第八章键与花键的公差与配合
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最新 键和花键的公差与配合
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8.1
概述
8.2 平键联结的公差配合与检测
8.2.1 平键联结的特点 平键连接包括轴键槽、轮毂键槽和键三部分组成(见图)。 键的键宽和键槽宽是决定配合性质的主要互换性参数，是配 合尺寸，应规定较小的公差。 键的高度和长度以及轴键槽深度和轮毂键槽深度均为非配合 尺寸，应给予较大的公差。平键和键槽的尺寸与极限偏差见 表8-2。 键和键槽配合的过盈量或间隙量应小。（保证键与键槽侧面 接触良好而又便于装拆）
8.3.2
矩形花键的主要参数和定心方式
矩形花键联结的主要要求是保证内、外花键具有 较高的同轴度，并传递较大的扭矩，有大径D，小径d， 键（键槽）宽B三个主要尺寸参数，如图所示：
`
定心方式 在大径、小径和侧面三个结合面中选取一个作为定心表面，依 此确定花键联结的配合性质。 实际生产中，大批量生产的花键孔主要采用拉削加工方式加工， 花键孔的加工质量主要由拉刀来保证。 为保证花键联结具有较高的定心精度、较好的定心稳定性、较 长的使用寿命，所以国家标准规定采用小径定心。如图：
为便于加工和测量，国家标准规定矩形花键的键数为偶数， 有6、8、10三种，沿圆周均布。矩形花键公称尺寸见书表6-11。
第八章
键和花键的公差、配合与检测
学习目的及要求：
1、了解键连接的作用、种类和特点 2、掌握平键的公差、配合及标注方法 3、了解矩形花键连接的定心方式，理解矩形花键的内、 外花键的公差、配合及标注方法
重点：平键的公差、配合及标注方法 难点：矩形花键连接的定心方式
8.1 8.2 8.3
概述
平键连接的公差配合与检测
键宽公差带 轮毂槽公差带
h8 P9 紧密连接
b
正固定在轴槽和轮毂槽中，用于载 荷较大、有冲击和双向扭矩的场合
8.1
概述
8.2 平键联结的公差配合与检测
8.2.1 平键联结的特点 平键连接包括轴键槽、轮毂键槽和键三部分组成(见图)。 键的键宽和键槽宽是决定配合性质的主要互换性参数，是配 合尺寸，应规定较小的公差。 键的高度和长度以及轴键槽深度和轮毂键槽深度均为非配合 尺寸，应给予较大的公差。平键和键槽的尺寸与极限偏差见 表8-2。 键和键槽配合的过盈量或间隙量应小。（保证键与键槽侧面 接触良好而又便于装拆）
8.3.2
矩形花键的主要参数和定心方式
矩形花键联结的主要要求是保证内、外花键具有 较高的同轴度，并传递较大的扭矩，有大径D，小径d， 键（键槽）宽B三个主要尺寸参数，如图所示：
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定心方式 在大径、小径和侧面三个结合面中选取一个作为定心表面，依 此确定花键联结的配合性质。 实际生产中，大批量生产的花键孔主要采用拉削加工方式加工， 花键孔的加工质量主要由拉刀来保证。 为保证花键联结具有较高的定心精度、较好的定心稳定性、较 长的使用寿命，所以国家标准规定采用小径定心。如图：
为便于加工和测量，国家标准规定矩形花键的键数为偶数， 有6、8、10三种，沿圆周均布。矩形花键公称尺寸见书表6-11。
第八章
键和花键的公差、配合与检测
学习目的及要求：
1、了解键连接的作用、种类和特点 2、掌握平键的公差、配合及标注方法 3、了解矩形花键连接的定心方式，理解矩形花键的内、 外花键的公差、配合及标注方法
重点：平键的公差、配合及标注方法 难点：矩形花键连接的定心方式
8.1 8.2 8.3
概述
平键连接的公差配合与检测
键宽公差带 轮毂槽公差带
h8 P9 紧密连接
b
正固定在轴槽和轮毂槽中，用于载 荷较大、有冲击和双向扭矩的场合
公差配合与测量技术_第8章__键与花键的公差与配合
8.2.1 平键的结构和尺寸
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。
公差配合与测量技术
平键的联接
公差配合与测量技术
第8章 键与花键的公差配合及其检测
公差配合与测量技术
第8章 键与花键的公差配合及其检测
半圆键的联接
公差配合与测量技术
第8章 键与花键的公差配合及其检测
2. 花键联结 花键联结按其键齿形状分为矩形花键、渐
开线花键和三角形花键三种。
公差配合与测量技术
第8章 键与花键的公差配合及其检测
8.3.1 矩形花键的结构和尺寸
矩形花键几何参数有大径D、小径d、键数N和键宽与键槽宽B。 矩形花键的键数N为偶数，有6、8、10三种。
按承载能力的不同，矩形花键可分为中、轻两个系列，中系列
的键高尺寸较大，承载能力强，轻系列的键高尺寸较小，承载
能力相对较弱。
公差配合与测量技术
第8章 键与花键的公差配合及其检测
公差配合与测量技术
公差配合与测量技术
Tolerance and
Measurement Technology
1
公差配合与测量技术
第8章 键与花键的公差配合及其检测
第8章键与花键的公差配合及其检测
8.1 概述
8.2 平键联结的公差与配合
8.3 矩形花键联结的公差与配合 8.4 键和花键的检测
公差配合与测量技术
公差配合与测量技术
第8章 键与花键的公差配合及其检测
第8章 螺纹、键、花键、圆锥结合的公差配合及检测
28
内螺纹公差带
29
外螺纹公差带
30
螺纹公差带
螺纹公差带是由公差等级和基本偏 差组成。 螺纹公差带代号由表示公差等级的 数字和基本偏差的字母代号组成。例如 6H,5g等。
31
32
33
2、螺纹公差带的选用
在生产中为了减少刀具、量具的规格种 类，国家标准中规定了既能满足当前需 要，而数量又有限的常用公差带，同时 还规定了优先、其次和尽可能不用的选 用顺次。 除有特殊需要外，一般不应选择标准规 定以外的公差带。
的假想圆柱或圆锥的直径。相结合的内、 外螺纹的大径基本尺寸相等，即D =d 。
内螺纹的大径 D 又称“底径” , 外螺纹的大 径d又称“顶径”。 普通螺纹的螺纹公称直径尺寸即为大径尺 寸。
7
２.小径(D1，d1)
小径 是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底
相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结 合的内、外螺纹的小径基本尺寸相等, 即D１=d1。
d2s d2 LMS d2 min D2s D2 LMS D2 max
内螺纹：D2m D2MMS D2 min
25
三、普通螺纹的公差、配合及其选用 1、普通螺纹的公差带
普通螺纹国家标准GB/T 197-2003规定了螺 纹大、中、小径公差带。
公差等级 公差带的大小由公差值确定，并按公差值 的大小分为若干等级。国标规定的螺纹公差等 级见教材 P132 表 8-1 。其中 3 级公差值最小，准 确度最高；9级公差值最大，准确度最低。
内螺纹的小径D1又称"顶径",外螺纹的 小径d1又称"底径"。
8
３.中径(D２，d２)
内螺纹公差带
29
外螺纹公差带
30
螺纹公差带
螺纹公差带是由公差等级和基本偏 差组成。 螺纹公差带代号由表示公差等级的 数字和基本偏差的字母代号组成。例如 6H,5g等。
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2、螺纹公差带的选用
在生产中为了减少刀具、量具的规格种 类，国家标准中规定了既能满足当前需 要，而数量又有限的常用公差带，同时 还规定了优先、其次和尽可能不用的选 用顺次。 除有特殊需要外，一般不应选择标准规 定以外的公差带。
的假想圆柱或圆锥的直径。相结合的内、 外螺纹的大径基本尺寸相等，即D =d 。
内螺纹的大径 D 又称“底径” , 外螺纹的大 径d又称“顶径”。 普通螺纹的螺纹公称直径尺寸即为大径尺 寸。
7
２.小径(D1，d1)
小径 是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底
相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结 合的内、外螺纹的小径基本尺寸相等, 即D１=d1。
d2s d2 LMS d2 min D2s D2 LMS D2 max
内螺纹：D2m D2MMS D2 min
25
三、普通螺纹的公差、配合及其选用 1、普通螺纹的公差带
普通螺纹国家标准GB/T 197-2003规定了螺 纹大、中、小径公差带。
公差等级 公差带的大小由公差值确定，并按公差值 的大小分为若干等级。国标规定的螺纹公差等 级见教材 P132 表 8-1 。其中 3 级公差值最小，准 确度最高；9级公差值最大，准确度最低。
内螺纹的小径D1又称"顶径",外螺纹的 小径d1又称"底径"。
8
３.中径(D２，d２)
互换性第8章
3.2
A
0.02 M A M
6.3
A
E
图8-7 矩形花键的位置度公差标注
25
第8章 键与花键联结的公差配合
（1）小径结合面遵守包容要求。小径 d 是花键联 结中的定心尺寸，要保证花键的配合性能，其定心表 面的形状公差和尺寸公差的关系遵守包容要求， 即当 小径 d 的实际尺寸处于最大实体状态时，它必须具有
为78H10/a11, 键宽 B 为12H11/d10的标记为
花键规格N×d×D×B， 即10×72×78×12
H7 H10 H10 花键副 10 72 GB/T 1144 2001 78 12 f7 all d10
内花键 10 72H7 78H10 12H11GB T 1144 2001 外花键 72f7 78all 12d10GB T 1144 2001 10
当 b≥40时，平行度公差选 5 级。
10
第8章 键与花键联结的公差配合 3. 键联结的表面粗糙度 键槽配合面的表面粗糙度Ra 值推荐为1.6~6.3 μm，非配合
面的粗糙度参数 Ra 值为6.3~10 μm。
4. 平键联结的检测 键和键槽的尺寸检测比较简单，可用各种通用计 量器具测量，大批量生产时也可用专用的极限量规来 检验。
寿命长， 更有利于产品质量的提高。
18
第8章 键与花键联结的公差配合
当选用大径定心时，内花键定心表面的精度依靠拉 刀保证，而当花键定心表面硬度要求高时，如HRC40以
上，热处理后的变形难以用拉刀修正。当内花键定心表
面的粗糙度要求较高时，如 Ra＜0.40 μm，用拉削工艺 很难保证达到要求。在单件小批量生产、大规格的花键 中，内花键也难以使用拉削工艺（因为这种加工方法经 济性不好）。
第八章 平键、花键联接的公差与检测(1学时)
第八章 平键、花键联接的公差与检测(1学时)※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※本次课内容：1. 平键、半圆键联接的公差与配合；2. 矩形花键联接的定心方式及极限与配合；3. 键槽和花键的形位公差和表面粗糙度；4. 花键的标注 ；5. 小结。
要求熟练掌握的重点内容：1.平键的配合； 2.矩形花键联接的定心方式； 3.矩形花键联接的配合。
4. 花键的标注本次课教学方法：以多媒体为辅助教学手段。
课外作业：习题：8-2、8-3、8-5备注：教具（花键量规）。
※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下： （加黑字表示板书内容或应有板书的地方）第一节 平键联接的公差与配合一、 概述注：简单讲解平键联接用途和种类二、 键联接的公差与配合键是通过键的侧面与轴槽和轮毂槽的相互挤压来传递扭矩的，因此，键联接的主参数是键宽b 。
键是标准件，故采用基轴制。
在平键和半圆键联接中，配合尺寸是键和键槽宽度，见教材图8-1所示（见课件）。
为适用于不同的工作要求，对平键和半圆键：键宽只有h8一种公差带键槽宽和毂槽宽各规定三种公差带 注：结合下图和教材表8－1和图8－2（见课件）说明三种配合的公差带关系和配合的应用。
国标规定 各构成三种配合 （三种联接）（见课件）国标推荐键槽、轮毂槽的键槽宽b 两侧面粗糙度参数Ra 值为1.6～3.2μm ，键槽底面、轮毂槽底面的表面粗糙度参数Ra 值为6.3μm 。
第二节 花键联接一、概述花键按齿形状的不同可分为：矩形花键、渐开线花健和三角形花键，如下（见课件）所示。
与平键相比，花键有如下优点：（1）载荷分布均匀，承载能力强，可传递更大的扭矩；（2）导向性好；（3）定心精度高，满足了高精度场合的使用要求。
正因为与平键相比花键有以上的优点，花键被广泛使用在机器中。
花键联接分为固定联结与滑动联结两种。
键与花键联结的精度
第八章键与花键联结的精度8.1 内容键联结和花键联结广泛用作轴和轴上传动件（如齿轮、带轮、链轮、联轴器等）之间的圆周方向的定位，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结。
8.1.1 基本内容本章的基本内容有：1. 平键联结的设计。
包括平键联结的结构和几何参数。
平键联结的精度设计，包括配合尺寸的公差带和配合种类；非配合尺寸的公差带；平键联结配合表面的几何公差和表面粗糙度；平键和键槽的检测。
平键联结公差在图样上的标注。
2. 矩形花键联结的设计。
包括几何参数和定心方式。
矩形花键联结的精度设计，包括基准制、公差带、几何公差、表面粗糙度和花键的检测。
矩形花键公差在图样上的标注。
本章的学习目的：了解普通平键和矩形花键的结构和几何参数；掌握平键和矩形花键联结公差配合的特点；掌握矩形花键联结的定心方式；能够正确标注图样上平键和矩形花键联结的尺寸公差、几何公差及表面粗糙度。
了解平键与矩形花键的公差检测。
8.1.2 学习重点1. 平键联结的公差设计（1）平键联结的结构和几何参数平键联结由键、轴槽、轮毂槽等三部分组成。
键和键槽的宽度b为配合尺寸，通过选择不同的配合性质，可分别用作固定联结和导向联结；其余尺寸（如：键的高度h和长度L以及轴键槽的深度t1、轮毂键槽的深度t2）为非配合尺寸，可规定较大的公差。
（2）平键联结的精度设计①平键联结配合尺寸的公差带和配合种类根据国标规定，平键为标准件，键和键槽宽度的配合采用基轴制。
键宽只采用一种公差带h8 ；轴槽宽（H9、N9、P9）和轮毂槽宽（D10、JS9、P9）则采用三种公差带，分别与平键组成松联结、正常联结和紧密联结等三种性质不同的配合，以满足不同用途的需要。
松联结：H9D10h8h8与，主要用于导向平键，轮毂可在轴上作轴向移动；正常联结：N9JS9h8h8与，键在轴上及轮毂中均固定。
用于载荷不大的场合，或经常拆卸；紧密联结：P9P9h8h8与，键在轴槽及轮毂槽中均固定，而比以上两种配合更紧。
互换性第8章
键联接的极限与配合
轴槽和轮毂槽的剖面尺寸、几何公差及表面粗 糙度在图样上的标注如下：
三、键槽和轮毂槽的测量
轴槽和轮毂槽的测量一般使用通用计量器具， 如下图。
键槽和轮毂槽的测量
当对称度符合相关原则时，使用键槽对称度量规，如下 图。
第二节 花键连接
花键联接是由内花键和外花键两个零件组成。 花键联接的主要优点是导向性好、定心精度高、承 载能力强；其次，其加工工艺性良好，采用磨削方 法能获得较高的精度。
GB/T 1144-2001规定的矩形花键配合应用见 下表。
四、矩形花键联接的几何公差和表面粗糙度
1．矩形花键的几何公差
为保证装配性能要求，小径极限尺寸应遵守包 容原则。
内、外花键的几何公差要求，主要是位置度公 差（包括键、槽的等分度、对称度等）要求。
对较长的花键，可根据产品性能自行规定键侧 对轴线的平行度公差。
矩形花键位置度公差标注
内花键外花键
GB/T 1144-2001规定的位置度公差t1和对称度公差t2见 下表。
矩形花键的位置度公差t1（单位：mm）
矩形花键的对称度公差t2（单位：mm）
矩形花键的公称尺寸系列
为便于加工和测量，其键数为偶数，即6、8、 10三种。按承载能力的大小，矩形花键可分为中、 轻两个系列，中系列的键高尺寸较大，承载能力 强；轻系列的键高尺寸较小，承载能力小。
GB/T 1144-2001 规定的矩形花键的公称尺寸 系列见表8-3。
二、矩形花键联接的几何参数和定心方式
键联接的极限与配合
键宽、轴槽宽和轮毂槽宽b的公差带及平键联接的配合 与应用如下：
键联接的极限与配合
2. 非配合尺寸的公差带
键高度h的公差带采用h11,半圆键直径d的公差带采 用h12；键长L的公差带采用h14，轴键槽长L的公差带采
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。
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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。
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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
❖ 根据国标规定，平键为标准件，键宽仅采用一种公差带h8 ；轴槽宽和轮 毂槽宽则采用三种公差带，分别与平键组成松连接、正常连接和紧密连 接等三种性质不同的配合，以满足不同用途的需要。平键连接的公差带 如图8-2所示，三种配合的应用场合参见表8-2。
❖ 选用平键连接的方法是：1）首先查表8-1，根据轴的公称直径值d确定 键的尺寸b，再确定槽深t1、t2的基本尺寸和极限偏差；2）然后查表8-2， 根据平键连接的应用场合确定连接的配合类型；3）查表8-1，分别确定 平键、轴槽宽、轮毂槽宽的极限偏差；4）将结果标注在图样上。
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8.1 单键连接的公差与配合
❖ 8.1.3 平键连接的形位公差和表面粗糙度
❖ 为了保证键宽与键槽宽之间有足够的接触面积，避免装配困难，应分别 规定轴槽和轮毂槽的对称度公差。具体方法是以键宽为基本尺寸，按 GB/T 1184-1996中规定的对称度公差7~9级选取。
❖ 当键长L与键宽b之比大于或等于8(L/b≥8)时，还应规定键的两工作侧面 在长度方向上的平行度要求，
量键槽宽度和深度。在成批、大量生产中，则可采用各种极限量规来进 行测量，如图8-9所示。 ❖ 2. 平键的对称度误差检测 ❖ 在单件小批量生产时，可采用分度头、V形块和百分表测量平键的对称 度误差；在大批量生产时，可采用综合量规（如对称度极限量规）检验， 只要量规能通过即为合格，如图8-10所示。图8-10(a)为轮毂槽对称度量 规，图8-10(b)为轴槽对称度量规。
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8.2 矩形花键的公差与配合
❖ 8.2.3 矩形花键的公差与配合
❖ 在国家标准GB/T 1144-2001中，规定矩形花键的尺寸公差采用基孔制， 以减少拉刀的种类和数目。内、外花键小径、大径和键宽（键槽宽）的 尺寸公差带，分为一般用和精密传动用两大类，内、外矩形花键的尺寸 公差带见表8-4。表中列出的公差带及其极限偏差数值，与GB/T 1800.31998中规定一致。对一般用的内花键槽宽，还分别列出拉削后热处理和 不热处理两种情况，规定了两种公差带。标准规定，矩形花键按装配形 式分为：滑动、紧滑动和固定三种配合，前两种配合在工作过程中既可 传递扭矩，还可以让花键套在轴上移动，后一种配合只能用来传递扭矩， 花键套在轴上无轴向移动。
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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。
❖ 1. 矩形花键的主要尺寸 ❖ 矩形花键的主要尺寸有三个，即大径D、小径d和键宽（键槽宽）B，如
图8-5所示。 ❖ GB/T 1144-2001矩形花键《尺寸、公差和检验》规定，矩形花键的键数
为偶数，有6、8、10三种。按承载能力不同，矩形花键的尺寸分为轻、 中两个系列，见表8-3所示。中系列的键高尺寸比轻系列的尺寸大，故承 载能力较强。对于同一小径尺寸，两个系列矩形花键的键数相同，键宽 （键槽宽）也相同，仅大径尺寸不同。
各尺寸的公差带代号可标注在各自的基本尺寸之后。例如，
N 8, d 23 H 7 , D 20 H10 , B H11 的花键副标注方法如下：
f7
a11
d10
花键规格：8×23×26×6
❖ 对花键副（在装配图上），标注配合代号：
8 23 H 7 20 H10 H11
❖
f 7 a11 d10 GB/T 1144-2001
❖ 矩形花键各尺寸公差带的选用，可参见表8-4所示。
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8.2 矩形花键的公差与配合
❖ 8.2.4 矩形花键的形位公差和表面粗糙度
❖ 1. 形状公差 ❖ 矩形花键定心尺寸（小径d）的极限尺寸应遵守包容要求。即当小径d的
实际尺寸处于最大实体状态时，矩形花键必须具有理想形状；只有当小 径d的实际尺寸偏离最大实体状态时，才允许有形状误差。 ❖ 2. 位置公差 ❖ 矩形花键的位置度公差遵守最大实体要求。花键的位置度公差综合控制 花键各键之间的角向位置、各键对轴线的对称度误差和各键对轴线的平 行度误差等，用综合量规（位置量规）进行检验。矩形花键的位置度公 差值见表8-5。花键位置度的图样标注如图8-7所示。
❖ 在国标GB/T 1144-2001中，规定矩形花键连接应采用小径定心方式。国 标规定：对矩形花键的小径选用公差等级较高的小间隙配合，如图8-6(a) 所示。采用小径定心时，花键的大径D为非定心尺寸，其公差等级较低， 且有足够大的间隙，以保证内、外花键的大径表面不接触；键宽（键槽 宽）尺寸虽然也是非定心尺寸，但因为内、外花键的键侧（键槽侧）用 于传递扭矩和导向，所以它们的配合仍应具有较高的精度。
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8.2 矩形花键的公差与配合
❖ 2. 矩形花键的定心方式
❖ 在制造矩形花键时，如果要求小径、大径和键宽（键槽宽）三个尺寸同 时都精密配合是十分困难的。为了既保证花键连接的配合精度，又降低 花键的制造难度，只能在三个连接尺寸中选一个作为定心尺寸，对它提 出较高的精度要求，用它来保证内、外花键的配合性质和定心精度；而 其余两个尺寸则作为非定心尺寸，可以采用较低要求。因此，矩形花键 可以有三种定心方式：小径定心、大径定心、键侧（键槽侧）定心，如 图8-6所示。
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8.2 矩形花键的公差与配合
❖ 8.2.1 概述
❖ 与平键连接相比，花键连接具有定心精度高、导向性能好、承载能力强、 对轴的削弱较小等优点，在机械连接中得到了广泛的应用。
❖ 按花键配合的性质，花键连接分为固定连接与滑动连接两种。按花键齿 的形状，有矩形花键、渐开线花键和三角形花键三种（参见图8-4 ）。 在机械传动中，矩形花键的应用最广。
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8.3 键与花键的检测方法
❖ 8.3.2 矩形花键的检测
❖ 矩形花键的检测项目，包括尺寸误差的检测和形位误差的检测。 ❖ 在单件、小批生产时，矩形花键的尺寸误差和位置误差采用千分尺、游
标卡尺、指示表等通用计量器具分别测量。在大批、大量生产时，采用 花键综合塞规（综合环规），同时检验内花键（外花键）的小径、大径 、键槽宽（键宽）、大径对小径的同轴度、键（键槽）的位置度等项目 的综合效果。此外，还要用单项止端塞规（单项止端卡规）或普通计量 器具进行检测，判断其小径、大径、键槽宽（键宽）的实际尺寸是否超 越其最小实体尺寸。 ❖ 检测内、外花键时，如果花键综合量规能通过，而单项止端量规不能通 过，则表示被检测的内、外花键合格；反之，即为不合格。内、外花键 综合量规如图8-11所示。
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8.1 单键连接的公差与配合
❖ 8.1.4 新旧国标的主要区别
❖ 新国家标准GB/T 1095-2003与旧国标GB/T 1095-1979的主要区别是：1） 标准的名称由原来的“平键 键和键槽的剖面尺寸” 改为“平键 键槽的 剖面尺寸”；2）取消了表8-1栏目中的“轴的公称直径d”这一列；3）将 原表格第2列中的“键公称尺寸b×h”改为“键尺寸b×h”；4）将原表格第 3列中的“公称尺寸b”改为“基本尺寸”；5）将表格中的键槽宽度极限偏 差由“较松键连接、一般键连接、较紧键连接” 改为“松连接、正常连 接、紧密连接”；6）将键槽深度中的“轴t”改为“轴=t1”；“毂t1”改为 “毂t2”；7）取消了表中的注；8）取消了附录“关于键槽表面粗糙度和 对称度公差”。
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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。
❖ 对内、外花键（在零件图上），标注尺寸公差代号：
❖ 内花键 8 23H 7 26 H10 6H11 GB/T 1144-2001
❖ 外花键 8 23 f 7 26a11 6d10 GB/T 1144-2001
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8.3 键与花键的检测方法
❖ 8.3.1 平键的检测
❖ 1. 平键的尺寸误差检测 ❖ 在单件、小批量生产中，常采用游标卡尺、千分尺等通用计量器具来测
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8.2 矩形花键的公差与配合
❖ 根据规定，矩形花键选用尺寸公差带的一般原则是#当定心精度要求高 时，应选用精密传动用尺寸公差带，反之可选用一般用尺寸公差带；当 要求传递扭矩大或经常需要正反转变速时，应选择紧一些的配合，反之 可选择松一些的配合；当内、外花键需要频繁相对滑动或配合长度较大 时，可选择松一些的配合。
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。
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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
❖ 根据国标规定，平键为标准件，键宽仅采用一种公差带h8 ；轴槽宽和轮 毂槽宽则采用三种公差带，分别与平键组成松连接、正常连接和紧密连 接等三种性质不同的配合，以满足不同用途的需要。平键连接的公差带 如图8-2所示，三种配合的应用场合参见表8-2。
❖ 选用平键连接的方法是：1）首先查表8-1，根据轴的公称直径值d确定 键的尺寸b，再确定槽深t1、t2的基本尺寸和极限偏差；2）然后查表8-2， 根据平键连接的应用场合确定连接的配合类型；3）查表8-1，分别确定 平键、轴槽宽、轮毂槽宽的极限偏差；4）将结果标注在图样上。
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8.1 单键连接的公差与配合
❖ 8.1.3 平键连接的形位公差和表面粗糙度
❖ 为了保证键宽与键槽宽之间有足够的接触面积，避免装配困难，应分别 规定轴槽和轮毂槽的对称度公差。具体方法是以键宽为基本尺寸，按 GB/T 1184-1996中规定的对称度公差7~9级选取。
❖ 当键长L与键宽b之比大于或等于8(L/b≥8)时，还应规定键的两工作侧面 在长度方向上的平行度要求，
量键槽宽度和深度。在成批、大量生产中，则可采用各种极限量规来进 行测量，如图8-9所示。 ❖ 2. 平键的对称度误差检测 ❖ 在单件小批量生产时，可采用分度头、V形块和百分表测量平键的对称 度误差；在大批量生产时，可采用综合量规（如对称度极限量规）检验， 只要量规能通过即为合格，如图8-10所示。图8-10(a)为轮毂槽对称度量 规，图8-10(b)为轴槽对称度量规。
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8.2 矩形花键的公差与配合
❖ 8.2.3 矩形花键的公差与配合
❖ 在国家标准GB/T 1144-2001中，规定矩形花键的尺寸公差采用基孔制， 以减少拉刀的种类和数目。内、外花键小径、大径和键宽（键槽宽）的 尺寸公差带，分为一般用和精密传动用两大类，内、外矩形花键的尺寸 公差带见表8-4。表中列出的公差带及其极限偏差数值，与GB/T 1800.31998中规定一致。对一般用的内花键槽宽，还分别列出拉削后热处理和 不热处理两种情况，规定了两种公差带。标准规定，矩形花键按装配形 式分为：滑动、紧滑动和固定三种配合，前两种配合在工作过程中既可 传递扭矩，还可以让花键套在轴上移动，后一种配合只能用来传递扭矩， 花键套在轴上无轴向移动。
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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。
❖ 1. 矩形花键的主要尺寸 ❖ 矩形花键的主要尺寸有三个，即大径D、小径d和键宽（键槽宽）B，如
图8-5所示。 ❖ GB/T 1144-2001矩形花键《尺寸、公差和检验》规定，矩形花键的键数
为偶数，有6、8、10三种。按承载能力不同，矩形花键的尺寸分为轻、 中两个系列，见表8-3所示。中系列的键高尺寸比轻系列的尺寸大，故承 载能力较强。对于同一小径尺寸，两个系列矩形花键的键数相同，键宽 （键槽宽）也相同，仅大径尺寸不同。
各尺寸的公差带代号可标注在各自的基本尺寸之后。例如，
N 8, d 23 H 7 , D 20 H10 , B H11 的花键副标注方法如下：
f7
a11
d10
花键规格：8×23×26×6
❖ 对花键副（在装配图上），标注配合代号：
8 23 H 7 20 H10 H11
❖
f 7 a11 d10 GB/T 1144-2001
❖ 矩形花键各尺寸公差带的选用，可参见表8-4所示。
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8.2 矩形花键的公差与配合
❖ 8.2.4 矩形花键的形位公差和表面粗糙度
❖ 1. 形状公差 ❖ 矩形花键定心尺寸（小径d）的极限尺寸应遵守包容要求。即当小径d的
实际尺寸处于最大实体状态时，矩形花键必须具有理想形状；只有当小 径d的实际尺寸偏离最大实体状态时，才允许有形状误差。 ❖ 2. 位置公差 ❖ 矩形花键的位置度公差遵守最大实体要求。花键的位置度公差综合控制 花键各键之间的角向位置、各键对轴线的对称度误差和各键对轴线的平 行度误差等，用综合量规（位置量规）进行检验。矩形花键的位置度公 差值见表8-5。花键位置度的图样标注如图8-7所示。
❖ 在国标GB/T 1144-2001中，规定矩形花键连接应采用小径定心方式。国 标规定：对矩形花键的小径选用公差等级较高的小间隙配合，如图8-6(a) 所示。采用小径定心时，花键的大径D为非定心尺寸，其公差等级较低， 且有足够大的间隙，以保证内、外花键的大径表面不接触；键宽（键槽 宽）尺寸虽然也是非定心尺寸，但因为内、外花键的键侧（键槽侧）用 于传递扭矩和导向，所以它们的配合仍应具有较高的精度。
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8.2 矩形花键的公差与配合
❖ 2. 矩形花键的定心方式
❖ 在制造矩形花键时，如果要求小径、大径和键宽（键槽宽）三个尺寸同 时都精密配合是十分困难的。为了既保证花键连接的配合精度，又降低 花键的制造难度，只能在三个连接尺寸中选一个作为定心尺寸，对它提 出较高的精度要求，用它来保证内、外花键的配合性质和定心精度；而 其余两个尺寸则作为非定心尺寸，可以采用较低要求。因此，矩形花键 可以有三种定心方式：小径定心、大径定心、键侧（键槽侧）定心，如 图8-6所示。
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8.2 矩形花键的公差与配合
❖ 8.2.1 概述
❖ 与平键连接相比，花键连接具有定心精度高、导向性能好、承载能力强、 对轴的削弱较小等优点，在机械连接中得到了广泛的应用。
❖ 按花键配合的性质，花键连接分为固定连接与滑动连接两种。按花键齿 的形状，有矩形花键、渐开线花键和三角形花键三种（参见图8-4 ）。 在机械传动中，矩形花键的应用最广。
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8.3 键与花键的检测方法
❖ 8.3.2 矩形花键的检测
❖ 矩形花键的检测项目，包括尺寸误差的检测和形位误差的检测。 ❖ 在单件、小批生产时，矩形花键的尺寸误差和位置误差采用千分尺、游
标卡尺、指示表等通用计量器具分别测量。在大批、大量生产时，采用 花键综合塞规（综合环规），同时检验内花键（外花键）的小径、大径 、键槽宽（键宽）、大径对小径的同轴度、键（键槽）的位置度等项目 的综合效果。此外，还要用单项止端塞规（单项止端卡规）或普通计量 器具进行检测，判断其小径、大径、键槽宽（键宽）的实际尺寸是否超 越其最小实体尺寸。 ❖ 检测内、外花键时，如果花键综合量规能通过，而单项止端量规不能通 过，则表示被检测的内、外花键合格；反之，即为不合格。内、外花键 综合量规如图8-11所示。
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8.1 单键连接的公差与配合
❖ 8.1.4 新旧国标的主要区别
❖ 新国家标准GB/T 1095-2003与旧国标GB/T 1095-1979的主要区别是：1） 标准的名称由原来的“平键 键和键槽的剖面尺寸” 改为“平键 键槽的 剖面尺寸”；2）取消了表8-1栏目中的“轴的公称直径d”这一列；3）将 原表格第2列中的“键公称尺寸b×h”改为“键尺寸b×h”；4）将原表格第 3列中的“公称尺寸b”改为“基本尺寸”；5）将表格中的键槽宽度极限偏 差由“较松键连接、一般键连接、较紧键连接” 改为“松连接、正常连 接、紧密连接”；6）将键槽深度中的“轴t”改为“轴=t1”；“毂t1”改为 “毂t2”；7）取消了表中的注；8）取消了附录“关于键槽表面粗糙度和 对称度公差”。
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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。
❖ 对内、外花键（在零件图上），标注尺寸公差代号：
❖ 内花键 8 23H 7 26 H10 6H11 GB/T 1144-2001
❖ 外花键 8 23 f 7 26a11 6d10 GB/T 1144-2001
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❖ 8.3.1 平键的检测
❖ 1. 平键的尺寸误差检测 ❖ 在单件、小批量生产中，常采用游标卡尺、千分尺等通用计量器具来测
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8.2 矩形花键的公差与配合
❖ 根据规定，矩形花键选用尺寸公差带的一般原则是#当定心精度要求高 时，应选用精密传动用尺寸公差带，反之可选用一般用尺寸公差带；当 要求传递扭矩大或经常需要正反转变速时，应选择紧一些的配合，反之 可选择松一些的配合；当内、外花键需要频繁相对滑动或配合长度较大 时，可选择松一些的配合。