常见配合件公差

第5章常见结合件的公差

5.3键联接的公差与检测

键联接与花键联接用于将轴与轴上传动件如齿轮、链轮、皮带轮或联轴器等连接起来，以传递扭矩、运动或用于轴上传动件的导向，如变速箱中的齿轮可以沿花键轴移动以达到变换速度的目的。

5.3.1平键联接

键通常称单键，按其

结构形式不同，分为平键，

包括普通平键、半圆键、

切向键和楔键等几种。其

中平键应用最为广泛，平

键又分为普通型平键和导

向型平键和滑键，前者用

于固定联接，后两者用于

导向联接。本节主要讨论

平键联接。

平键联接是由键、轴、轮毂三个零件组成的，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接触面积来承受负荷，并且键嵌入轴槽要牢固可靠，防止松动脱落。所以，键和键槽宽b是决定配合性质和配合精度的主要参数，为主要配合尺寸，公差等级要求高；而键长L、键高h、轴槽深t和轮毂槽t1为非配合尺寸，其精度要求较低。平键联接的几何参数如图5.19所示。其参数值见表5-13。

表5-13 平键的公称尺寸和槽深的尺寸及极限偏差(摘自GB/T1096-2003) mm 轴颈键轴槽深t 毂槽深t l

基本尺寸d

公称尺寸t1d-t1t2d+t 2

b×h 公称偏差偏差公称偏差偏差≤6～8 2× 2 1.2

+0.10 0

-0.10

1

+0.10

+0.10

>8～10 3× 3 1.8 1.4

>10～12 4×4 2.5 1.8

图5.19平健联结的几何参数

平键联结的剖面尺寸均已标准化，在GB/T1095-2003《平键：键和键槽的剖面尺寸》中作了规定，见表5-14。

1. 平键联接的公差与配合

1)尺寸公差带

在键与键槽宽的配合中，键宽相当于广义的“轴”，键槽宽相当于广义的“孔”。键宽同时要与轴槽宽和轮毂槽宽配合，而且配合性质又不同，由于平键是标准件，因此平键配合采用基轴制。键的尺寸大小是根据轴的直径按表5-13选取的。

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：键和键槽的剖面尺寸》对平键与键槽和轮毂槽的宽度规定了三种联结类型，即松联接、正常联接和紧密联接，对轴和轮毂的键槽宽各规定了三种公差带，见表5-14。而国家标准GB/T1096-2003《普通型平键》对键宽规定了一种公差带h8，这样就构成三种不同性质的配合，以满足各种不同用途的需要。其配合尺寸（键与键槽宽）的公差带均从GB/T1801-1999标准中选取，键宽、键槽宽、轮毂槽宽b的公差带如图5.20所示。

>22～30 8×7 8 +0.036 0

+0.098 +0.040 0

-0.036

±0.018

-0.015 -0.051 4.0 5.0

+0.20

3.3 +0.20 0

0.16 0.25

>30～38 10×8 10 3.3 0.20 0.40 >38～44 12×8 12

+0.043 0

+0.120 +0.050 0

-0.043

±0.0215

-0.018 -0.061 5.0

3.3 >44～50 14×9 14 5.5 3.8 >50～58 16×10 16 6.0

4.3 >58～65 18×11 18

7.0

4.4 >65～75 20×12 20 +0.052 0 +0.149 +0.065 0

-0.052

±0.026

-0.022 -0.074 7.5 4.9 0.40 0.60

>75～85 22×14 22

9.0

5.4

Х注:(d-t)和(d+t 1)两组合尺寸的极限偏差按相应的t 和t 1的极限偏差选取。但(d-t)的极限偏差应取负号。

2)平键联结的三种配合及应用 平键联结的三种配合及应用如表5-15所示。

表5-15 平键联结的三种配合及应用

配合种类

尺寸b 的公差带

应 用

键

轴槽 轮毂槽 较松联结 h8

H9 D10 键在轴上及轮毂中均能滑动，主要用于导向平键，轮毂可在轴上移动 一般联结

N9

JS9

键在轴槽中和轮毂槽中均固定，用于载荷不大的场合

较紧联结

P9

P9

键在轴槽中和轮毂槽中均牢固地固定，比一般键联接配合更紧。用于载

荷较大、有冲击和双向传递扭矩的场合。

3)键槽的形位公差

图5.20 平键联结的配合性质

键与键槽配合的松紧程度不仅取决于其配合尺寸的公差带，还与配合表面的形位误差有关，同时，为保证健侧与键槽侧面之间有足够的接触面积，避免装配困难，还需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，见图5-21。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。

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。

4)键槽的表面粗糙度

轴槽和轮毂槽两侧面的粗糙度参数a R 一般为1.6～3.2μm ，槽底面的粗糙度参数a R 值一般为12.5μm 。

2. 轴槽的剖面尺寸、形位公差及表面粗糙度等在图样上的标注

轴槽的剖面尺寸、形位公差及表面粗糙度在图样上的标注见图 5.21。根据

GB/T1096-2003，查附表5-7得16N9(0043.0-)，16N9(0

043.0-)，查《形状和位置公差》相关表格

得知对称度8级为0.02。 5.2.2 花键联接

花键联结是由内花键(花键孔)和外花键（花键轴）两个零件组成的。与单键联接相比，其主要优点是导向性能好，定心精度高，承载能力强，在机械中应用广泛。花键联接可用

（a ）内花键 （b ）外花键

图5.22 矩形花键的主要尺寸

图5.21 键槽槽尺寸与公差标注