第六章-鍵和花鍵結合的互換性

1、鍵和花鍵結合的互換性鍵和花鍵結合的互換性第第6章章 單鍵聯(lián)結中寬度單鍵聯(lián)結中寬度b的公差帶；的公差帶；矩形花鍵的定心方式及其主要矩形花鍵的定心方式及其主要尺寸的公差配合。尺寸的公差配合。 1 概述概述 2 平鍵聯(lián)結的互換性平鍵聯(lián)結的互換性 3 矩形花鍵聯(lián)結的互換性矩形花鍵聯(lián)結的互換性 1 1 概概 述述 鍵和花鍵通常用于軸與軸上的傳動件之間的可拆卸聯(lián)結，用以鍵和花鍵通常用于軸與軸上的傳動件之間的可拆卸聯(lián)結，用以傳遞傳遞扭矩和運動扭矩和運動；當聯(lián)結件間有軸向相對移動時，還可以起；當聯(lián)結件間有軸向相對移動時，還可以起導向作用導向作用。1 1 概述概述n平鍵的分類：平鍵的分類：常用的鍵聯(lián)結有常用的鍵

2、聯(lián)結有平鍵平鍵（包括普通平鍵和導向（包括普通平鍵和導向平鍵）、平鍵）、半圓鍵半圓鍵、切向鍵和楔鍵聯(lián)結切向鍵和楔鍵聯(lián)結，其中以平鍵聯(lián)結應，其中以平鍵聯(lián)結應用最廣泛。用最廣泛。1 1 概述概述A型平鍵型平鍵B型平鍵型平鍵A型導向平鍵型導向平鍵半圓鍵半圓鍵C型楔鍵型楔鍵B型楔鍵型楔鍵鉤頭楔鍵鉤頭楔鍵切向鍵切向鍵C型平鍵型平鍵n花鍵的分類：花鍵的分類：花鍵聯(lián)結分為矩形花鍵矩形花鍵、漸開線花鍵漸開線花鍵和三角三角形花鍵形花鍵聯(lián)結，其中以矩形花鍵聯(lián)結應用最廣泛。1 1 概述概述外花鍵外花鍵內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵齒輪與內(nèi)花鍵齒輪與內(nèi)花鍵齒輪與外花鍵齒輪與外花鍵1 1 概述概述 花鍵聯(lián)結與平鍵聯(lián)結相比，花鍵聯(lián)結具有定心

3、精度和導向精度花鍵聯(lián)結與平鍵聯(lián)結相比，花鍵聯(lián)結具有定心精度和導向精度高、承載能力強的優(yōu)點。但花鍵的制造工藝比單鍵復雜，制造成本高、承載能力強的優(yōu)點。但花鍵的制造工藝比單鍵復雜，制造成本相對較高。相對較高。2 2 平鍵結合的互換性平鍵結合的互換性2.1 2.1 平鍵聯(lián)結的公差與配合平鍵聯(lián)結的公差與配合 2.2 2.2 平鍵聯(lián)結的形位公差平鍵聯(lián)結的形位公差 2.3 2.3 平鍵聯(lián)結的表面粗糙度平鍵聯(lián)結的表面粗糙度 2.4 2.4 平鍵聯(lián)結的檢測平鍵聯(lián)結的檢測2 2 平鍵聯(lián)結的互換性平鍵聯(lián)結的互換性LAAAAbd-ttd+t1hd 平鍵聯(lián)結是應用最廣的單鍵聯(lián)結，主要分為普通平鍵和導向平鍵聯(lián)結是應用最

4、廣的單鍵聯(lián)結，主要分為普通平鍵和導向平鍵。平鍵。在工作時，在工作時，通過鍵的側面與軸槽和輪轂槽的側面相互接觸來傳遞轉矩。通過鍵的側面與軸槽和輪轂槽的側面相互接觸來傳遞轉矩。輪轂槽輪轂槽鍵鍵軸鍵槽軸鍵槽 平鍵聯(lián)結中有鍵（槽）的長度、寬度、深度及高度等參數(shù)。平鍵聯(lián)結中有鍵（槽）的長度、寬度、深度及高度等參數(shù)。其幾何參數(shù)圖樣標注如圖。其幾何參數(shù)圖樣標注如圖。 由于扭矩的傳遞是通過鍵和鍵槽側面來實現(xiàn)的，因此國標（由于扭矩的傳遞是通過鍵和鍵槽側面來實現(xiàn)的，因此國標（GB 10952003平鍵、鍵和鍵槽的剖面尺寸平鍵、鍵和鍵槽的剖面尺寸）把鍵（槽）的）把鍵（槽）的寬度寬度b作作為配合尺寸，其公差帶見圖。為

5、配合尺寸，其公差帶見圖。+0-bh9H9D10h9N9JS9h9P9鍵寬公差帶鍵寬公差帶軸槽公差帶軸槽公差帶輪轂公差帶輪轂公差帶較松鍵聯(lián)結較松鍵聯(lián)結一般鍵聯(lián)結一般鍵聯(lián)結較緊鍵聯(lián)結較緊鍵聯(lián)結P9 平鍵聯(lián)結采用平鍵聯(lián)結采用基軸制基軸制，國家標準對鍵寬只規(guī)定了一種，國家標準對鍵寬只規(guī)定了一種公差帶公差帶h8。通過改變軸槽寬和輪轂槽寬的公差帶來實現(xiàn)不同配合，便于鍵作為通過改變軸槽寬和輪轂槽寬的公差帶來實現(xiàn)不同配合，便于鍵作為標準件集中生產(chǎn)。標準件集中生產(chǎn)。 國家標準對平鍵聯(lián)結規(guī)定了三種聯(lián)結類型，即國家標準對平鍵聯(lián)結規(guī)定了三種聯(lián)結類型，即較松鍵聯(lián)結、較松鍵聯(lián)結、一般鍵聯(lián)結和較緊鍵聯(lián)結一般鍵聯(lián)結和較緊鍵聯(lián)

6、結，三種配合的性質與主要應用場合參見，三種配合的性質與主要應用場合參見表。由于鍵槽形位誤差的影響，鍵聯(lián)結配合的實際松緊程度比理表。由于鍵槽形位誤差的影響，鍵聯(lián)結配合的實際松緊程度比理論上要緊。論上要緊。 標準還規(guī)定了平鍵聯(lián)結中的鍵長和軸槽長度的公差帶分標準還規(guī)定了平鍵聯(lián)結中的鍵長和軸槽長度的公差帶分別采用別采用h14和和H14 。 在鍵聯(lián)結中除了對有關尺寸有公差要求外，對有關表面的形狀在鍵聯(lián)結中除了對有關尺寸有公差要求外，對有關表面的形狀和位置也有公差要求。為了保證鍵側與鍵槽之間有足夠的接觸面積，和位置也有公差要求。為了保證鍵側與鍵槽之間有足夠的接觸面積，避免工作面負荷不均勻，對中性不好，影響

7、聯(lián)結的松緊程度和裝配，避免工作面負荷不均勻，對中性不好，影響聯(lián)結的松緊程度和裝配，國家標準對鍵和鍵槽的形位公差作了如下規(guī)定：國家標準對鍵和鍵槽的形位公差作了如下規(guī)定： （1）軸槽對軸、輪轂槽對孔軸線的對稱度，根據(jù)不同要求和）軸槽對軸、輪轂槽對孔軸線的對稱度，根據(jù)不同要求和寬度寬度b，按，按GB/T11641996中的對稱度公差中的對稱度公差79級選取。級選取。 （2）當鍵長）當鍵長L與鍵寬與鍵寬b之比大于或等于之比大于或等于6時，鍵槽兩側面對時，鍵槽兩側面對軸軸線的平行度要求，應符合線的平行度要求，應符合GB/T11641996的規(guī)定：的規(guī)定： 當當b6mm時，公差等級取時，公差等級取7級；級

8、； 當當b636mm時，公差等級取時，公差等級取6級；級； 當當b37mm時，公差等級取時，公差等級取5級。級。 平鍵和鍵槽表面粗糙度平鍵和鍵槽表面粗糙度Ra的選用，對于配合面一般取的選用，對于配合面一般?。?.63.2）m；其它非配合面??；其它非配合面取12.5m。 平鍵和鍵槽的尺寸檢測相對比較簡單，檢測的項目主要有鍵和鍵平鍵和鍵槽的尺寸檢測相對比較簡單，檢測的項目主要有鍵和鍵槽寬度、鍵槽深度及鍵槽對稱度等。單件、小批生產(chǎn)常用用游標卡、槽寬度、鍵槽深度及鍵槽對稱度等。單件、小批生產(chǎn)常用用游標卡、千分尺等一些通用計量器具測量其寬度和深度，成批生產(chǎn)時可采用的千分尺等一些通用計量器具測量其寬度和深

9、度，成批生產(chǎn)時可采用的極限量規(guī)來檢驗鍵槽寬度及對稱度誤差，當對稱度量規(guī)能插入輪轂或極限量規(guī)來檢驗鍵槽寬度及對稱度誤差，當對稱度量規(guī)能插入輪轂或伸入軸槽底，則為合格。對稱度誤差是位置誤差，故其量規(guī)只有通規(guī)伸入軸槽底，則為合格。對稱度誤差是位置誤差，故其量規(guī)只有通規(guī)沒有止規(guī)。沒有止規(guī)。tdatf 3 3 矩形花鍵聯(lián)結的互換性矩形花鍵聯(lián)結的互換性 花鍵聯(lián)結由內(nèi)花鍵（孔）與外花鍵（軸）構成，用以傳遞扭矩花鍵聯(lián)結由內(nèi)花鍵（孔）與外花鍵（軸）構成，用以傳遞扭矩和軸向運動。和軸向運動。 花鍵聯(lián)結可作固定聯(lián)結，也可作滑動聯(lián)結?；ㄦI聯(lián)結可作固定聯(lián)結，也可作滑動聯(lián)結。 按鍵齒形狀的不同，花鍵主要分為矩形花鍵和漸開

10、線花鍵兩種。按鍵齒形狀的不同，花鍵主要分為矩形花鍵和漸開線花鍵兩種。其中矩形花鍵聯(lián)結應用廣泛。其中矩形花鍵聯(lián)結應用廣泛。 內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵外花鍵外花鍵齒輪轂孔為內(nèi)花鍵齒輪轂孔為內(nèi)花鍵3 3 矩形花鍵聯(lián)結的互換性矩形花鍵聯(lián)結的互換性對中、導向性好。對中、導向性好。 各鍵齒承載均勻，承載力大各鍵齒承載均勻，承載力大,鍵槽淺，對軸損傷較小。鍵槽淺，對軸損傷較小。加工要用專用設備，成本高。加工要用專用設備，成本高。特點特點3.1 3.1 矩形花鍵的主要尺寸及定心方式矩形花鍵的主要尺寸及定心方式3.2 3.2 矩形花鍵的公差與配合矩形花鍵的公差與配合 3.3 3.3 矩形花鍵的形位公差矩形花鍵的形位公差 3

11、.4 3.4 矩形花鍵的表面粗糙度矩形花鍵的表面粗糙度 3.5 3.5 矩形花鍵的檢測矩形花鍵的檢測3 3 矩形花鍵聯(lián)結的互換性矩形花鍵聯(lián)結的互換性 GB/T 1144-2001矩形花鍵尺寸、公差和檢驗矩形花鍵尺寸、公差和檢驗規(guī)定了矩形規(guī)定了矩形花鍵的剖面形式、定心形式、尺寸要素、公差等內(nèi)容?；ㄦI的剖面形式、定心形式、尺寸要素、公差等內(nèi)容。矩形花鍵的主要尺寸矩形花鍵的主要尺寸 ：小徑小徑d、大徑、大徑D、鍵槽寬、鍵槽寬B。 鍵數(shù)規(guī)定為偶數(shù)，分別為鍵數(shù)規(guī)定為偶數(shù)，分別為6、8、10三種。三種。按承載能力的不同，矩形花鍵可分為中、輕兩個系列。按承載能力的不同，矩形花鍵可分為中、輕兩個系列。3.1

12、3.1 矩形花鍵的主要尺寸及定心方式矩形花鍵的主要尺寸及定心方式1. 矩形花鍵的主要尺寸矩形花鍵的主要尺寸 矩形花鍵的主要尺寸有大徑矩形花鍵的主要尺寸有大徑D、小徑、小徑d、鍵和鍵槽的寬度、鍵和鍵槽的寬度B，如圖所示。其中如圖所示。其中(a)為內(nèi)花鍵，（為內(nèi)花鍵，（b）為外花鍵。）為外花鍵。（2）矩形花鍵的定心方式）矩形花鍵的定心方式 在矩形花鍵聯(lián)結中，主要要求是保證內(nèi)、外花鍵的同軸度，在矩形花鍵聯(lián)結中，主要要求是保證內(nèi)、外花鍵的同軸度，以及鍵側面與鍵槽側面接觸均勻，保證傳遞一定的轉矩。為此，以及鍵側面與鍵槽側面接觸均勻，保證傳遞一定的轉矩。為此，必須保證一定的配合性質。國家標準規(guī)定采用小徑定

13、心，即必須保證一定的配合性質。國家標準規(guī)定采用小徑定心，即把小把小徑的結合面作為定心表面，規(guī)定較高的精度；其它兩個尺寸規(guī)定徑的結合面作為定心表面，規(guī)定較高的精度；其它兩個尺寸規(guī)定較低的精度。較低的精度。 按按GB114467中的規(guī)定，矩形花鍵以小徑結合面作為定心表中的規(guī)定，矩形花鍵以小徑結合面作為定心表面，即采用小徑定心。面，即采用小徑定心。矩形花鍵聯(lián)結以小徑定心有以下優(yōu)點：矩形花鍵聯(lián)結以小徑定心有以下優(yōu)點： 小徑容易保證較高的加工精度和表面硬度，因此能提高耐磨性小徑容易保證較高的加工精度和表面硬度，因此能提高耐磨性和花鍵的使用壽命，定心穩(wěn)定性好。和花鍵的使用壽命，定心穩(wěn)定性好。 有利于簡化加

14、工工藝，降低生產(chǎn)成本，能減少成本較高的拉刀有利于簡化加工工藝，降低生產(chǎn)成本，能減少成本較高的拉刀規(guī)格，也易于保證表面質量。規(guī)格，也易于保證表面質量。 與國際標準規(guī)定相一致，便于技術引進，有利于機械產(chǎn)品的進與國際標準規(guī)定相一致，便于技術引進，有利于機械產(chǎn)品的進出口貿(mào)易和技術交流。出口貿(mào)易和技術交流。 有利于齒輪精度標準貫徹配套。有利于齒輪精度標準貫徹配套。 一般用途矩形花鍵聯(lián)結一般用途矩形花鍵聯(lián)結 精密傳動用矩形花鍵結合精密傳動用矩形花鍵結合矩形花鍵結合按其使用要求分類矩形花鍵結合按其使用要求分類適用于普通機械，一般可作為適用于普通機械，一般可作為76級精度齒輪的級精度齒輪的基準孔如用于定心精度

15、要求不高的普通機床變速基準孔如用于定心精度要求不高的普通機床變速箱以及各種減速器中軸與齒輪花鍵孔（內(nèi)花鍵）箱以及各種減速器中軸與齒輪花鍵孔（內(nèi)花鍵）的聯(lián)結。的聯(lián)結。適用于精密傳動機械，常用作精密齒輪傳動基準適用于精密傳動機械，常用作精密齒輪傳動基準孔，如精密機床主軸孔，如精密機床主軸變速箱或變速箱或6級以上齒輪用花鍵副等級以上齒輪用花鍵副等 矩形花鍵的公差與配合采用矩形花鍵的公差與配合采用基孔制基孔制，目的是減少花鍵拉刀和花，目的是減少花鍵拉刀和花鍵塞規(guī)的規(guī)格。定心直徑鍵塞規(guī)的規(guī)格。定心直徑d的公差等級高，要求嚴格，且一般情況的公差等級高，要求嚴格，且一般情況下，定心直徑下，定心直徑d的公差帶

16、，內(nèi)、外花鍵取相同的公差等級。的公差帶，內(nèi)、外花鍵取相同的公差等級?；瑒勇?lián)結滑動聯(lián)結緊滑動聯(lián)結緊滑動聯(lián)結固定聯(lián)結固定聯(lián)結矩形花鍵按配合類型分類矩形花鍵按配合類型分類移動時定心精度要求高，傳遞扭移動時定心精度要求高，傳遞扭矩大或經(jīng)常有反向轉動或移動距矩大或經(jīng)常有反向轉動或移動距離較長、移動頻率高時時選用離較長、移動頻率高時時選用內(nèi)、外花鍵之間要求內(nèi)、外花鍵之間要求有軸向相對移動時選有軸向相對移動時選用用當內(nèi)、外花鍵之間無軸向相當內(nèi)、外花鍵之間無軸向相對移動要求時對移動要求時 由于矩形花鍵的形位誤差會影響可裝配性、定心精度和承載由于矩形花鍵的形位誤差會影響可裝配性、定心精度和承載的不均勻性，因此國

17、家標準的不均勻性，因此國家標準GB11442001對矩形花鍵的形位公對矩形花鍵的形位公差按照公差原則作了如下規(guī)定：差按照公差原則作了如下規(guī)定： （1）小徑）小徑d的極限尺寸遵守包容原則。因為矩形花鍵的小徑的極限尺寸遵守包容原則。因為矩形花鍵的小徑既是配合尺寸，又是聯(lián)結的定心尺寸，必須保證其配合性質。既是配合尺寸，又是聯(lián)結的定心尺寸，必須保證其配合性質。 （2）因為花鍵的鍵槽寬和鍵寬是花鍵聯(lián)結的非定心尺寸，在）因為花鍵的鍵槽寬和鍵寬是花鍵聯(lián)結的非定心尺寸，在工作中起傳動扭矩作用。因此為保證內(nèi)、外花鍵的互換裝配，花鍵工作中起傳動扭矩作用。因此為保證內(nèi)、外花鍵的互換裝配，花鍵的位置度公差應遵守最大實

18、體原則。此時，位置度公差綜合控制各的位置度公差應遵守最大實體原則。此時，位置度公差綜合控制各鍵之間的角度位置，并包括各鍵對軸線的對稱度誤差以及鍵側對軸鍵之間的角度位置，并包括各鍵對軸線的對稱度誤差以及鍵側對軸線的平行度誤差。檢驗方法采用花鍵綜合量規(guī)檢驗。它適用于大批線的平行度誤差。檢驗方法采用花鍵綜合量規(guī)檢驗。它適用于大批量生產(chǎn)的情況。量生產(chǎn)的情況。 （3）當花鍵采用單項檢驗法時，在圖樣上對鍵（槽）寬規(guī)定）當花鍵采用單項檢驗法時，在圖樣上對鍵（槽）寬規(guī)定對稱度公差和等分度公差。此時，花鍵的對稱度和等分度公差遵對稱度公差和等分度公差。此時，花鍵的對稱度和等分度公差遵守獨立原則。它適用于單件、小批

19、生產(chǎn)的情況。守獨立原則。它適用于單件、小批生產(chǎn)的情況。 (4) 對于較長的花鍵，可以根據(jù)產(chǎn)品的性能，自行規(guī)定鍵（槽對于較長的花鍵，可以根據(jù)產(chǎn)品的性能，自行規(guī)定鍵（槽）側對小徑）側對小徑d軸線的平行度公差。軸線的平行度公差。 另外，在分析花鍵的加工質量、產(chǎn)生廢品的原因、制造花鍵另外，在分析花鍵的加工質量、產(chǎn)生廢品的原因、制造花鍵刀具、量具以及首件檢查和抽樣中也可能進行對稱度檢查。刀具、量具以及首件檢查和抽樣中也可能進行對稱度檢查。 由于形位誤差的影響，矩形花鍵各結合面的配合均比預定的由于形位誤差的影響，矩形花鍵各結合面的配合均比預定的要緊。要緊。 矩形花鍵的標記代號，依次包括以下項目：鍵數(shù)矩形花鍵的標記代號，依次包括以下項目：鍵數(shù)N、小徑、小徑d、大徑大徑D、鍵（槽）寬、鍵（槽）寬B，其各自