第十章 鍵和花鍵

1、 鍵用于連鍵用于連接軸和軸上的接軸和軸上的傳動(dòng)件（如齒傳動(dòng)件（如齒輪、皮帶輪輪、皮帶輪等）等）, , 使軸和使軸和傳動(dòng)件不發(fā)生傳動(dòng)件不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以傳遞扭矩或旋傳遞扭矩或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 第十章第十章 鍵和花鍵的公差與配合鍵和花鍵的公差與配合潘存云教授研制10101 鍵聯(lián)結(jié)鍵聯(lián)結(jié)一、鍵聯(lián)結(jié)的類(lèi)型一、鍵聯(lián)結(jié)的類(lèi)型類(lèi)型：類(lèi)型：平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。平鍵、半圓鍵、楔鍵、切向鍵等。1. 平鍵平鍵聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)工作面工作面特點(diǎn)：特點(diǎn)：定心好、裝拆方便。定心好、裝拆方便。種類(lèi)種類(lèi)普通平鍵普通平鍵導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵間隙間隙軸軸工作原理：工作原理：擠壓作用。擠壓作用。平鍵聯(lián)結(jié)的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)平鍵聯(lián)結(jié)

2、的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)常用鍵：普通平鍵、半圓鍵、鉤頭楔鍵常用鍵：普通平鍵、半圓鍵、鉤頭楔鍵普通平鍵普通平鍵C型型普通平鍵普通平鍵B型型普通平鍵普通平鍵A型型鉤頭楔鍵鉤頭楔鍵半圓鍵半圓鍵圓頭圓頭(A(A型）：型）：平頭平頭(B(B型型) )：?jiǎn)螆A頭單圓頭(C型型)：普通平鍵應(yīng)用最廣。普通平鍵應(yīng)用最廣。注意：注意：普通平鍵是靜連接普通平鍵是靜連接。軸槽用指狀銑刀加工，固定良好，軸槽用指狀銑刀加工，固定良好， 軸槽應(yīng)力集中大。軸槽應(yīng)力集中大。普通平鍵結(jié)構(gòu)普通平鍵結(jié)構(gòu)軸槽用盤(pán)銑刀加工，軸槽用盤(pán)銑刀加工， 軸的應(yīng)力軸的應(yīng)力集中小。集中小。用于軸端用于軸端5 普通平鍵與導(dǎo)向平鍵普通平鍵與導(dǎo)向平鍵 普通平鍵普通平鍵

3、導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵（1）普通平鍵的連接畫(huà)法）普通平鍵的連接畫(huà)法AAAA輪轂輪轂鍵鍵頂部有間隙頂部有間隙非工作面非工作面?zhèn)让娼佑|側(cè)面接觸工作面工作面軸軸鍵聯(lián)結(jié)的畫(huà)法鍵聯(lián)結(jié)的畫(huà)法（2）半圓鍵的聯(lián)結(jié)畫(huà)法）半圓鍵的聯(lián)結(jié)畫(huà)法優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：定心好，裝配方便。定心好，裝配方便。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：對(duì)軸的削弱較大，只適用于輕載聯(lián)接。對(duì)軸的削弱較大，只適用于輕載聯(lián)接。特別適用于錐形軸端的聯(lián)接。半圓鍵屬于靜連接特別適用于錐形軸端的聯(lián)接。半圓鍵屬于靜連接。 （3）鉤頭楔鍵的聯(lián)結(jié)畫(huà)法）鉤頭楔鍵的聯(lián)結(jié)畫(huà)法結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鍵的上表面有鍵的上表面有1:100的斜度，的斜度， 輪轂槽的底面也有輪轂槽的底面也有1:100的斜度。的斜度

4、。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：定心精度不高。定心精度不高。應(yīng)用：應(yīng)用：只能應(yīng)用于定心精度不高，載荷平穩(wěn)和低速的聯(lián)接。只能應(yīng)用于定心精度不高，載荷平穩(wěn)和低速的聯(lián)接。 側(cè)面?zhèn)让娣枪ぷ髅娣枪ぷ髅骓敳拷佑|頂部接觸工作面工作面2.導(dǎo)向平鍵導(dǎo)向平鍵 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：長(zhǎng)度較長(zhǎng)，需用螺釘固定。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：長(zhǎng)度較長(zhǎng)，需用螺釘固定。為便于裝拆，制有為便于裝拆，制有起鍵螺孔起鍵螺孔。零件可以在軸上移動(dòng)，構(gòu)成零件可以在軸上移動(dòng)，構(gòu)成動(dòng)聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接?；凭嚯x較大時(shí)，平鍵過(guò)長(zhǎng)，制造困難，故可采用滑鍵。滑移距離較大時(shí)，平鍵過(guò)長(zhǎng)，制造困難，故可采用滑鍵。3.滑鍵滑鍵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩端有勾頭，鍵固定在輪轂上，鍵短，槽長(zhǎng)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩端有勾頭，鍵固定在輪轂上

5、，鍵短，槽長(zhǎng)。雙勾頭滑鍵雙勾頭滑鍵單圓勾頭滑鍵單圓勾頭滑鍵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：?jiǎn)螆A勾頭，嵌入輪轂中。單圓勾頭，嵌入輪轂中。13 2 2、鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合、鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合 鍵聯(lián)結(jié)的鍵聯(lián)結(jié)的配合尺寸是鍵和鍵槽寬。配合尺寸是鍵和鍵槽寬。 鍵采用鍵采用基軸制基軸制配合。配合。 其配合性質(zhì)也是以鍵與鍵槽寬的配合性質(zhì)來(lái)體現(xiàn)其配合性質(zhì)也是以鍵與鍵槽寬的配合性質(zhì)來(lái)體現(xiàn)的，其他為非配合尺寸。的，其他為非配合尺寸。 鍵聯(lián)結(jié)由于鍵側(cè)面同時(shí)與軸和輪轂鍵槽側(cè)面鍵聯(lián)結(jié)由于鍵側(cè)面同時(shí)與軸和輪轂鍵槽側(cè)面聯(lián)結(jié)，且鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，可用標(biāo)準(zhǔn)的精拔鋼制造。聯(lián)結(jié)，且鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，可用標(biāo)準(zhǔn)的精拔鋼制造。14平鍵聯(lián)結(jié)的剖面尺寸平鍵聯(lián)結(jié)的剖

6、面尺寸 平鍵聯(lián)結(jié)的剖面尺寸及鍵槽型式都平鍵聯(lián)結(jié)的剖面尺寸及鍵槽型式都 已標(biāo)準(zhǔn)化，如圖所示已標(biāo)準(zhǔn)化，如圖所示：8JS928H728h68N931.300.224-0.20(b) 帶輪帶輪(a) 軸軸圖圖 平鍵鍵槽的剖面尺寸平鍵鍵槽的剖面尺寸406D DAALh ht t1 1t tbA-AD+D+t t1 1t t1 1+t+t17 平鍵聯(lián)結(jié)的三種配合性質(zhì)及其應(yīng)平鍵聯(lián)結(jié)的三種配合性質(zhì)及其應(yīng)用用 18 鍵槽的幾何公差及表面粗糙度鍵槽的幾何公差及表面粗糙度1 1）軸槽和輪轂槽對(duì)軸線的對(duì)稱(chēng)度公差。根據(jù)鍵槽寬）軸槽和輪轂槽對(duì)軸線的對(duì)稱(chēng)度公差。根據(jù)鍵槽寬b b，一般按幾何公差中一般按幾何公差中對(duì)稱(chēng)度對(duì)稱(chēng)度

7、7 79 9級(jí)級(jí)選取。選取。2 2）當(dāng)鍵長(zhǎng)）當(dāng)鍵長(zhǎng)L L與鍵寬與鍵寬b b之比大于或等于之比大于或等于8 8時(shí)，時(shí)，b b的兩側(cè)面在的兩側(cè)面在長(zhǎng)度方向標(biāo)注平行度公差：長(zhǎng)度方向標(biāo)注平行度公差： b6 b6時(shí)取時(shí)取7 7級(jí)；級(jí)； b8b8至至3636時(shí)取時(shí)取6 6級(jí)；級(jí)； b40b40時(shí)取時(shí)取5 5級(jí)。級(jí)。3)3)表面粗糙度值要求為表面粗糙度值要求為: :鍵槽側(cè)面鍵槽側(cè)面Ra1.6Ra1.66.36.3；其他非；其他非配合面配合面Ra6.3Ra6.312.512.5。一、花鍵聯(lián)結(jié)的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用一、花鍵聯(lián)結(jié)的類(lèi)型、特點(diǎn)和應(yīng)用1)均勻受力；均勻受力；10102 花鍵聯(lián)結(jié)花鍵聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

8、沿周向均布多個(gè)鍵齒。齒側(cè)為工作面。沿周向均布多個(gè)鍵齒。齒側(cè)為工作面。組成：組成： 外花鍵、內(nèi)花鍵。外花鍵、內(nèi)花鍵。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：2)對(duì)軸的削弱程度小對(duì)軸的削弱程度小;3)承載能力高承載能力高; 齒數(shù)多，總接觸面積大4)軸上零件與軸的對(duì)中性好；軸上零件與軸的對(duì)中性好；對(duì)高速及精密機(jī)器很重要5)導(dǎo)向性好導(dǎo)向性好;對(duì)動(dòng)聯(lián)接很重要6)可用磨削方法提高加工精度及可用磨削方法提高加工精度及 聯(lián)結(jié)質(zhì)量。聯(lián)結(jié)質(zhì)量。潘存云教授研制潘存云教授研制因齒槽淺，齒根應(yīng)力集中小軸和輪轂直接而均勻制出齒與槽缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：齒根仍有應(yīng)力集中、需專(zhuān)齒根仍有應(yīng)力集中、需專(zhuān) 用設(shè)備制造，成本高。用設(shè)備制造，成本高。潘存云教授研制潘存云教

9、授研制應(yīng)用：應(yīng)用：定心精度要求高、載荷大、或經(jīng)常滑移的聯(lián)接。定心精度要求高、載荷大、或經(jīng)?；频穆?lián)接。類(lèi)型類(lèi)型-制造容易，應(yīng)用最廣。制造容易，應(yīng)用最廣。-用于高強(qiáng)度聯(lián)接。用于高強(qiáng)度聯(lián)接。-用于薄壁零件聯(lián)接。用于薄壁零件聯(lián)接。 矩形花鍵矩形花鍵 漸開(kāi)線花鍵漸開(kāi)線花鍵 三角形花鍵三角形花鍵 21二二. . 矩形花鍵矩形花鍵 按鍵寬按鍵寬B B定心。定心。（1 1）花鍵定心方式）花鍵定心方式 花鍵有大徑花鍵有大徑D D、小徑、小徑d d和鍵（槽）寬和鍵（槽）寬B B三個(gè)主要尺寸參數(shù)，三個(gè)主要尺寸參數(shù)，為了改善其加工工藝性，只需將其中一個(gè)參數(shù)加工得較準(zhǔn)確，為了改善其加工工藝性，只需將其中一個(gè)參數(shù)加工得

10、較準(zhǔn)確，使其起配合定心作用。使其起配合定心作用。三種定心方式三種定心方式按大徑按大徑D D定心；定心；按小徑按小徑d d定心；定心；23小徑定心小徑定心 矩形花鍵國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（矩形花鍵國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T1144GB/T114420012001）規(guī)定，）規(guī)定，矩形花鍵用小徑定心，因?yàn)樾蕉ㄐ挠幸幌盗袃?yōu)矩形花鍵用小徑定心，因?yàn)樾蕉ㄐ挠幸幌盗袃?yōu)點(diǎn)。小徑定心時(shí)，熱處理后的變形可用內(nèi)圓磨修點(diǎn)。小徑定心時(shí)，熱處理后的變形可用內(nèi)圓磨修復(fù)，而且內(nèi)圓磨可達(dá)到更高的尺寸精度和更高的復(fù)，而且內(nèi)圓磨可達(dá)到更高的尺寸精度和更高的表面粗糙度要求。因而小徑定心的定心精度更高，表面粗糙度要求。因而小徑定心的定心精度更高，定心穩(wěn)

11、定性較好，使用壽命長(zhǎng)，有利于產(chǎn)品質(zhì)量定心穩(wěn)定性較好，使用壽命長(zhǎng)，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。外花鍵小徑精度可用成形磨削保證。的提高。外花鍵小徑精度可用成形磨削保證。24 （2 2）矩形花鍵的互換性）矩形花鍵的互換性 對(duì)較長(zhǎng)的花鍵，可根據(jù)產(chǎn)品性能自行規(guī)定鍵側(cè)對(duì)軸對(duì)較長(zhǎng)的花鍵，可根據(jù)產(chǎn)品性能自行規(guī)定鍵側(cè)對(duì)軸線的平行度公差。線的平行度公差。 花鍵連接采用花鍵連接采用基孔制基孔制配合，目的是減少拉刀的數(shù)目。配合，目的是減少拉刀的數(shù)目。 為保證裝配性能要求，小徑極限尺寸應(yīng)遵守包容原則。為保證裝配性能要求，小徑極限尺寸應(yīng)遵守包容原則。 內(nèi)、外花鍵的幾何公差要求，主要是位置度公差內(nèi)、外花鍵的幾何公差要求，主要是位

12、置度公差（包括鍵、槽的等分度、對(duì)稱(chēng)度等）要求。（包括鍵、槽的等分度、對(duì)稱(chēng)度等）要求。 為保證裝配性和鍵側(cè)受力均勻，規(guī)定為保證裝配性和鍵側(cè)受力均勻，規(guī)定花鍵的位置度公花鍵的位置度公差應(yīng)遵守最大實(shí)體要求差應(yīng)遵守最大實(shí)體要求，即不能夠超過(guò)最大實(shí)體實(shí)效邊，即不能夠超過(guò)最大實(shí)體實(shí)效邊界。界。 以矩形花鍵小徑定心時(shí)，花鍵各表面的粗糙度如下以矩形花鍵小徑定心時(shí)，花鍵各表面的粗糙度如下表所示進(jìn)行規(guī)定。表所示進(jìn)行規(guī)定。加工表面加工表面內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵外花鍵外花鍵Ra不大于不大于小徑小徑1.60.8大徑大徑6.33.2鍵側(cè)鍵側(cè)6.31.6花鍵表面粗糙度推薦值花鍵表面粗糙度推薦值( (mm) )26 （3 3）花鍵聯(lián)結(jié)在圖樣上的標(biāo)注）花鍵聯(lián)結(jié)在圖樣上的標(biāo)注內(nèi)內(nèi) 花花 鍵：鍵：6 623H723H726H1026H106H116H11外外 花花 鍵：鍵：6 623f723f7