第8章互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)課件

1、平鍵、花鍵、半圓鍵連接的公差及檢測(cè)平鍵、花鍵、半圓鍵連接的公差及檢測(cè)Kunming University of Science and Technology講授：鄭必舉講授：鄭必舉第第 八八 章章2、學(xué)習(xí)要求和重點(diǎn)、學(xué)習(xí)要求和重點(diǎn)了解鍵、花鍵的結(jié)構(gòu)特征和配合標(biāo)準(zhǔn)，初步掌握如何正確選用鍵了解鍵、花鍵的結(jié)構(gòu)特征和配合標(biāo)準(zhǔn)，初步掌握如何正確選用鍵及其花鍵的配合及其花鍵的配合學(xué)習(xí)目的及要求學(xué)習(xí)目的及要求1、學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)目的掌握鍵的公差與配合標(biāo)準(zhǔn)，為合理選用鍵的配合打下基礎(chǔ)掌握鍵的公差與配合標(biāo)準(zhǔn)，為合理選用鍵的配合打下基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 平鍵、半圓鍵聯(lián)接的公差與配合平鍵、半圓鍵聯(lián)接的公差與配合 一、概述

2、一、概述1、鍵的作用、鍵的作用 實(shí)現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩；實(shí)現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩； 實(shí)實(shí) 現(xiàn)軸上零件的軸向固定；現(xiàn)軸上零件的軸向固定； 實(shí)現(xiàn)軸上零件軸向滑動(dòng)的導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)軸上零件軸向滑動(dòng)的導(dǎo)向2、鍵的類型、鍵的類型 有平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵等有平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵等。其中，。其中，平鍵又平鍵又分為普通平鍵、薄形平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵；分為普通平鍵、薄形平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵；楔鍵又分為普通楔鍵又分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵。楔鍵和鉤頭楔鍵。平鍵和半圓鍵應(yīng)用最廣。平鍵和半圓鍵的公平鍵和半圓鍵應(yīng)用最廣。平鍵和半圓鍵的公差與配合參考差與配合參考GB/T 10951099-200

3、3鍵的選擇鍵的選擇: 鍵的選擇包括類型和尺寸兩個(gè)方面鍵的選擇包括類型和尺寸兩個(gè)方面u鍵的尺寸選擇應(yīng)符合：鍵的尺寸選擇應(yīng)符合：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格；強(qiáng)度要求標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格；強(qiáng)度要求u鍵的主要尺寸：鍵的主要尺寸：截面尺寸（以鍵寬截面尺寸（以鍵寬b鍵高鍵高h(yuǎn)表示）和鍵長(zhǎng)表示）和鍵長(zhǎng)L 鍵的截面尺寸鍵的截面尺寸bh 按軸的直徑按軸的直徑d 由標(biāo)準(zhǔn)中選定由標(biāo)準(zhǔn)中選定u鍵的長(zhǎng)度鍵的長(zhǎng)度L一般按輪轂的長(zhǎng)度而定，即鍵長(zhǎng)等于或略短于輪一般按輪轂的長(zhǎng)度而定，即鍵長(zhǎng)等于或略短于輪轂長(zhǎng)度；而導(dǎo)向平鍵則按輪轂的長(zhǎng)度及其滑動(dòng)距離而定轂長(zhǎng)度；而導(dǎo)向平鍵則按輪轂的長(zhǎng)度及其滑動(dòng)距離而定u一般輪轂的長(zhǎng)度可取為一般輪轂的長(zhǎng)度可取為L(zhǎng)(1.52) d

4、，這里的，這里的d 為軸的直徑為軸的直徑u重要的鍵連接在選出鍵的類型和尺寸后，還應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算重要的鍵連接在選出鍵的類型和尺寸后，還應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算薄型平鍵：薄型平鍵：薄型平鍵與普通平鍵的主要區(qū)別是鍵的高度約為普通薄型平鍵與普通平鍵的主要區(qū)別是鍵的高度約為普通平鍵的平鍵的6070%。但薄型平鍵傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較低，。但薄型平鍵傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較低，常用于薄壁常用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸及一些徑向尺寸受限制的場(chǎng)合結(jié)構(gòu)、空心軸及一些徑向尺寸受限制的場(chǎng)合 楔鍵：楔鍵：普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種對(duì)輪轂起到單向的軸向固定作用；在傳遞有沖擊和振動(dòng)的較大轉(zhuǎn)矩時(shí)，能保證可靠連接切向鍵：切向鍵：由一對(duì)斜度

5、為由一對(duì)斜度為1:100的楔鍵組成的楔鍵組成二、鍵連接的公差與配合二、鍵連接的公差與配合1、鍵的公差、鍵的公差 鍵連接主要參數(shù)是鍵寬鍵連接主要參數(shù)是鍵寬b，其特點(diǎn)相當(dāng)于軸與不同，其特點(diǎn)相當(dāng)于軸與不同基本偏差代號(hào)的孔配合，故采用基軸制基本偏差代號(hào)的孔配合，故采用基軸制。一般平鍵和半圓鍵鍵一般平鍵和半圓鍵鍵寬規(guī)定寬規(guī)定h9公差帶，對(duì)軸槽寬和輪轂槽寬規(guī)定三種公差帶，構(gòu)成公差帶，對(duì)軸槽寬和輪轂槽寬規(guī)定三種公差帶，構(gòu)成三種配合，其中導(dǎo)向型平鍵用較松連接。三種配合，其中導(dǎo)向型平鍵用較松連接。公差帶從相應(yīng)國(guó)標(biāo)中公差帶從相應(yīng)國(guó)標(biāo)中選取。三組配合及其應(yīng)用情況如表選取。三組配合及其應(yīng)用情況如表8-1所示。所示。在

6、平鍵和半圓鍵連在平鍵和半圓鍵連接中，配合尺寸是鍵和鍵槽寬度接中，配合尺寸是鍵和鍵槽寬度，如圖，如圖8-1，公差帶如圖，公差帶如圖8-2非配合制公差非配合制公差 鍵高鍵高h(yuǎn)公差采用公差采用h11（矩形普通平鍵）和（矩形普通平鍵）和h8（方形（方形普通平鍵），鍵長(zhǎng)普通平鍵），鍵長(zhǎng)L公差采用公差采用h14，軸槽長(zhǎng)度的公差采用，軸槽長(zhǎng)度的公差采用H14，半，半圓圓鍵直徑鍵直徑D和鍵高和鍵高h(yuǎn)的公差采用的公差采用h12對(duì)稱度公差對(duì)稱度公差 為保證鍵側(cè)與鍵槽之間有足夠的接觸面積和容易裝為保證鍵側(cè)與鍵槽之間有足夠的接觸面積和容易裝配，軸槽和輪轂槽的寬度配，軸槽和輪轂槽的寬度b對(duì)軸及輪轂軸心線應(yīng)規(guī)定對(duì)稱度公差

7、對(duì)軸及輪轂軸心線應(yīng)規(guī)定對(duì)稱度公差（從（從79級(jí)選?。?。級(jí)選?。?duì)稱度公差的主要參數(shù)是鍵寬對(duì)稱度公差的主要參數(shù)是鍵寬b平行度公差平行度公差 當(dāng)鍵長(zhǎng)當(dāng)鍵長(zhǎng)L與鍵寬與鍵寬b之比之比8時(shí)，應(yīng)對(duì)鍵的兩工作側(cè)面時(shí)，應(yīng)對(duì)鍵的兩工作側(cè)面在長(zhǎng)度方向上規(guī)定平行度公差；在長(zhǎng)度方向上規(guī)定平行度公差； 當(dāng)當(dāng)b6mm時(shí)，平行度公差等級(jí)時(shí)，平行度公差等級(jí)取取7級(jí)；級(jí)； 當(dāng)當(dāng)b 836mm時(shí)，取時(shí)，取6級(jí)；當(dāng)級(jí)；當(dāng)b40mm時(shí)，取時(shí)，取5級(jí)級(jí)粗糙度公差粗糙度公差 鍵槽、輪轂槽的鍵槽寬鍵槽、輪轂槽的鍵槽寬b兩側(cè)面粗糙度為兩側(cè)面粗糙度為1.63.2m, 槽寬底面、輪轂槽底面的表面粗糙度為槽寬底面、輪轂槽底面的表面粗糙度為6.3

8、m第二節(jié)第二節(jié) 花鍵連接花鍵連接一、一、 概述概述1、花鍵類型和特點(diǎn)、花鍵類型和特點(diǎn) 花鍵按齒形狀的不同可分為矩形花鍵、漸開花鍵按齒形狀的不同可分為矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵，如圖線花鍵和三角形花鍵，如圖8-3所示所示 c) 三角花鍵三角花鍵 a) 矩形花鍵矩形花鍵 b) 漸開線花鍵漸開線花鍵圖圖8-3 花鍵連接花鍵連接 矩形花鍵的鍵數(shù)一般為偶數(shù)：矩形花鍵的鍵數(shù)一般為偶數(shù)：6、8、102、花鍵特點(diǎn)和要求、花鍵特點(diǎn)和要求 花鍵有如下特點(diǎn)：花鍵有如下特點(diǎn)：載荷分布均勻，承載能載荷分布均勻，承載能力強(qiáng)，可傳遞更大扭矩；導(dǎo)向性好；定心精度高，滿足了高力強(qiáng)，可傳遞更大扭矩；導(dǎo)向性好；定心精度高，滿

9、足了高精度場(chǎng)合的使用要求。精度場(chǎng)合的使用要求。花鍵連接分固定連接和滑動(dòng)連接兩種花鍵連接分固定連接和滑動(dòng)連接兩種?；ɑㄦI連接使用要求為：鍵連接使用要求為：保證連接及傳遞一定轉(zhuǎn)矩；保證連接及傳遞一定轉(zhuǎn)矩；保證內(nèi)花鍵保證內(nèi)花鍵（孔）和外花鍵（軸）連接后的同軸度；（孔）和外花鍵（軸）連接后的同軸度；滑動(dòng)連接還要求導(dǎo)向滑動(dòng)連接還要求導(dǎo)向精度及移動(dòng)靈活性，固定連接要求可裝配性。精度及移動(dòng)靈活性，固定連接要求可裝配性。如圖如圖8-4所示所示 a) 內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵 b) 外花鍵外花鍵BDBD圖圖8-4 花鍵的主要尺寸參數(shù)花鍵的主要尺寸參數(shù)二、矩形花鍵二、矩形花鍵1、花鍵定心方式、花鍵定心方式 花鍵有大徑花鍵有大

10、徑D、小徑、小徑d和槽（鍵）寬和槽（鍵）寬B三個(gè)主要三個(gè)主要尺寸參數(shù)尺寸參數(shù)（圖（圖8-4）。為改善加工工藝性能，只需將尺寸）。為改善加工工藝性能，只需將尺寸B和和D或或d制造得較精確，使其起配合定心作用，另一尺寸制造得較精確，使其起配合定心作用，另一尺寸d或或D則按較低精則按較低精度加工，并給予較大的間隙。度加工，并給予較大的間隙。矩形花鍵連接有大徑定心、小徑定矩形花鍵連接有大徑定心、小徑定心和鍵寬定心三種方式心和鍵寬定心三種方式，如圖，如圖8-5所示所示2、矩形花鍵聯(lián)接的公差與配合、矩形花鍵聯(lián)接的公差與配合 分兩種情況：一是一般用途的矩分兩種情況：一是一般用途的矩形花鍵；二是精密傳動(dòng)的矩形

11、花鍵。其內(nèi)、外花鍵的尺寸公差帶形花鍵；二是精密傳動(dòng)的矩形花鍵。其內(nèi)、外花鍵的尺寸公差帶如表如表8-6所示。所示。矩形花鍵連接采用基孔制配合。矩形花鍵連接采用基孔制配合。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定矩國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定矩形花鍵的配合按裝配形式分為滑動(dòng)、緊滑動(dòng)和固定三種形花鍵的配合按裝配形式分為滑動(dòng)、緊滑動(dòng)和固定三種3、矩形花鍵聯(lián)接公差與配合的選用、矩形花鍵聯(lián)接公差與配合的選用 選擇配合種類時(shí)，首先要選擇配合種類時(shí)，首先要根據(jù)內(nèi)、外花鍵之間根據(jù)內(nèi)、外花鍵之間是否有軸向移動(dòng)是否有軸向移動(dòng)，確定固定聯(lián)接還是非固定，確定固定聯(lián)接還是非固定聯(lián)接。對(duì)于內(nèi)、外花鍵之間要求聯(lián)接。對(duì)于內(nèi)、外花鍵之間要求有相對(duì)移動(dòng)有相對(duì)移動(dòng)，而且移

12、動(dòng)距離長(zhǎng)、，而且移動(dòng)距離長(zhǎng)、移動(dòng)頻率高的情況，移動(dòng)頻率高的情況，應(yīng)選用配合間隙較大的滑動(dòng)聯(lián)接應(yīng)選用配合間隙較大的滑動(dòng)聯(lián)接，以保證運(yùn)，以保證運(yùn)動(dòng)靈活性及配合面間有足夠的潤(rùn)滑層。對(duì)于內(nèi)、外花鍵之間動(dòng)靈活性及配合面間有足夠的潤(rùn)滑層。對(duì)于內(nèi)、外花鍵之間定定心精度要求高，傳遞扭矩大或經(jīng)常有反向轉(zhuǎn)動(dòng)心精度要求高，傳遞扭矩大或經(jīng)常有反向轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，則的情況，則選用配選用配合間隙較小的緊滑動(dòng)聯(lián)接合間隙較小的緊滑動(dòng)聯(lián)接。對(duì)于內(nèi)、外花鍵間無(wú)需在軸向移動(dòng)，對(duì)于內(nèi)、外花鍵間無(wú)需在軸向移動(dòng)，只用來(lái)傳遞扭矩，則選用固定聯(lián)接只用來(lái)傳遞扭矩，則選用固定聯(lián)接4、矩形花鍵聯(lián)接的幾何公差和表面粗糙度要求、矩形花鍵聯(lián)接的幾何公差和表

13、面粗糙度要求 幾何公差要求幾何公差要求。內(nèi)、外花鍵的小徑定心表面的幾何公差和尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵守內(nèi)、外花鍵的小徑定心表面的幾何公差和尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵守包容要求；內(nèi)（外）花鍵應(yīng)規(guī)定鍵槽（鍵）側(cè)面對(duì)定心軸線的位包容要求；內(nèi)（外）花鍵應(yīng)規(guī)定鍵槽（鍵）側(cè)面對(duì)定心軸線的位置度公差，并注意鍵寬的位置度公差與小徑定心表面的尺寸公差置度公差，并注意鍵寬的位置度公差與小徑定心表面的尺寸公差符合最大實(shí)體要求。符合最大實(shí)體要求。表面粗糙度要求。表面粗糙度要求。一般標(biāo)注一般標(biāo)注Ra的上限值要的上限值要求，矩形花鍵各結(jié)合表面粗糙度推薦值如表求，矩形花鍵各結(jié)合表面粗糙度推薦值如表8-9所示所示矩形花鍵的位置度和對(duì)稱度公

14、差標(biāo)注矩形花鍵的位置度和對(duì)稱度公差標(biāo)注5、矩形花鍵聯(lián)接的標(biāo)注符號(hào)、矩形花鍵聯(lián)接的標(biāo)注符號(hào) 矩形花鍵連接在圖樣上的標(biāo)注代號(hào)矩形花鍵連接在圖樣上的標(biāo)注代號(hào)按順序包括：按順序包括：鍵數(shù)鍵數(shù)N、小徑、小徑d、大徑、大徑D、鍵寬、鍵寬B，及其相應(yīng)的尺寸公，及其相應(yīng)的尺寸公差代號(hào)，各項(xiàng)之間用差代號(hào)，各項(xiàng)之間用“”連接連接。如鍵數(shù)。如鍵數(shù)6，小徑配合為，小徑配合為23H7/a11，鍵寬鍵寬B的配合為的配合為6H11/d10，則在圖樣上標(biāo)注代號(hào)有，則在圖樣上標(biāo)注代號(hào)有6、矩形花鍵的檢測(cè)、矩形花鍵的檢測(cè) 矩形花鍵檢測(cè)有單項(xiàng)測(cè)量和綜合檢驗(yàn)兩類矩形花鍵檢測(cè)有單項(xiàng)測(cè)量和綜合檢驗(yàn)兩類。單件小批生產(chǎn)中，用通用量具分別對(duì)各

15、尺寸（單件小批生產(chǎn)中，用通用量具分別對(duì)各尺寸（d、D、B）進(jìn)行單）進(jìn)行單項(xiàng)測(cè)量，項(xiàng)測(cè)量，并檢測(cè)鍵寬的對(duì)稱度、鍵齒（槽）的等分度和大、小徑并檢測(cè)鍵寬的對(duì)稱度、鍵齒（槽）的等分度和大、小徑的同軸度等形位誤差項(xiàng)目的同軸度等形位誤差項(xiàng)目。大批量生產(chǎn)，一般都采用。大批量生產(chǎn)，一般都采用量規(guī)進(jìn)行量規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)檢驗(yàn)，用綜合通規(guī)（對(duì)內(nèi)花鍵為塞規(guī)、對(duì)外花鍵為環(huán)規(guī)（如圖，用綜合通規(guī)（對(duì)內(nèi)花鍵為塞規(guī)、對(duì)外花鍵為環(huán)規(guī)（如圖8-8和圖和圖8-9），來(lái)綜合檢驗(yàn)小徑），來(lái)綜合檢驗(yàn)小徑d、大徑、大徑D和鍵（鍵槽）寬和鍵（鍵槽）寬B的作用尺的作用尺寸，寸，包括位置度（等分度、對(duì)稱度）和同軸度等幾何誤差包括位置度（等分度、對(duì)稱度）

16、和同軸度等幾何誤差。然后。然后用單項(xiàng)止端量規(guī)（或其他量具）分別檢驗(yàn)尺寸用單項(xiàng)止端量規(guī)（或其他量具）分別檢驗(yàn)尺寸d、D、B的最小實(shí)的最小實(shí)體尺寸。體尺寸。合格的標(biāo)志是綜合通規(guī)能通過，而止規(guī)不應(yīng)通過合格的標(biāo)志是綜合通規(guī)能通過，而止規(guī)不應(yīng)通過 圖圖8-8 檢驗(yàn)內(nèi)花鍵的綜合塞規(guī)檢驗(yàn)內(nèi)花鍵的綜合塞規(guī)圖圖8-9 檢驗(yàn)外花鍵的綜合環(huán)規(guī)檢驗(yàn)外花鍵的綜合環(huán)規(guī)小小 結(jié)結(jié)1、平鍵、半圓鍵聯(lián)接的公差與配合、平鍵、半圓鍵聯(lián)接的公差與配合。平鍵聯(lián)接的鍵寬與鍵槽寬。平鍵聯(lián)接的鍵寬與鍵槽寬b是決定配合性質(zhì)和配合精度的主要參數(shù)。平鍵、半圓鍵聯(lián)接采用是決定配合性質(zhì)和配合精度的主要參數(shù)。平鍵、半圓鍵聯(lián)接采用基軸制配合。國(guó)標(biāo)對(duì)鍵寬規(guī)

17、定了一種公差帶（基軸制配合。國(guó)標(biāo)對(duì)鍵寬規(guī)定了一種公差帶（h9），對(duì)軸和輪轂），對(duì)軸和輪轂的鍵槽寬各規(guī)定了三種公差帶。由這些公差帶構(gòu)成三組配合，分的鍵槽寬各規(guī)定了三種公差帶。由這些公差帶構(gòu)成三組配合，分別得到規(guī)定的三種聯(lián)接類型，即較松聯(lián)接、一般聯(lián)接和較緊聯(lián)接，別得到規(guī)定的三種聯(lián)接類型，即較松聯(lián)接、一般聯(lián)接和較緊聯(lián)接，它們的應(yīng)用見表它們的應(yīng)用見表8-2 。應(yīng)根據(jù)使用要求和應(yīng)用場(chǎng)合確定其配合類。應(yīng)根據(jù)使用要求和應(yīng)用場(chǎng)合確定其配合類別。平鍵、半圓鍵聯(lián)接的非配合尺寸精度要求較低，它們的公差別。平鍵、半圓鍵聯(lián)接的非配合尺寸精度要求較低，它們的公差分別見表分別見表8-3、表、表8-52、鍵槽和花鍵的形位公差

18、和表面粗糙度、鍵槽和花鍵的形位公差和表面粗糙度。鍵槽的幾何公差有鍵。鍵槽的幾何公差有鍵槽對(duì)軸線的對(duì)稱度、鍵槽兩工作側(cè)面的平行度。鍵槽兩工作側(cè)面槽對(duì)軸線的對(duì)稱度、鍵槽兩工作側(cè)面的平行度。鍵槽兩工作側(cè)面為配合面，其表面粗糙度為配合面，其表面粗糙度Ra值要小于槽底的表面粗糙度值要小于槽底的表面粗糙度Ra值。具值。具體規(guī)定見本章相關(guān)內(nèi)容。內(nèi)、外花鍵形位公差和表面粗糙度等的體規(guī)定見本章相關(guān)內(nèi)容。內(nèi)、外花鍵形位公差和表面粗糙度等的規(guī)定（或推薦）見本章相關(guān)內(nèi)容規(guī)定（或推薦）見本章相關(guān)內(nèi)容3、矩形花鍵聯(lián)接的定心方式及極限與配合、矩形花鍵聯(lián)接的定心方式及極限與配合?；ㄦI有矩形花鍵、?；ㄦI有矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵，其中矩形花鍵應(yīng)用最廣。矩形花鍵漸開線花鍵和三角形花鍵，其中矩形花鍵應(yīng)用最廣。矩形花鍵聯(lián)接定心方