切向键 楔形键
其中平键的应用最广泛。
花键
矩形花键 渐开线花键 三角形花键
其中以矩形花键的应用最广泛。
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 的优点。花键连接可作固定连接，也可作滑动连接。
项目4 键与花键的公差配合及选用
知识点2. 平键连接的公差 1. 平键连接的特点
项目4 键与花键的公差配合及选用
2. 平键连接的公差与配合
连接中，键为标准件。键宽和键槽宽的配合采用基轴制。 GB.T1096—2003对键宽规定了一种公差带h8，对轴和轮毂的键槽宽各 规定了三种公差带，构成三种不同性质的配合，以满足各种不同性质 的需要，如图所示。
普通平键键槽与键宽的公差带图
项目4 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
4.1 相关知识
知识点1. 键连接的类型
松键连接 有普通平键，半圆键、导向平键 及滑键等
紧键连接 锲连接，键的上、下表面都是工作 面，包括钩头锲键、切向键
花键连接 是由轴和轮毂孔上的多个键齿和键 槽组成，键齿侧面是工作面，靠键 齿侧面的挤压来传递转矩。花键连 接具有较高的承载能力，定心精度 高，导向性能好。按齿形不同，分 为矩形花键、渐开线花键、三角花 键等几种