第七章-鍵與花鍵

第7章鍵與花鍵聯(lián)結(jié)的公差與檢測(cè)

7.1鍵連接

7.2花鍵連接

7.3矩形花鍵的標(biāo)注17.1平鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)7.1.1平鍵和鍵槽的尺寸單鍵（通常稱鍵）分為平鍵、半圓鍵、切向鍵和楔鍵等幾種，其中平鍵應(yīng)用最為廣泛。平鍵又可分為導(dǎo)向平鍵和普通平鍵，前者用于導(dǎo)向聯(lián)結(jié)，后者用于固定聯(lián)結(jié)。2平鍵聯(lián)結(jié)是由鍵、軸槽和輪轂槽三部分組成的。

鍵寬（包括軸槽寬和輪轂槽寬）b是配合尺寸，規(guī)定較嚴(yán)格的公差；鍵的高度h和長(zhǎng)度L以及軸鍵槽的深度t和長(zhǎng)度L和輪轂鍵槽的深度t1皆非配合尺寸，規(guī)定較松的公差；

d為軸和輪轂的直徑，在設(shè)計(jì)平鍵連接時(shí)，軸頸d確定后，平鍵的規(guī)格參數(shù)也隨之確定。37.1.2平鍵連接的精度設(shè)計(jì)（1）平鍵和鍵槽配合尺寸的公差帶和配合種類普通平鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，因此鍵和鍵槽寬度b的配合采用基軸制，其尺寸大小是根據(jù)軸的直徑進(jìn)行選取的。

GB/T1095—2003規(guī)定的鍵和鍵槽寬度公差從GB/T1801—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合公差帶和配合的選擇》中選取。國標(biāo)對(duì)鍵寬規(guī)定了一種公差帶h8，基本尺寸為鍵寬；4圖鍵聯(lián)接中鍵寬與槽寬的公差帶鍵聯(lián)接的公差與配合

D10H9bN9h8h8h8JS9P9P9-0+軸鍵槽寬度公差帶鍵的寬度公差帶輪轂鍵槽寬度公差帶較松連接一般連接較緊連接567.1.2平鍵連接的精度設(shè)計(jì)（2）平鍵和鍵槽非配合尺寸的公差帶平鍵高度h公差帶一般為h11，平鍵長(zhǎng)度上的公差帶為h14，軸鍵槽長(zhǎng)度L公差帶為H14。

GB/T1095—2003對(duì)軸鍵槽深度t1和輪轂鍵槽深度t2的極限偏差作了專門規(guī)定。為了便于測(cè)量，圖樣上對(duì)軸鍵槽深度和輪轂鍵槽深度分別標(biāo)注“d-t1”和“d+t2”。77.1.2平鍵連接的精度設(shè)計(jì)（3）鍵槽的幾何公差◆對(duì)稱度要求

為保證鍵側(cè)與鍵槽側(cè)面之間有足夠的接觸面積，避免裝配困難，應(yīng)分別對(duì)鍵槽對(duì)軸的軸線和輪轂槽對(duì)孔的軸線規(guī)定對(duì)稱度公差，對(duì)稱度公差按國標(biāo)《形狀和位置公差未注公差值》規(guī)定選取，一般取7～9級(jí)。對(duì)稱度公差的主要參數(shù)是鍵寬b。

根據(jù)不同的功能要求，對(duì)稱度公差與鍵槽寬度公差的關(guān)系以及與孔、軸尺寸公差的關(guān)系可以采用獨(dú)立原則，或者采用最大實(shí)體要求。87.1.2平鍵連接的精度設(shè)計(jì)（3）鍵槽的幾何公差◆平行度要求當(dāng)鍵長(zhǎng)L

與鍵寬

b之比大于或等于8時(shí)，應(yīng)對(duì)鍵寬

b

的兩工作側(cè)面在長(zhǎng)度方向上規(guī)定平行度公差，平行度公差應(yīng)按《形狀和位置公差》的規(guī)定選取，即：當(dāng)b≤6mm時(shí)，平行度公差選7級(jí)；當(dāng)b≥6～36mm時(shí)，平行度公差選6級(jí)；當(dāng)b≥40mm時(shí)，平行度公差選5級(jí)。97.1.2平鍵連接的精度設(shè)計(jì)（4）鍵槽的表面粗糙度鍵槽配合面的表面粗糙度Ra

值推薦為1.6~6.3μm，非配合面的粗糙度參數(shù)Ra值為6.3~10μm。7.1.3平鍵聯(lián)結(jié)的檢測(cè)鍵和鍵槽的尺寸檢測(cè)比較簡(jiǎn)單，可用各種通用計(jì)量器具測(cè)量，大批量生產(chǎn)時(shí)也可用專用的極限量規(guī)來檢驗(yàn)。鍵槽對(duì)其軸線的對(duì)稱度較重要，當(dāng)工藝不能保證其精度時(shí)，應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)，在成批生產(chǎn)中可用專用量規(guī)檢驗(yàn)。107.2矩形花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)7.2.1花鍵花鍵聯(lián)結(jié)是由內(nèi)花鍵（花鍵孔）和外花鍵（花鍵軸）兩個(gè)零件組成的?；ㄦI有如下優(yōu)點(diǎn)：（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，滿足了高精度場(chǎng)合的使用要求。c)三角花鍵

a)矩形花鍵

b)漸開線花鍵117.2.2矩形花鍵的幾何參數(shù)和定心方式

（1）矩形花鍵的主要尺寸

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了矩形花鍵的基本尺寸：大徑D、小徑d、鍵寬和鍵槽寬B。規(guī)定鍵數(shù)N為偶數(shù)，有6、8、10三種；按承載能力，矩形花鍵分為輕、中兩個(gè)系列。內(nèi)花鍵外花鍵12

（2）矩形花鍵聯(lián)結(jié)的定心方式矩形花鍵連接由內(nèi)花鍵和外花鍵構(gòu)成，它靠?jī)?nèi)外花鍵的大徑D、小徑d和鍵槽寬（鍵寬）B的配合來保證內(nèi)外花鍵的同軸度（定心精度）、連接強(qiáng)度和傳遞轉(zhuǎn)矩。理論上矩形花鍵可以有三種定心方式：小徑d定心、大徑D定心和鍵側(cè)（鍵槽側(cè)）B定心。從加工工藝上看，小徑便于磨削，可以達(dá)到較高精度。所以矩形花鍵采用小徑定心可以獲得更高的定心精度。非定心直徑表面之間有相當(dāng)大的間隙；鍵和鍵槽兩側(cè)面的寬度應(yīng)具有足夠的精度——傳遞轉(zhuǎn)矩和導(dǎo)向作用。

13定心方式

圖矩形花鍵連接的定心方式b)小徑定心

a)大徑定心c)鍵寬定心147.2.3矩形花鍵連接的精度設(shè)計(jì)

（1）矩形花鍵連接的公差與配合

矩形花鍵連接按精度高低，分為一般用途和精密傳動(dòng)使用兩種；矩形花鍵的裝配形式分為：滑動(dòng)、緊滑動(dòng)和固定三種。由于花鍵的幾何誤差的影響，三種裝配形式指明的配合皆比各自的配合代號(hào)表示的配合緊一些。內(nèi)、外花鍵的尺寸公差帶見下表。為減少專用刀具和量具的數(shù)量（如拉刀和量規(guī)），花鍵聯(lián)結(jié)采用基孔制配合。15注：①精密傳動(dòng)用的內(nèi)花鍵，當(dāng)需要控制鍵側(cè)配合間隙時(shí)，槽寬可選用H7,一般情況可選用H9。②當(dāng)內(nèi)花鍵公差帶為H6和H7時(shí)，允許與高一級(jí)的外花鍵配合。16

（2）

矩形花鍵連接的公差與配合的選擇矩形花鍵連接的公差與配合的選用主要是確定連接的精度和裝配形式。矩形花鍵尺寸公差帶選用的一般原則是：定心精度要求高或傳遞扭矩大時(shí)，應(yīng)選用精密傳動(dòng)用的尺寸公差帶。反之，可選用一般用的尺寸公差帶。內(nèi)外花鍵相對(duì)移動(dòng)、距離長(zhǎng)、頻率高——間隙較大的滑動(dòng)連接，保證運(yùn)動(dòng)靈活和儲(chǔ)油空間；內(nèi)外花鍵定心精度高，傳遞扭矩大——緊滑動(dòng)連接；內(nèi)外花鍵無軸向移動(dòng)——固定連接。1718（3）矩形花鍵連接的幾何公差和表面粗糙度①矩形花鍵的形位公差

◆小徑結(jié)合面遵守包容要求小徑d

是花鍵聯(lián)結(jié)中的定心尺寸，要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(guān)系遵守包容要求，即當(dāng)小徑d的實(shí)際尺寸處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，它必須具有理想形狀。只有當(dāng)小徑d

的實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)，才允許有形狀誤差。19①矩形花鍵的形位公差◆花鍵的位置度公差遵守最大實(shí)體要求花鍵的位置度公差綜合控制花鍵各鍵之間的分度誤差、各鍵對(duì)軸線的對(duì)稱度誤差以及各鍵對(duì)軸線的平行度誤差等。在大批量生產(chǎn)條件下，一般用花鍵綜合量規(guī)檢驗(yàn)。圖

矩形花鍵的位置度公差標(biāo)注6×7H11EQSE34H106.328H73.20.02MAMA34a110.83.26×7d10EQS0.02MAMEA20

①矩形花鍵的形位公差

◆

鍵與鍵槽的對(duì)稱度公差遵守獨(dú)立原則。單件小批量生產(chǎn)時(shí)，一般規(guī)定鍵或鍵槽兩側(cè)面的中心平面對(duì)定心表面軸線的對(duì)稱度公差和花鍵的等分度公差，并遵守獨(dú)立原則。6×7H11EQSE34H106.3A28H73.2A0.015圖矩形花鍵的對(duì)稱度公差標(biāo)注28h734a110.83.2E6×7d10EQSA0.015A21加工表面內(nèi)花鍵外花鍵Ra不大于小徑0.80.8大徑6.33.2鍵側(cè)3.20.8

花鍵表面粗糙度推薦值(μm)②

表面粗糙度要求227.2.3矩形花鍵的標(biāo)注矩形花鍵在圖樣上的標(biāo)注應(yīng)按下列順序表示：

鍵數(shù)N×小徑d×大徑D×鍵寬（鍵槽寬）B

在裝配圖上標(biāo)注花鍵的配合代號(hào)；在零件圖上標(biāo)注花鍵的尺寸公差代號(hào)，以及幾何公差和公差原則要求。23花鍵規(guī)格N×d×D×B，即10×72×78×12

花鍵副

內(nèi)花鍵外花鍵例如：矩形花鍵數(shù)N

為10，小徑d為72H7/f7,大徑D

為78H10/a11,鍵寬B

為12H11/d10的標(biāo)記為247.2.4矩形花鍵的檢測(cè)矩形花鍵的檢測(cè)分為單項(xiàng)測(cè)量和綜合檢驗(yàn)兩類。（1）單項(xiàng)測(cè)量對(duì)于單鍵小批量生產(chǎn)的矩形花鍵采用單項(xiàng)測(cè)量。一般是指規(guī)定了對(duì)稱度和等分度公差且遵守獨(dú)立原則的矩形花鍵。測(cè)量時(shí)，花鍵的尺寸（小徑、大徑、鍵寬或鍵槽寬）和位置誤差（對(duì)稱度和等分度）使用千分尺、游標(biāo)卡尺等通用計(jì)量器具分別測(cè)量。257.2.4矩形花鍵的檢測(cè)矩形花鍵的檢測(cè)分為單項(xiàng)測(cè)量和綜合檢驗(yàn)兩類。（2）綜合檢驗(yàn)對(duì)于大批量生產(chǎn)的矩形花鍵，先用花鍵位置規(guī)（塞規(guī)或環(huán)規(guī)）同時(shí)檢驗(yàn)花鍵的小徑、大徑、鍵寬及大徑、小徑同軸度誤差、各鍵（槽）位置度誤差等綜合結(jié)果。用位置量規(guī)檢驗(yàn)合格后，再用單項(xiàng)止端塞規(guī)（卡規(guī)）或普通計(jì)量器具檢驗(yàn)小徑、大徑、鍵寬（鍵槽款）的局部尺寸是否超越最小實(shí)體