第十一章讲义键和花键的公差与配合

合集下载

第十一章键和花键的公差与配合第一节 2010年第09版(1)

花键的分类：花键联结分为矩形花键、渐开线花键联结，其中以矩形花键联结应用最广泛。
§1 普通平键联结的公差与配合
包括配合尺寸和非配合尺寸的公差、几何公差以及表面粗糙度轮廓要求。
一、尺寸精度设计（1）
平键联结的基本构成：平键联结是由键、轴键槽、轮毂键槽构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递转矩。
三、表面粗糙度轮廓要求
键和键槽配合面的表面粗糙度一般取
R1a.6～3.2μm，
非配合面取
R6a.3μm。
四、轴键槽标注示例
1. 标注槽深d-t及公差 2. 标注槽宽b及公差
3. 标注对称度公差 4. 标注表面粗糙度
轴键槽
四、孔键槽标注示例
1. 标注轮毂深d+t1及
公差
2. 标注槽宽b及公差
第十一章键和花键联结的公差与配合
§1 普通平键联结的公差、配合与检测 §2 矩形花键联结的公差、配合与检测
键和花键的作用
联结轴和轴上零件来传递转矩和运动；当配合件之间要求作轴向移动时，还
可以起导向作用。
键和花键的分类
键的分类：常用的键联结有平键（包括普通平键和导向平键）、半圆键、切向键和楔形键联结，其中以平键联结应用最广泛。
平键联结的配合尺寸：键和轴槽、轮毂槽的宽度尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、轴槽深、轮毂槽深等都属于非配合尺寸。
平键结构示意图
A—A
A
b
L
h
d-t1 t1 t2 d+t2
A
一、尺寸公差要求
平键联结的公差与配合
由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，键与轴槽、键与轮毂槽的配合均采用基轴制。国家标准对键宽只规定了一种公差带h8。

互换性第十一章

12h9=12
+0 − 0.043
12N9=12
+0 − 0.043
12Js9= 12
+0.0215 − 0.0215
11
4）求槽宽深度（查表11-3）轴槽深t= 50
+ 0. 2
轮毂槽深t1= 3.3
+ 0 .2 0
解2、确定相应对称度公差及粗糙度值。
(P212三段叙述，b≥8时)按6级，取键槽两侧对称度公差=0.018um （P214表11-9，用花键的）键槽两侧Ra=1.6~3.2，取3.2，键槽底取6.3 R =1.6~3.2 3.2 6.3 解3、画出键与键槽配合公差带图。
14
解1、槽宽及槽深基本尺寸及上下偏差。
1）求槽宽由已知条件：键宽b=20,键高h=12 槽宽=键宽=b=20 故： 2)求配合性质由已知条件知：键固定、载荷大，查：P210表11-2（用较紧联结）键为 h9；轴槽 P9；毂槽 P9 配合性质为：键与轴20P9/h9；键与毂：20P9/h9 3）求出上下偏差查表11-3，11-4
4
第二节：单键联结的公差与配合一、配合尺寸的公差与配合
1、配合种类 1）键传递扭矩是两个侧面。 2）其配合尺寸应是键宽b。 3）键是标准件，且同时与轴槽、轮毂槽配合，所以配合种类应是机轴制。
2、配合性质
1）常用较松、一般、较紧的三种状态。配合性质为：间隙、过渡、过盈三种。 2）如何确定配合性质：P210表11-2根据实际工作状态。 3）如何确定配合公差：P210表11-3，按国标确定健视为轴，槽视为孔。
如下图P213图11-5
内径d=28；f7；7级精度；评定基准A 圈E：d尺寸应遵守包容要求。即： 1）d处于MMC（最大实体状体）时，必须是理想形状，即形状误差=0。（MMS最大实体尺寸由f7的值决定） 2）只有d＜MMC时，才允许有形状误差。（即形状误差应包容在f7限定变化的尺寸范围内）

键和花键公差配合

（a）
图10-5 花键类型第9页/共924页
（b）
10.2.2 矩形花键连接 1．尺寸系列
在GB1144－87新标准中矩形花键共分轻、中二个系列。轻系列的键数有6键、8键和10键三种，键数随小径增大而增多，小径从23～112mm共15种规格。中系列的键数与轻系列相同，小径从11～112mm共20种规格。轻、中系列合计35种规格，其基本尺寸系列见图10-6和表10-5，其键槽截面形状和尺寸见图10-7和表10-6。轻、中系列的键数、小径和键宽均相同，但中系列的大径比轻系列的大，因此，中系列配合时的接触面积大、承载能力强。
当内花键小径d的公差选用H6和H7时，允许与公差等级高一级
的外花键小径相配合。外花键按装配的要求不同可分成滑动、紧滑动和固定三种形式。
尺寸d、D和B的精度等级选定后具体公差数值可根据尺寸大小
及精度等级查阅圆锥体的标准公差数值表及轴和孔的基本偏差数值
表。
第15页/共1524页
第16页/共1624页
检测时，综合量规不能通过时则花键合格。
第23页/共2324页
图10-12 花键综合量规
第24页/共2424页
第22页/共2224页
5．花键的检测
花键检测的方式根据不同的生产规模而定。对单件、小批量生产的内、外花键可用通用量具按独立原则分别对尺寸 d、D和B进行尺寸误差单项测量；对键（键槽）宽的对称度及等分度分别进行形位误差测量。
对大批量生产的内、外花键可采用综合量规（内花键用综合置规见图10-12（a）、外花键用综合环规见图10-12（b）按包容原则检测花键的小径d，并按最大实体原则综合检测花键的大径D及键（键槽）宽，综合量规只有通端，故另需用单项量规（内花键用塞规、外花键用卡板）分别检测d、D 和B的最小实体尺寸，单项量规只有止端。

键和花键的公差和配合教育课件

（1）配合尺寸—b
① 基准制：
h
② 公差等级：
IT8~IT10
③ 基本偏差
键：h
轴槽：H、N、P
轮槽：D、JS、P
④ 尺寸公差带（见表8.1）
7
键：h8
轴槽：H9、N9、P9
轮槽：D10、JS9、P9
其公差带选自：
公差带图见图8.2所示。
GB/T1801—1999。
b
⑤ 配合种类及其应用(表8.2 ) ① H 9 与 D 10 松联结 h8 h8 ③ P 9 与 P 9 紧密联接 h8 h8
b = 8: N9、JS9, t 1= 4、t2 = 3.3和公差 T = 0.2；
8N9（
）×
8JS9(±0.018) t2×=3.3
t1=4
28.3
21
14
(3)由表4.16得对称度公差 t = 0.015;
0.015 A
0.015 B
A
B
表4.16
(4) 键槽侧面粗糙度Ra上限值:1.6~3.2 μm
用独立原则。
25
位置度和对称度公差数值见表8.5。
3.表面粗糙度(表8.6)
26
µm
27
4. 图样标注(见图8.8 ~ 图8.10) (1) 位置度的标注（见图8.8）
图8.8 花键位置度公差
28
(2) 对称度的标注（见图8.9）
29
（3）装配图上的标注（见图8.10）
30
中心平面对其轴线的对称度公差。
其公差值按GB/T 1184－1996取7～9级。
A
10
B
A
B
3. 配合表面的表面粗糙度轮廓

11章键和花键的互换性

单件小批量时，可用对称度控制。其标注方法如： P226图11-6
等分度公差EQS=对称度的公差值如下图表11-9
16
④
矩形花键的标注方式

矩形花键的标注代号按顺序表示为键数N、小径d、大径D、键（键槽）宽B，其各自的公差带代号或配合代号标注于各基本尺寸之后。
17 17
4.
矩形花键的检测

如下图P225图11-5
内径d=28；f7；7级精度；评定基准A 圈E：d尺寸应遵守包容要求。即： 1）d处于MMC（最大实体状体）时，必须是理想形状，即形状误差=0。（MMS最大实体尺寸由f7的值决定） 2）只有d＜MMC时，才允许有形状误差。（即形状误差应包容在f7限定变化的尺寸范围内）
如图示（P221图11-1）
3
三、键的应用 1、单键（3个零件的联结）优点：结构简单、容易制造、安装，满足一般要求。缺点：传递扭矩小，负荷分布不均匀，定心精度低。 2、花键（2个零件联结）优点：传递扭矩大，负荷分布均匀，导向、定心、同轴度高。缺点：难加工，成本高。 3、键的应用：键合理应用，应通过键与键孔的配合来完成。通过配合精度，实现互换性。
22
2、花键的位置度公差应遵守最大实体要求 1）以小径d中心为基准， D孔或d轴的MMC下允许的形状公差。
2）以键宽B轴或B孔的MMC下允许的形状误差。
本质是：尺寸误差与形状误差有关！ 3、键与键槽对称度误差应遵守独立原则。含义是：尺寸与形状、位置公差彼此无关。本题既是：各自的键宽独立评价对称度公差。 4、花键的大径D应遵守独立的原则本题是：花键大径D与形位公差无关。
（因B是滑动表面，须热处理，以提高硬度，提高抵抗磨损的能力）

改第11章_键和花键的公差与配合(新)

第11章键和花键的公差与配合互换性与技术测量矩形内、外花键尺寸公差带（摘自GB/T 1144-2001）
注：1. 精密传动用的内花键，当需要控制键侧配合间隙时，槽宽可选H7，一般情况下选H9。 2. d为H6、H7的内花键，允许与提高一级的外花键配合。
第11章键和花键的公差与配合互换性与技术测量
7 6
7 12 12 18
第11章键和花键的公差与配合互换性与技术测量
二、矩形花键
1. 花键定心方式矩形花键的联结可以有三种定心方式：①小径d定心、 ②大径D定心和③键宽B定心，前两种定心方式的定心精度比后一种方式的高。国家标准规定矩形花键联结采用小径定心。采用小径定心，磨削内花键小径表面就很容易，磨削外花键表面也比较方便。采用小径定心就可以通过磨削达到高精度小径要求。所以，矩形花键采用小径定心可以获得更高的定心精度，并能保证和提高花键的表面质量。（花键结合面硬度要求：淬火热处理）

键联结是通过键的侧面与轴键槽和轮毂键槽的侧面相互接触来传递扭矩。键的上表来自与轮毂键槽间要留有一定的间隙。
第11章键和花键的公差与配合互换性与技术测量二、键联接的分类：单键联接和花键联接两大类单键的分类：常用的单键联结有平键（包括普通平键和导向平键）、半圆键、切向键和楔键联结，其中以平键联结应用最广泛。花键的分类：花键联结分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键联结，其中以矩形花键联结应用最广泛。
A
A A
b
b---键和键槽宽度（轴槽和轮毂槽） t---轴槽深度
d-t1 D+t1
h
L
t1---轮毂槽深度 h---键的高度 t+t1-h=0.2-0.5mm L---键的长度

键与花键的公差与配合.ppt

下一页返回
8.1 单键连接的公差与配合
8.1.2 平键连接的公差与配合
GB/T 1095-2003规定了平键连接的剖面尺寸及公差，如图8-1和表8-1所示。其中，轴槽深t1和轮毂槽深t2的尺寸与极限偏差由GB/T 1095-2003专门规定，见表8-1。键高h的公差带一般采用h11，键长的公差带采用h14，轴槽长度的公差带采用H14。
（3）必须考虑形位误差的影响：花键在加工过程中不可避免地存在形状位置误差，为了限制形位误差对花键配合的影响，除了规定花键的尺寸公差外，还必须规定花键的形位公差，或规定限制形位误差的花键综合公差。
本节只介绍矩形花键的公差与配合。
上一页下一页返回
8.2 矩形花键的公差与配合
8.2.2 矩形花键的主要尺寸及定心方式
上一页下一页返回
8.2 矩形花键的公差与配合
为了降低制造成本，当单件、小批量生产时可采用单项测量，规定花键的对称度公差和等分度公差。矩形花键的对称度公差值见表8-6。花键的等分度公差是指花键各齿沿3600圆周方向均匀分布理想位置的最大允许偏离值。国家标准规定，花键的等分度公差值等于花键的对称度公差值。花键（花键槽）的对称度公差和等分度公差遵守独立原则。花键的对称度、等分度公差在图样上的标注方法如图8-8所示。
上一页下一页返回
8.2 矩形花键的公差与配合
国标规定的矩形花键采用小径定心有许多优点，它可以在降低制造难度的前提下确保定心精度。例如：内、外花键配合表面通常都淬硬至 42HRC左右，以提高接触面的强度、硬度和耐磨性，延长使用寿命!但热处理后的零件有残余热变形，需采用磨削修正。如果不采用小径定心，则内花键的大径和键侧都很难进行磨削修正，无法保证花键的定心精度；如果采用小径定心，则外花键的小径可采用成形磨削修正，内花键的小径可采用内圆磨削修正，因而可使小径配合面达到极高的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度要求。可见，采用小径定心方法可使花键连接获得更高的定心精度，使定心的稳定性好，使用寿命长。

键与花键的公差与配合

键与花键的应用场景
键主要应用于轻载、低速、高精度要求的场合，如钟表、精密仪器等。
花键则适用于中载、中速、较高精度要求的场合，如汽车、摩托车等机械传动系统。
键与花键的配合方式
配合方式
键与轴槽和轮毂槽的配合主要采用基孔制或基轴制，根据不同的使用要求选择合适的配合方式。
配合等级
根据传递扭矩的大小和精度要求，选择不同的配合等级，常用的有间隙配合、过渡配合和过盈配合。
轻量化设计，可靠性高
详细描述
在某航空发动机中，键与花键的配合采用了轻量化设计，同时可靠性极高。由于航空发动机对重量和性能的要求极为苛刻，因此对键与花键的设计和加工提出了极高的要求。通过采用先进的材料和加工技术，实现了键与花键的轻量化设计，同时保证了其可靠性
和耐久性，为航空发动机的安全运行提供了保障。
度、高度等。
键与花键的尺寸公差根据不同的配合类型和用途进行规定，以确保键与花键的装配精度和互换性。
尺寸公差的选择需要考虑生产条件、装配要求和制造成本等因素。
键与花键的位置公差
01
位置公差是控制键与花键相对位置的允许变动量，如平行度、垂直度、同轴度等。
02
位置公差的选择需要考虑键与花键的工作性能和装配要求，以
检验法
通过检验样件或标准件对键与花键进行对比检验，以判断其是否合格。
试验法
对键与花键进行功能性试验，以验证其是否满足使用要求。
质量控制
严格控制加工工艺
确保加工过程中各项工艺参数符合要求，以获得稳定的加工质量。
定期检测设备精度
对加工设备进行定期检测和维护，确保设备精度符合要求。
加强员工培训
提高员工技能水平和工作责任心，确保加工质量得到有效控制。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

配合性质，所以内、外花键小径d 表面的形状
公差应遵守包容要求，即花键孔和轴的小径表面实际轮廓不能超出最大实体边界。为保证可装配性和键侧受力均匀，规定花键的位置度公差应遵守最大实体原则，即键、键槽实际轮廓不允许超出最大实体实效边界。
花键图样标注示例
花键位置度公差标注
花键图样标注示例
花键对称度公差标注
精品
第十一章键和花键的公差与配合
键和花键的作用
联结轴和轴上零件来传递转矩和运动；当配合件之间要求作轴向移动时，还
可以起导向作用。
键和花键的分类
键的分类：常用的键联结有平键（包括普通平键和导向平键）、半圆键、切向键和楔形键联结，其中以平键联结应用最广泛。
花键的分类：花键联结分为矩形花键、渐开线花键联结，其中以矩形花键联结应用最广泛。
三、表面粗糙度轮廓要求
键和键槽配合面的表面粗糙度一般取
R1a.6～3.2μm，
非配合面取
R6a.3μm。
四、轴键槽标注示例
1. 标注槽深d-t及公差 2. 标注槽宽b及公差
3. 标注对称度公差 4. 标注表面粗糙度
轴键槽
四、孔键槽标注示例
1. 标注轮毂深d+t1及
公差
2. 标注槽宽b及公差
矩形花键结构示例
一、主要尺寸的公差要求
矩形花键的3个主要尺寸：小径d，大径D，键宽、键槽宽B。键数规定为偶数，分别为6、8、10三种。
尺寸公差的规定：花键联结的主要要求是保证内、外花键的同轴度，以及键侧面与键槽侧面接触均匀，保证传递一定的转矩。为此，必须保证一定的配合性质。国家标准规定采用小径定心，即把小径的结合面作为定心表面，规定较严的尺寸公差；其余两个主要尺寸规定较松的尺寸公差。
平键配合公差带图：
键宽公差带
D10
轴槽公差带
轮毂槽公差带
b
H9
0 -
h8
JS9
N9 h8h8来自P9P9+
松联结
正常联结
紧密联结
二、几何公差要求
为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面积和可装配性，对键和键槽的位置误差要加以控制，应分别规定轴键槽对轴的基准线和轮毂槽对孔的基准轴线的对称度公差，一般可按 GB/T 1184－1996对称度公差7～9级选取。查表时，公称尺寸是指键宽。
§1 普通平键联结的公差与配合
包括配合尺寸和非配合尺寸的公差、几何公差以及表面粗糙度轮廓要求。
一、尺寸精度设计（1）
平键联结的基本构成：平键联结是由键、轴键槽、轮毂键槽构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递转矩。
平键联结的配合尺寸：键和轴槽、轮毂槽的宽度尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、轴槽深、轮毂槽深等都属于非配合尺寸。
3. 标注对称度公差 4. 标注表面粗糙度
HOME
轮毂键槽
§2 矩形花键联结的公差与配合
花键分为内花键（花键孔）和外花键（花键轴），它是把键和轴、键槽和轮毂做成一整体的联结件，它既可以是固定联结，也可以是滑动联结。与键联结相比，花键联结有联结可靠、强度高、可以传递较大的转矩、孔、轴定心精度高和导向精度高等优点。
二、配合的基准制和装配型式
矩形花键配合采用基孔制。矩形花键装配型式的分类：
按使用要求分：分为一般使用与精密传动两种。
按联结使用要求分：分为滑动、紧滑动和固定三种配合类型。
各种要求的花键尺寸的标准公差等级不相同。
三、几何公差要求
对矩形花键的几何公差做如下规定：因为小径是花键联结的定心尺寸，必须保证其
三、表面粗糙度轮廓要求
外花键小径表面为 Ra0.8µm；
大径表面为 R3a.2µm；键侧面为 R0a.8µm。内花键小径表面为 R0a.8µm；大径表面为 R6a.3µm；键槽侧面 R3a.2µm。
THANKS
平键结构示意图
A—A
A
b
L
h
d-t1 t1 t2 d+t2
A
一、尺寸公差要求
平键联结的公差与配合
由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，键与轴槽、键与轮毂槽的配合均采用基轴制。国家标准对键宽只规定了一种公差带h8。
一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要求较松，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不同。国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三种公差带，构成三种配合形式，分别对应于松联结、正常联结和紧密联结。用于不同的场合。键宽与键槽宽公差带如图示。