第十一章 鍵和花鍵的公差及配合

第十一章鍵和花鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合§1普通平鍵聯(lián)結(jié)的公差、配合與檢測(cè)§2矩形花鍵聯(lián)結(jié)的公差、配合與檢測(cè)鍵和花鍵的作用聯(lián)結(jié)軸和軸上零件來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)；當(dāng)配合件之間要求作軸向移動(dòng)時(shí)，還可以起導(dǎo)向作用。鍵和花鍵的分類鍵的分類：常用的鍵聯(lián)結(jié)有平鍵（包括普通平鍵和導(dǎo)向平鍵）、半圓鍵、切向鍵和楔形鍵聯(lián)結(jié)，其中以平鍵聯(lián)結(jié)應(yīng)用最廣泛?；ㄦI的分類：花鍵聯(lián)結(jié)分為矩形花鍵、漸開(kāi)線花鍵聯(lián)結(jié)，其中以矩形花鍵聯(lián)結(jié)應(yīng)用最廣泛。

鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接都是可拆聯(lián)接，用于聯(lián)接軸和軸上的傳動(dòng)件（如齒輪、帶輪和聯(lián)軸器等），使軸和傳動(dòng)件同步旋轉(zhuǎn)，以傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)，有時(shí)也用于軸上傳動(dòng)件的導(dǎo)向，如變速箱中的齒輪可以沿花鍵軸移動(dòng)達(dá)到變換速度的目的。

普通平鍵的聯(lián)接結(jié)構(gòu)由鍵、軸、輪轂三個(gè)零件組成，通過(guò)鍵的側(cè)面分別與軸槽、輪轂槽的側(cè)面相互接觸來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩，鍵的上表面和輪轂槽底面留有一定的間隙，所以，鍵寬和鍵槽寬b是決定配合性質(zhì)和配合精度的主要參數(shù)，是主要配合尺寸，公差等級(jí)要求高；鍵長(zhǎng)L、鍵高h(yuǎn)、軸槽深t1和輪轂槽深t2為非配合尺寸?！?普通平鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合包括配合尺寸和非配合尺寸的公差、幾何公差以及表面粗糙度輪廓要求。一、尺寸精度設(shè)計(jì)（1）平鍵聯(lián)結(jié)的基本構(gòu)成：平鍵聯(lián)結(jié)是由鍵、軸鍵槽、輪轂鍵槽構(gòu)成。在工作時(shí)，通過(guò)鍵的側(cè)面與軸槽和輪轂槽的側(cè)面相互接觸來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。平鍵聯(lián)結(jié)的配合尺寸：鍵和軸槽、輪轂槽的寬度尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如鍵高、鍵長(zhǎng)、軸槽深、輪轂槽深等都屬于非配合尺寸。平鍵結(jié)構(gòu)示意圖bd-t1t1t2d+t2hdLAAA—A一、尺寸公差要求平鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合

由于使用的平鍵為標(biāo)準(zhǔn)件，且鍵又為外表面，因而，鍵與軸槽、鍵與輪轂槽的配合均采用基軸制。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鍵寬只規(guī)定了一種公差帶h8。一般鍵與軸槽配合要求較緊，鍵與輪轂槽配合要求較松，相當(dāng)于一個(gè)軸與兩個(gè)孔相配合，且配合性質(zhì)不同。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軸槽寬和輪轂槽寬各規(guī)定了三種公差帶，構(gòu)成三種配合形式，分別對(duì)應(yīng)于松聯(lián)結(jié)、正常聯(lián)結(jié)和緊密聯(lián)結(jié)。用于不同的場(chǎng)合。鍵寬與鍵槽寬公差帶如圖示。平鍵配合公差帶圖：+0-bh8H9D10h8N9JS9h8P9P9鍵寬公差帶軸槽公差帶輪轂槽公差帶松聯(lián)結(jié)正常聯(lián)結(jié)緊密聯(lián)結(jié)二、幾何公差要求為了保證鍵寬與鍵槽寬之間具有足夠的接觸面積和可裝配性，對(duì)鍵和鍵槽的位置誤差要加以控制，應(yīng)分別規(guī)定軸鍵槽對(duì)軸的基準(zhǔn)線和輪轂槽對(duì)孔的基準(zhǔn)軸線的對(duì)稱度公差，一般可按GB/T1184－1996對(duì)稱度公差7～9級(jí)選取。查表時(shí)，公稱尺寸是指鍵寬。三、表面粗糙度輪廓要求鍵和鍵槽配合面的表面粗糙度一般取1.6～3.2μm，非配合面取6.3μm。四、軸鍵槽標(biāo)注示例

1.標(biāo)注槽深d-t及公差2.標(biāo)注槽寬b及公差3.標(biāo)注對(duì)稱度公差4.標(biāo)注表面粗糙度軸鍵槽1.標(biāo)注輪轂深d+t1及公差2.標(biāo)注槽寬b及公差3.標(biāo)注對(duì)稱度公差4.標(biāo)注表面粗糙度輪轂鍵槽四、孔鍵槽標(biāo)注示例

§2矩形花鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合花鍵分為內(nèi)花鍵（花鍵孔）和外花鍵（花鍵軸），它是把鍵和軸、鍵槽和輪轂做成一整體的聯(lián)結(jié)件，它既可以是固定聯(lián)結(jié)，也可以是滑動(dòng)聯(lián)結(jié)。與鍵聯(lián)結(jié)相比，花鍵聯(lián)結(jié)有聯(lián)結(jié)可靠、強(qiáng)度高、可以傳遞較大的轉(zhuǎn)矩、孔、軸定心精度高和導(dǎo)向精度高等優(yōu)點(diǎn)。花鍵矩形花鍵結(jié)構(gòu)示例一、主要尺寸的公差要求矩形花鍵的3個(gè)主要尺寸：小徑d，大徑D，鍵寬、鍵槽寬B。鍵數(shù)規(guī)定為偶數(shù)，分別為6、8、10三種。尺寸公差的規(guī)定：花鍵聯(lián)結(jié)的主要要求是保證內(nèi)、外花鍵的同軸度，以及鍵側(cè)面與鍵槽側(cè)面接觸均勻，保證傳遞一定的轉(zhuǎn)矩。為此，必須保證一定的配合性質(zhì)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用小徑定心，即把小徑的結(jié)合面作為定心表面，規(guī)定較嚴(yán)的尺寸公差；其余兩個(gè)主要尺寸規(guī)定較松的尺寸公差。a）大徑定心b）小徑定心c）鍵寬定心矩形花鍵聯(lián)接的定心方式小徑定心

矩形花鍵國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T1144－2001）規(guī)定，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，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。矩形花鍵配合采用基孔制。矩形花鍵裝配型式的分類：按使用要求分：分為一般使用與精密傳動(dòng)兩種。按聯(lián)結(jié)使用要求分：分為滑動(dòng)、緊滑動(dòng)和固定三種配合類型。各種要求的花鍵尺寸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)不相同。二、配合的基準(zhǔn)制和裝配型式三、幾何公差要求

對(duì)矩形花鍵的幾何公差做如下規(guī)定：因?yàn)樾绞腔ㄦI聯(lián)結(jié)的定心尺寸，必須保證其配合性質(zhì)，所以內(nèi)、外花鍵小徑d表面的形狀公差應(yīng)遵守包容要求，即花鍵孔和軸的小徑表面實(shí)際輪廓不能超出最大實(shí)體邊界。為保證可裝配性和鍵側(cè)受力均勻，規(guī)定花鍵的位置度公差應(yīng)遵守最大實(shí)體原則，即鍵、鍵槽實(shí)際輪廓不允許超出最大實(shí)體實(shí)效邊界?；ㄦI圖樣標(biāo)注示例花鍵位置度公差標(biāo)注花鍵圖樣標(biāo)注示例花鍵對(duì)稱度公差標(biāo)注三、表面粗糙度輪廓要求外花鍵小徑表面為

0.8μm；大徑表面為

3.2μm；鍵側(cè)面為

0.8μm。內(nèi)花鍵小徑表面為

0.8μm；大徑表面為

6.3μm；鍵槽側(cè)面

3.2μm。四、內(nèi)、外花鍵標(biāo)注示例矩形花鍵的尺寸公差帶代號(hào)和配合代號(hào)按照花鍵規(guī)格規(guī)定的次序標(biāo)注，即N×d×D×B。即內(nèi)花鍵：6×28H6×32H10×7H9外花鍵：6×28g5×32a11×7f7花鍵副：§4鍵和花鍵的檢測(cè)軸槽和輪轂槽的測(cè)量一般使用通用計(jì)量器具，如下圖。

當(dāng)對(duì)稱度符合相關(guān)原則時(shí)，使用鍵槽對(duì)稱度量規(guī)，如下圖。矩形花鍵的檢測(cè)矩形花鍵的檢測(cè)有單項(xiàng)測(cè)量和綜合檢驗(yàn)兩類。主要對(duì)定心小徑、大徑和鍵寬三個(gè)參數(shù)檢驗(yàn)，而每一個(gè)參數(shù)都有尺寸、位置、表面粗糙度的檢驗(yàn)。

1．單項(xiàng)檢驗(yàn)對(duì)于單件小批生產(chǎn)，采用單項(xiàng)檢測(cè)。測(cè)量時(shí)，花鍵的尺寸和位置度誤差使用千分尺、游標(biāo)卡尺、指示表等通用量具分別測(cè)量。

2．綜合檢驗(yàn)對(duì)于大批量生產(chǎn)，先用花鍵位置量規(guī)（塞規(guī)或環(huán)規(guī)）同時(shí)檢驗(yàn)花鍵的小徑、大徑、鍵寬及大、小徑的同軸度誤差、各鍵的位置度誤差等綜合結(jié)果。若位置量規(guī)能自由通過(guò)，說(shuō)明