精度與測量課件第七章鍵與花鍵結(jié)合的互換性.ppt

1、1234 1. 1. 連接軸和軸上的傳連接軸和軸上的傳動件（如動件（如 : :齒輪、皮帶輪、鏈齒輪、皮帶輪、鏈輪、聯(lián)軸器等）。輪、聯(lián)軸器等）。 2.2. 傳遞扭矩和運動。傳遞扭矩和運動。5鍵聯(lián)結(jié)可分為鍵聯(lián)結(jié)可分為和和兩大類。兩大類。單鍵按其結(jié)構(gòu)形狀不同分為四種：單鍵按其結(jié)構(gòu)形狀不同分為四種： 平鍵，包括普通平鍵、導向平鍵和滑鍵；平鍵，包括普通平鍵、導向平鍵和滑鍵； 半圓鍵；半圓鍵； 楔鍵，包括普通楔鍵和鉤頭楔鍵；楔鍵，包括普通楔鍵和鉤頭楔鍵； 切向鍵。切向鍵。 6 在四種單鍵聯(lián)結(jié)中，普通平鍵和半圓鍵應在四種單鍵聯(lián)結(jié)中，普通平鍵和半圓鍵應用最為廣泛。鍵的結(jié)構(gòu)如下表：用最為廣泛。鍵的結(jié)構(gòu)如下表：7

2、 花鍵聯(lián)結(jié)按其鍵齒形狀分為三種：矩形花鍵聯(lián)結(jié)按其鍵齒形狀分為三種：矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵（如圖）?；ㄦI、漸開線花鍵和三角形花鍵（如圖）。 8 兩類鍵聯(lián)結(jié)比較，花鍵聯(lián)結(jié)有如下優(yōu)點：兩類鍵聯(lián)結(jié)比較，花鍵聯(lián)結(jié)有如下優(yōu)點： l) l) 鍵與軸或孔為一整體，強度高，負荷鍵與軸或孔為一整體，強度高，負荷分布均勻，可傳遞較大的扭矩。分布均勻，可傳遞較大的扭矩。 2) 2) 聯(lián)結(jié)可靠聯(lián)結(jié)可靠 ，導向精度高，定心性好，導向精度高，定心性好，容易達到較高的同軸度要求。，容易達到較高的同軸度要求。 但花鍵的制造比單鍵復雜故其成本較高。但花鍵的制造比單鍵復雜故其成本較高。 對于漸開線花鍵對于漸開線花鍵 ，采

3、用滾切法加工，生，采用滾切法加工，生產(chǎn)率較高，因此廣泛應用于飛機產(chǎn)率較高，因此廣泛應用于飛機 、汽車和拖、汽車和拖拉機上。拉機上。910 平鍵聯(lián)結(jié)通過鍵的側(cè)面與軸槽和輪轂槽平鍵聯(lián)結(jié)通過鍵的側(cè)面與軸槽和輪轂槽的側(cè)面相互接觸來傳遞扭矩。鍵和鍵槽的剖的側(cè)面相互接觸來傳遞扭矩。鍵和鍵槽的剖面尺寸如下圖。它們的面尺寸如下圖。它們的，應規(guī)定較嚴的公差；其余的尺寸是非配合尺應規(guī)定較嚴的公差；其余的尺寸是非配合尺寸寸應規(guī)定較寬的公差。應規(guī)定較寬的公差。11 鍵由型鋼制成，是標準件鍵由型鋼制成，是標準件，是平鍵聯(lián)是平鍵聯(lián)結(jié)中的結(jié)中的“軸軸”。因此。因此。國家標準。國家標準 GBl095-79GBl095-79平

4、鍵鍵和鍵槽的剖面尺寸平鍵鍵和鍵槽的剖面尺寸 從從GB/T1800.3-1998GB/T1800.3-1998中選取公差帶，對鍵寬規(guī)中選取公差帶，對鍵寬規(guī)定一種公差帶，對軸的和輪轂的鍵槽寬各定一種公差帶，對軸的和輪轂的鍵槽寬各規(guī)定三種公差帶，構(gòu)成三組配合規(guī)定三種公差帶，構(gòu)成三組配合，以滿足以滿足各種不同用途的需要。各種不同用途的需要。 鍵寬與鍵槽寬鍵寬與鍵槽寬b b的公差帶如下圖：的公差帶如下圖：1213 三組配合的應用場合如下表：三組配合的應用場合如下表：14 平鍵聯(lián)結(jié)的非配合尺寸中，軸槽深平鍵聯(lián)結(jié)的非配合尺寸中，軸槽深t t和和輪轂槽深輪轂槽深t t1 1的公差帶由的公差帶由GB1095GB

5、1095- -7979專門規(guī)定專門規(guī)定（如表（如表11-3 11-3 ，p186),p186),鍵高鍵高h h 的公差帶取用的公差帶取用h11h11，鍵長鍵長L L的公差帶取用的公差帶取用h14h14，軸槽長度的軸槽長度的15公差帶取用公差帶取用H14H14。 在圖樣上在圖樣上 ，軸槽深軸槽深t t和輪轂槽深和輪轂槽深t t1 1常常用（用（d-td-t）和（和（d+td+t1 1）兩個參數(shù)表示兩個參數(shù)表示 ，其，其偏差按相應的偏差按相應的t t和和t t1 1取值，但取值，但( (d-t)d-t)的偏差的偏差與與t t相反，應取負值。相反，應取負值。 為保證鍵寬和鍵槽寬之間具有足夠的為保證鍵

6、寬和鍵槽寬之間具有足夠的接觸面積和避免裝配困難，應分別規(guī)定軸接觸面積和避免裝配困難，應分別規(guī)定軸槽對軸的軸線和輪轂槽對孔的軸線的對稱槽對軸的軸線和輪轂槽對孔的軸線的對稱度公差度公差 。對稱度公差等級按。對稱度公差等級按 GB/T1184GB/T11841996 1996 一般取一般取7 79 9級（表級（表4-64-6，p95p95）。）。16 鍵和鍵槽配合面的表面粗糙度參數(shù)鍵和鍵槽配合面的表面粗糙度參數(shù)RaRa的最大值取為的最大值取為1.61.63.23.2mm， 非配合面的非配合面的表面粗糙度參數(shù)表面粗糙度參數(shù)Ra Ra 的最大值取為的最大值取為 6.3 6.3mm ( (如圖）。如圖）。

7、 176740kH1819 花鍵聯(lián)結(jié)的主要要求是保證內(nèi)花鍵（花鍵聯(lián)結(jié)的主要要求是保證內(nèi)花鍵（孔）和外花鍵（軸）聯(lián)結(jié)后具有較高的同孔）和外花鍵（軸）聯(lián)結(jié)后具有較高的同軸度，并傳遞扭矩。軸度，并傳遞扭矩。 矩形花鍵有大徑矩形花鍵有大徑D D、小小 徑徑d d 和鍵寬和鍵寬B B三個主要尺寸三個主要尺寸 參數(shù)（如圖）。參數(shù)（如圖）。 若三個尺若三個尺 寸同時起配合定心作用寸同時起配合定心作用 ， 以保證同軸度是很困難的，以保證同軸度是很困難的，20 而且也無必要。新的國家標準而且也無必要。新的國家標準 GB1144-87GB1144-87規(guī)定，矩形花鍵用小徑定心（如圖）并規(guī)規(guī)定，矩形花鍵用小徑定心（

8、如圖）并規(guī)定相應的花鍵尺寸、公差和檢測方法，這定相應的花鍵尺寸、公差和檢測方法，這時因為大徑定心時因為大徑定心 在工藝上難以實在工藝上難以實 現(xiàn)?，F(xiàn)。 當用大徑定當用大徑定 心時，內(nèi)花鍵定心時，內(nèi)花鍵定 心表面的精度依心表面的精度依21靠拉刀靠拉刀保證保證 。而當。而當內(nèi)花鍵定心表面硬度要內(nèi)花鍵定心表面硬度要求高（求高（HRC40HRC40以上）時，熱處理后的變形難以上）時，熱處理后的變形難以用拉刀修正以用拉刀修正 ；當當內(nèi)花鍵定心表面粗糙度內(nèi)花鍵定心表面粗糙度要求高（要求高（Ra0.63Ra0.63 m) m) 時時，用拉削工藝也難用拉削工藝也難以保證；在單件小批生產(chǎn)及大規(guī)格花鍵中，以保證；

9、在單件小批生產(chǎn)及大規(guī)格花鍵中，內(nèi)花鍵也難以用拉削工藝內(nèi)花鍵也難以用拉削工藝 ，因不經(jīng)濟。采，因不經(jīng)濟。采用小徑定心時用小徑定心時 ，熱處理后的變形可用內(nèi)圓，熱處理后的變形可用內(nèi)圓磨修復磨修復 ，內(nèi)圓磨可達到更高的尺寸精度和，內(nèi)圓磨可達到更高的尺寸精度和22表面粗糙度要求表面粗糙度要求。外花鍵小徑精度可用外花鍵小徑精度可用成形磨削保證。成形磨削保證。 在某些行業(yè)中也有用鍵寬在某些行業(yè)中也有用鍵寬B B定心的，定心的，它用于承載較大、傳遞雙向扭矩而對定它用于承載較大、傳遞雙向扭矩而對定心精度要求不高的花鍵。心精度要求不高的花鍵。23 以小徑定心的以小徑定心的其其小徑小徑d d、大大徑徑 D D 和

10、鍵寬和鍵寬 B B 的尺寸公差帶見表的尺寸公差帶見表 11-7 11-7（p189p189）。）。 國家標準國家標準GBll44-87 GBll44-87 規(guī)定，矩形花鍵規(guī)定，矩形花鍵的尺寸公差采用基孔制，目的是減少拉刀的尺寸公差采用基孔制，目的是減少拉刀的數(shù)目。的數(shù)目。 對花鍵孔規(guī)定了拉削后熱處理和不熱對花鍵孔規(guī)定了拉削后熱處理和不熱處理兩種。處理兩種。 24 標準中規(guī)定，按裝配型式分標準中規(guī)定，按裝配型式分三種配合。其區(qū)別在于，前兩三種配合。其區(qū)別在于，前兩種在工作過程中，既可傳遞扭矩且花鍵套種在工作過程中，既可傳遞扭矩且花鍵套還可在軸上移動還可在軸上移動 ；后者只用來傳遞扭矩，；后者只用

11、來傳遞扭矩，花鍵套在軸上無軸向移功。不同的配合性花鍵套在軸上無軸向移功。不同的配合性質(zhì)和裝配形式通過改變外花鍵的小徑和鍵質(zhì)和裝配形式通過改變外花鍵的小徑和鍵寬的尺寸公差帶達到。寬的尺寸公差帶達到。25 內(nèi)、外花鍵除尺寸公差外，還有形位內(nèi)、外花鍵除尺寸公差外，還有形位公差要求，包括小徑公差要求，包括小徑d d 的形狀公差和花鍵的形狀公差和花鍵的位置度公差等。的位置度公差等。 1 1） 小徑小徑d d是花鍵聯(lián)結(jié)中的定心配合尺寸，是花鍵聯(lián)結(jié)中的定心配合尺寸，保證花鍵的配合性能，其定心表面的形狀保證花鍵的配合性能，其定心表面的形狀公差和尺寸公差的關系應遵守包容要求公差和尺寸公差的關系應遵守包容要求 。

12、即當小徑。即當小徑d d 的實際尺寸處于最大實體狀的實際尺寸處于最大實體狀26 態(tài)時，它必須具有理想形狀，只有當小徑態(tài)時，它必須具有理想形狀，只有當小徑d d 的實際尺寸偏離最大實體狀態(tài)時，才允的實際尺寸偏離最大實體狀態(tài)時，才允許有形狀誤差。許有形狀誤差。 2 2） 花鍵的位置度公差綜合控制花鍵各鍵花鍵的位置度公差綜合控制花鍵各鍵之間的角位置，各鍵對軸線的對稱度誤差之間的角位置，各鍵對軸線的對稱度誤差以及各鍵對軸線的平行度誤差等。位置度以及各鍵對軸線的平行度誤差等。位置度公差遵守最大實體要求（如圖）公差遵守最大實體要求（如圖）。2728 國家標準對鍵和鍵槽規(guī)定的位置度公差國家標準對鍵和鍵槽規(guī)定

13、的位置度公差見表見表11-811-8（p189)p189)。 3 3） 但在單件、小批量生產(chǎn)時沒有綜合量規(guī)但在單件、小批量生產(chǎn)時沒有綜合量規(guī)，這時為控制花鍵形位誤差，一般在圖樣上，這時為控制花鍵形位誤差，一般在圖樣上分別規(guī)定花鍵的對稱度和等分度公差分別規(guī)定花鍵的對稱度和等分度公差( ( 代替代替29 位置度公差）。位置度公差）。 花鍵的對稱度公差、等分度公差均遵花鍵的對稱度公差、等分度公差均遵守獨立原則，守獨立原則， 其其。 30 國家標準規(guī)定，花鍵的等分度公差等國家標準規(guī)定，花鍵的等分度公差等于花鍵的對稱度公差值。表于花鍵的對稱度公差值。表11-9(11-9(p190)p190)為為花鍵的對

14、稱度公差?；ㄦI的對稱度公差。 對較長的花鍵，可根據(jù)產(chǎn)品性能自行對較長的花鍵，可根據(jù)產(chǎn)品性能自行規(guī)定鍵側(cè)對軸線的平行度公差。規(guī)定鍵側(cè)對軸線的平行度公差。31 花鍵的圖樣標注花鍵的圖樣標注，按順序包括以下項按順序包括以下項目：鍵數(shù)目：鍵數(shù)N N、小徑小徑d d、大徑大徑D D、鍵（鍵槽）寬鍵（鍵槽）寬B B，其各自的公差帶代號標注于各基本尺寸其各自的公差帶代號標注于各基本尺寸之后。之后。 對對 的花鍵標記如下：的花鍵標記如下： 花鍵規(guī)格：花鍵規(guī)格：N Nd dD DB 6B 6232326266 610116,111026,7723, 6dHBaHDfHdN32 花鍵副：花鍵副： GB1144-87GB1144-87 內(nèi)花鍵：內(nèi)花鍵：6