键和花键的公差与检测

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1、第9章键和花键的公差与检测教学提示：键联接和花键联接广泛用作轴和轴上传动件(如齿轮、带轮、链轮、联轴器等)之间的可拆联接，用以传递转矩，有时也用作轴上传动件的导向，如变速箱中变速齿轮花键孔与花键轴的联接。键又称单键，可分为平键、半圆键、切向键和楔形键等几种。其中平键又可分为普通平键和导向平键两种。花键分为矩形花键和渐开线花键两种。花键联接与单键联接相比较，前者的强度高，承载能力强。渐开线花键联接与矩形花键联接相比较，前者的强度更高，承载能力更强，并且具有精度高、齿面接触良好、能自动定心、加工方便等优点。教学要求

2、：本章让学生在学习键联接和花键联接的设计基础上，通过比较和综合分析各种键联接的特点，懂得在机械传动系统中确定键联接和花键的公差时应考虑的主要问题，并通过对键联接和花键联接实例的分析，进一步熟悉和掌握选择键和花键公差的原则与方法以及键和花键检测的方法。9.1单键结合的互换性9.1.1单键联接的几何参数平键联接由键、轴键槽和轮毂键槽三部分组成，通过键的侧面与轴键槽及轮毂键槽的侧面相互接触来传递转矩，见图9.1。在平键联接中，键和轴键槽、轮毂键槽的宽度b是配合尺寸，应规定较严的公差；而键的高度h和长度L以及轴键槽的深

3、度t1皆是非配合尺寸，应给予较松的公差。图9.1单键联接的几何尺寸9.1.2单键联接的极限与配合1．平键和键槽配合尺寸的公差带与配合种类平键联接中，键由型钢制成，是标准件，因此键与键槽宽度的配合采用基轴制。国家第9章键和花键的公差与检测·159·标准规定按轴径确定键和键槽尺寸。它们的公差带则从GB/T1801—1999《极限与配合公差带和配合的选择》中选取，对键的宽度规定一种公差带h9，对轴和轮毂键槽的宽度各规定三种公差带，以满足各种用途的需要。键宽度公差带分别与三种键槽宽度公差带形成三组配合，如图9.2所示。

4、它们的应用场合见表9-1。图9.2单键联接键宽度与三种键槽宽度公差带示意图表9-1平键联接的配合及应用尺寸b的公差配合种类配合性质及应用键轴槽轮毂槽键在轴上及轮毂中均能滑动。主要用于导向平键，轮毂可较松联接H9D10在轴上作轴向移动键在轴上及轮毂中均固定。用于载荷不大的场合一般联接h9N9JS9键在轴上及轮毂中均固定，而比上种配合更紧。主要用于较紧联接P9P9载荷较大、载荷具有冲击性以及双向传递扭矩的场合2．平键和键槽非配合尺寸的公差带平键高度h的公差带一般采用h11；截面尺寸为2mm×2mm至6mm×6mm的

5、B型平键由于其宽度和高度不易区分，这种平键高度的公差带亦采用h9。平键长度L的公差带采用h14。轴键槽长度上的公差带采用H14。轴键槽深度t和轮毂键槽深度tl的极限偏差由国家标准专门规定。为了便于测量，在图样上对轴键槽深度和轮毂键槽深度分别标注“d-t”和“d+tl”(此处d为孔、轴的基本尺寸)。3．键槽的形位公差键与键槽配合的松紧程度不仅取决于它们的配合尺寸公差带，还与它们配合表面的形位误差有关，因此应分别规定轴键槽宽度的中心平面对轴的基准轴线和轮毂键槽宽度的中心平面对孔的基准轴线的对称度公差。该对称度公差与

6、键槽宽度的尺寸公差及孔、轴尺寸公差的关系可以采用独立原则或最大实体要求。键槽对称度公差采用独立原则时，使用普·159··160·互换性与测量技术基础通计量器具测量；键槽对称度公差采用最大实体要求时，应使用位置量规检验。对称度公差等级可为7～9级。4．平键和键槽的表面粗糙度要求键和键槽的表面粗糙度参数Ra的上限值一般按如下范围选取：配合表面取为1.6～6.3µm，非配合表面取为12.5µm。5.键槽尺寸和公差在图样上的标注轴键槽和轮毂键槽剖面尺寸及其公差带、键槽的形位公差和表面粗糙度要求在图样上的标注如图9.3。

7、(a)图中对称度公差采用独立原则；(b)图中对称度公差采用最大实体要求。图9.3轴键槽和轮毂键槽形位公差和表面粗糙度在图样上的标注9.1.3单键轴槽与毂槽的测量键和键槽的尺寸可以用千分尺、游标卡尺等普通计量器具来测量。键槽宽度可以用量块或极限量规来检验。图9.4轴键槽对称度误差测量如图9.4(b)所示，轴键槽对基准轴线的对称度公差采用独立原则。这时键槽对称度误差可按图9.4(b)所示的方法来测量。被测零件(轴)以其基准部位放置在V形支承座上，以平板作为测量基准，用V形支承座体现轴的基准轴线，它平行于平板。用定位

8、块(或量块)模拟体现键槽中心平面。将置于平板上的指示器的测头与定位块的顶面接触，沿定位块的一个横截面移动，并稍微转动被测零件来调整定位块的位置，使指示器沿定位块这个横截面移动的过程中示值始终稳定为止，因而确定定位块的这个横截面内的素线平行于平板。见图9.5，轴键槽对称度公差与键槽宽度的尺寸公差的关系采用最大实体要求，而该对·160·第9章键和花键的公差与检测·161·称度公差与轴径的尺