第九章 鍵與花鍵的公差

第九章常用結(jié)合件的公差與檢測

傳遞扭矩

導(dǎo)向（齒輪滑移）

平鍵

矩形花鍵

鍵又稱單鍵

半圓鍵

花鍵

漸開線花鍵

楔形鍵

三角花鍵

平鍵和矩形花鍵應(yīng)用比較廣泛。鍵和花鍵聯(lián)結(jié)的作用：9.1鍵與花鍵公差與檢測鍵和花鍵的外觀導(dǎo)向平鍵滑鍵平鍵聯(lián)接的公差與配合平鍵聯(lián)接由鍵、軸鍵槽和輪轂鍵槽三部分組成，通過鍵的側(cè)面與軸鍵槽及輪轂鍵槽的側(cè)面相互接觸來傳遞轉(zhuǎn)矩，見圖所示。在平鍵聯(lián)接中，鍵和軸鍵槽、輪轂鍵槽的寬度b是配合尺寸，應(yīng)規(guī)定較嚴(yán)的公差；而鍵的高度h和長度L以及軸鍵槽的深度t1皆是非配合尺寸，應(yīng)給予較松的公差。ALbhd－t1D＋t2t1t2AAAd普通平鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)示例1、平鍵聯(lián)接的配合制及配合尺寸鍵為標(biāo)準(zhǔn)件，鍵寬為配合尺寸，相對于廣義軸與不同基本偏差代號的孔配合，故采用基軸制。輪轂鍵槽軸鍵槽bD＋t2Dbd－t1dLbhh＜t1＋t22、平鍵聯(lián)接的配合公差代號

①鍵為標(biāo)準(zhǔn)件，采用基軸制配合，公差帶代號h9

②軸槽寬有三種公差帶代號H9、N9、P9

③

輪轂槽寬有三種公差帶代號D10、Js9、P9

鍵聯(lián)接中鍵寬與槽寬的公差帶bD10h9H9N9h9JS9h9P9P9＋0－軸槽公差帶鍵公差帶輪轂槽公差帶松聯(lián)接正常聯(lián)接緊密聯(lián)接3、平鍵聯(lián)接三種配合的性質(zhì)及應(yīng)用場合配合種類尺寸b的公差配合性質(zhì)及應(yīng)用鍵軸槽輪轂槽松聯(lián)接h8H9D10

鍵在軸上及輪轂上均能滑動；主要用于導(dǎo)向平鍵，輪轂可在軸上作軸向移動。正常聯(lián)接N9Js9

鍵在軸上及輪轂中均固定；主要用于載荷不大的場合。緊密聯(lián)接P9P9

鍵在軸上及輪轂上均固定，而比上一種配合更緊；主要用于載荷較大、載荷具有沖擊性以及雙向傳遞扭矩的場合表9-2鍵寬與軸槽及輪轂槽寬的公差與配合

4、鍵與鍵槽的幾何公差①當(dāng)鍵長與鍵寬比L/b≥8時，鍵寬在長度方向上的平行度公差應(yīng)按GB1184-1996選?。?/p>

b≤6mm時取7級；

b≥8~36mm取6級；

b≥40mm取5級。②軸槽及輪轂槽的寬度b對軸及輪轂軸心線的對稱度，一般可按GB/T1184-1996中對稱度公差7~9級選取。

③當(dāng)同時采用平鍵與過盈配合連接，特別是過盈量較大時，則應(yīng)嚴(yán)格控制鍵槽的對稱度公差，以免裝配困難。5、表面粗糙度的選擇①鍵槽工作面(兩側(cè)面)Ra1.6~6.3μm，常取1.6、3.2、6.3。②非工作面(鍵槽底面)Ra6.3μm。

GB1144—2001《矩形花鍵尺寸、公差和檢驗》規(guī)定了矩形花鍵聯(lián)結(jié)的尺寸系列、定心方式、公差與配合標(biāo)注方法及檢驗規(guī)則。為便于加工和測量，矩形花鍵的鍵數(shù)為偶數(shù),鍵為6、8、10三種。

第二節(jié)矩形花鍵結(jié)合的公差與配合

由內(nèi)花鍵(花鍵孔)和外花鍵(花鍵軸)組成。內(nèi)花鍵/花鍵孔外花鍵/花鍵軸花鍵聯(lián)接一、概述1、花鍵的分類(按截面形狀不同)矩形花鍵漸開線花鍵三角形花鍵

2、花鍵聯(lián)接的優(yōu)點與單鍵聯(lián)接相比，花鍵聯(lián)接的主要優(yōu)點是：

①載荷分布均勻，承載能力強(qiáng)，可傳遞更大的扭矩；

②導(dǎo)向性好；

③定心精度高，能滿足了高精度場合的使用要求；

④加工工藝性好，采用磨削方法能獲得較高的精度。3、花鍵的聯(lián)接要求①保證聯(lián)接及傳遞一定的轉(zhuǎn)矩；②保證內(nèi)花鍵和外花鍵聯(lián)接后的同軸度；③滑動花鍵聯(lián)接要求導(dǎo)向精度與移動靈活性，固定花鍵聯(lián)接要求可裝配性。二、矩形花鍵聯(lián)接的公差與配合1、矩形花鍵的主要尺寸參數(shù)大徑D、小徑d、鍵寬和鍵槽寬B。①鍵數(shù)規(guī)定為偶數(shù)，有6、8、10三種；

②按承載能力大小，對基本尺寸分為輕系列、中系列；

③同一小徑系列，鍵數(shù)和鍵寬相同，中系列鍵高尺寸較大，承載能力強(qiáng)。BDBDdd矩形花鍵的主要尺寸參數(shù)第二節(jié)矩形花鍵聯(lián)接的互換性表9-2矩形花鍵的基本尺寸系列(摘自GB/T1144-2001)mm

小徑d輕系列中系列鍵數(shù)N大徑D鍵寬B鍵數(shù)N大徑D鍵寬B23626662862663066326286327634732836683863684078427428468848846850985495285810860102、矩形花鍵的定心方式花鍵聯(lián)接的主要要求是保證內(nèi)、外花鍵聯(lián)接后具有較高的同軸度，并能傳遞轉(zhuǎn)矩。大徑定心小徑定心鍵寬定心①大徑定心：內(nèi)花鍵的硬度在HRC40以上，Ra小于0.63μm時，熱處理后難以拉削工藝達(dá)到要求。②小徑定心：熱處理后內(nèi)花鍵的變形可用內(nèi)圓磨修復(fù)，外花鍵小徑精度可用成形磨保證。故：定心精度高、定心穩(wěn)定性好，使用壽命長，工藝措施易于保證，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。大徑定心小徑定心

3、矩形花鍵的尺寸公差為減少加工和檢驗內(nèi)花鍵拉刀的規(guī)格和數(shù)量，矩形花鍵采用基孔制配合。

內(nèi)、外矩形花鍵定心小徑，非定心大徑和鍵寬(鍵槽寬)的尺寸公差帶分一般用和精密傳動用兩類。表9-3矩形花鍵的尺寸公差帶(摘自GB/T1144-2001)4、矩形花鍵聯(lián)接的公差與配合及選用①公差與配合的選用，主要確定聯(lián)接精度和裝配型式；②聯(lián)接精度的選用主要是根據(jù)定心精度和傳遞轉(zhuǎn)矩大??；

③一般情況下，內(nèi)、外花鍵取相同的公差等級，且比相應(yīng)的大徑D和鍵寬B的公差等級都高；④

個別情況下，內(nèi)花鍵允許與高一級外花鍵配合，如H7/g6、H6/f5等，但大徑只有一種配合，為H10/a11。應(yīng)用固定聯(lián)接滑動聯(lián)接配合特征及應(yīng)用配合特征及應(yīng)用精密傳動用H5/h5

緊固程度較高，可傳遞大扭矩H5/g5

滑動程度較底，定心精度高，傳遞扭矩大H6/h6

傳遞中等扭矩H6/f6

滑動程度中等，定心精度較高，傳遞中等扭矩一般用H7/h7

緊固程度較低，傳遞扭矩較小，可經(jīng)常拆卸H7/f7

移動頻率高，移動長度大，定心精度要求不高表9-4矩形花鍵配合應(yīng)用三、矩形花鍵聯(lián)接的幾何公差和表面粗糙度1、矩形花鍵的幾何公差①內(nèi)、外花鍵的小徑定心表面的形狀公差和尺寸公差應(yīng)遵守包容要求；②內(nèi)、外花鍵應(yīng)規(guī)定鍵槽或鍵側(cè)面對定心軸線的位置度公差，且鍵寬的位置度公差與小徑定心表面的尺寸公差應(yīng)符合最大實體要求；③花鍵較長時，可根據(jù)產(chǎn)品性能要求進(jìn)一步控制鍵或鍵槽側(cè)面對定心表面軸線的平行度。2、矩形花鍵表面的粗糙度①內(nèi)花鍵：小徑Ra≤0.8μm，鍵槽側(cè)面Ra≤3.2μm，大徑Ra≤6.3μm；

②

外花鍵：小徑Ra≤0.8μm，鍵槽側(cè)面Ra≤0.8μm，大徑Ra≤3.2μm。3、矩形花鍵形位公差的數(shù)值鍵槽寬或鍵寬B33.5~67~1012~18t1鍵槽寬0.0100.0150.0200.025鍵寬滑動、固定0.0100.0150.0200.025緊滑動0.0060.0100.0130.016表9-5矩形花鍵的位置度公差t1(摘自GB/T1144-2001)mm

鍵槽寬或鍵寬B33.5~67~1012~18t2一般用0.0100.0150.0200.025精密傳動用0.0100.0150.0200.025表9-6矩形花鍵的對稱度公差t2（摘自GB/T1144-2001）mm4、矩形花鍵形位公差及表面粗糙度的標(biāo)注

關(guān)于圖最大實體原則的討論：1、鍵槽寬B=7mm（MMS），基準(zhǔn)孔D=28mm（MMS），位置度為0.02mm2、鍵槽寬B=7.09mm（LMS），基準(zhǔn)孔D=28mm（MMS），位置度為0.02+0.09=0.11mm3、鍵槽寬B=7.09mm（LMS），基準(zhǔn)孔D=28.021mm（LMS），位置度為0.02+0.09+0.021=0.131mm4、矩形花鍵形位公差及表面粗糙度的標(biāo)注

<續(xù)>5、矩形花鍵聯(lián)接的標(biāo)記代號花鍵聯(lián)接在圖紙上的標(biāo)注，按順序包括：鍵數(shù)N、小徑d、大徑D、鍵寬B、花鍵公差帶代號。例9-3

標(biāo)記如下花鍵：鍵數(shù)N＝6、小徑d＝23H7/f7、大徑D＝26H10/a11、B＝6H11/d10。③內(nèi)花鍵：6×23H7×26H10×6H11GB/T1144-2001④外花鍵：6×23f7×26a11×6d10GB/T1144-2001解：①花鍵規(guī)格：N×d×D×B＝6×23×2