键和花键的配合与测量
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最新 键和花键的公差与配合
`
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：
`
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：
`
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
键和花键结合的精度设计与检测.ppt
矩形花键的结构如图8.7所示。
内花键
外花键
内花键
外花键
17
1.矩形花键主要几何参数（如图8.6所示）
键数 N 、
大径 D、
小径 d、
和键宽 B。
如 N = 6， d = 23, D = 26, B = 6 。
其表示方法为
N×d×D×B＝6×23×26×6
2. 定心方式：
18
理论上有d、D和B三种定心方式。
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
取3.2μm ，
底面取
6.3μm 。
Ra 3.2 Ra 6.3
Ra 6.3
14
Ra 3.2
15
(5) 将上述查得的数据标注在零件图上（ 图8.3）
8.2 矩形花键结合的精度设计
16
8.2.1 矩形花键的几何参数和定心方式
10
Ra 6.3
4. 键槽尺寸和公差在图样上的标注（见例题）
11
例 8.1 某轴孔配合为φ25H8/h7，采用正常普通平键联结，试确定 轴槽和轮毂槽的公差，并将它们标注在零件图上。
解 (1) 由表8.1得 b = 8 , t1=4、t2=3.3和公差T=0.2；
(2) 其公差带为
N9, JS9
+0.2
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）
6
键：h8
轴槽：H9、N9、P9
轮槽：D10、JS9、P9
公差配合与测量技术 项目九 键和花键连接公差及检测
2.2 矩形花键连接的公差 2）几何公差----对称度
知识准备—花键连接的公差及检测
2.2 矩形花键连接的公差 3）表面粗糙度
知识准备—花键连接的公差及检测
2.3 矩形花键的标记
矩形花键连接在图样上的标记为：
键数N×自的基本尺寸之后。
例如，N=6、d=23H7/f7 、D= 26H10/a11、B=6H11/d10 的花键标记如下。
N9 h8
键在轴槽和轮毂糟中均固定，用于载荷不大 JS9
的场合
键在轴槽和轮毂糟中均固定，比正常连接配
P9
P9 合紧，用于载荷较大、有冲击和双向转矩的场
合
附：GB/T1095-1979
知识准备—平键连接的公差及检测
1.2 平键连接的几何公差、表面粗糙度及图样标注
①轴槽和轮毂槽的宽度b对轴和轮毂轴线的对称度公差， 一般可按GB/T 1184-1996 中规定的对称度公差7~9级 选取。 ②轴槽和轮毂槽的键槽宽度b两侧面的表面粗糙度Ra值 一般取1.6~3.2μm，轴槽底面和轮毂槽底面的表面粗 糙度Ra值取6.3 μm。
知识准备—平键连接的公差及检测
1.2 平键连接的几何公差、表面粗糙度及图样标注
图9-1 传动轴键槽图样
知识准备—平键连接的公差及检测
1.3 平键连接的检测
①尺寸检测（键宽、轴键槽和轮毂槽的宽度及深度） 键宽、轴键槽和轮毂槽的宽度及深度的检测比较简单，在单 件、小批量生产中，常采用通用计量器具（如游标卡尺，千 分尺）检测；在大批量生产中，常采用专用量规进行检测。 如图9-5所示为键槽极限量规，这3种量规均具有通端和止端， 检测时通端能通过而止端不能通过为合格。
3 矩形花键的检测
矩形花键的检测分为单项检测和综合检测。 3.1单项检测 单项检测主要用于单件、小批量生产中，用游标卡尺、千分尺和和 指示表等通用计量器具分别测量矩形花键的各尺寸（小径d、大径D、 键宽B）误差，并检测键宽的对称度误差、键齿（槽）的等分度误差 和大小径的同轴度误差等。 3.2 综合检测 综合检测一般用于大批量生产中，用综合量规进行检验。其中，用 于检验内花键的为花键塞规，用于检验外花键的为花键环规，如图 9-11所示。
知识准备—花键连接的公差及检测
2.2 矩形花键连接的公差 3）表面粗糙度
知识准备—花键连接的公差及检测
2.3 矩形花键的标记
矩形花键连接在图样上的标记为：
键数N×自的基本尺寸之后。
例如，N=6、d=23H7/f7 、D= 26H10/a11、B=6H11/d10 的花键标记如下。
N9 h8
键在轴槽和轮毂糟中均固定，用于载荷不大 JS9
的场合
键在轴槽和轮毂糟中均固定，比正常连接配
P9
P9 合紧，用于载荷较大、有冲击和双向转矩的场
合
附：GB/T1095-1979
知识准备—平键连接的公差及检测
1.2 平键连接的几何公差、表面粗糙度及图样标注
①轴槽和轮毂槽的宽度b对轴和轮毂轴线的对称度公差， 一般可按GB/T 1184-1996 中规定的对称度公差7~9级 选取。 ②轴槽和轮毂槽的键槽宽度b两侧面的表面粗糙度Ra值 一般取1.6~3.2μm，轴槽底面和轮毂槽底面的表面粗 糙度Ra值取6.3 μm。
知识准备—平键连接的公差及检测
1.2 平键连接的几何公差、表面粗糙度及图样标注
图9-1 传动轴键槽图样
知识准备—平键连接的公差及检测
1.3 平键连接的检测
①尺寸检测（键宽、轴键槽和轮毂槽的宽度及深度） 键宽、轴键槽和轮毂槽的宽度及深度的检测比较简单，在单 件、小批量生产中，常采用通用计量器具（如游标卡尺，千 分尺）检测；在大批量生产中，常采用专用量规进行检测。 如图9-5所示为键槽极限量规，这3种量规均具有通端和止端， 检测时通端能通过而止端不能通过为合格。
3 矩形花键的检测
矩形花键的检测分为单项检测和综合检测。 3.1单项检测 单项检测主要用于单件、小批量生产中，用游标卡尺、千分尺和和 指示表等通用计量器具分别测量矩形花键的各尺寸（小径d、大径D、 键宽B）误差，并检测键宽的对称度误差、键齿（槽）的等分度误差 和大小径的同轴度误差等。 3.2 综合检测 综合检测一般用于大批量生产中，用综合量规进行检验。其中，用 于检验内花键的为花键塞规，用于检验外花键的为花键环规，如图 9-11所示。
互换性与测量技术基础10第10章键和花键的公差与配合
4、标注表面粗糙度
+0.2
62.3 0
16JS9 (±0.0215)
0.04 A
3.2 3.2
Φ58H7（
+0.03 0
）Ⓔ
A
18
2、键和键槽的检测
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，大批生产时也可用专用的极限量规来检验。
键槽对其轴线的对称度较重要，当工艺不能确保其精 度时，应进行专门检测。
8
平键b配合公差带图
+
b
D10
H9 0 -
h8
松联结
JS9 h8 N9
正常联结
键宽公差带 轴槽公差带 轮毂槽公差带
h8
P9
P9
紧密联结
9
配合性质和应用
10
非配合尺寸公差
尺寸公差
半圆键尺寸配合公差
半圆键尺寸配合公差
键和键槽的形位精度设计
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，工作负荷均匀，对中性好，对键和键 槽的形位误差要加以控制。 1）键槽对轴及轮毂轴线的对称度：根据不同的功 能要求和键宽基本尺寸b，按GB/T 1184-1996《形 状和位置公差》中的对称度公差7～9级选取。
有时也用键宽B定心，主要用于承载较大、传递 双向扭矩而对定心精度要求不高的花键。
27
2、矩形花键的公差与配合
矩形花键的分类：
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。
每种情况下花键配合的公差等级都不相同，且矩形 花键结合采用基孔制。
第十章 键和花键的公差与配合
第一节 键联结 第二节 花键联结
+0.2
62.3 0
16JS9 (±0.0215)
0.04 A
3.2 3.2
Φ58H7（
+0.03 0
）Ⓔ
A
18
2、键和键槽的检测
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，大批生产时也可用专用的极限量规来检验。
键槽对其轴线的对称度较重要，当工艺不能确保其精 度时，应进行专门检测。
8
平键b配合公差带图
+
b
D10
H9 0 -
h8
松联结
JS9 h8 N9
正常联结
键宽公差带 轴槽公差带 轮毂槽公差带
h8
P9
P9
紧密联结
9
配合性质和应用
10
非配合尺寸公差
尺寸公差
半圆键尺寸配合公差
半圆键尺寸配合公差
键和键槽的形位精度设计
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，工作负荷均匀，对中性好，对键和键 槽的形位误差要加以控制。 1）键槽对轴及轮毂轴线的对称度：根据不同的功 能要求和键宽基本尺寸b，按GB/T 1184-1996《形 状和位置公差》中的对称度公差7～9级选取。
有时也用键宽B定心，主要用于承载较大、传递 双向扭矩而对定心精度要求不高的花键。
27
2、矩形花键的公差与配合
矩形花键的分类：
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。
每种情况下花键配合的公差等级都不相同，且矩形 花键结合采用基孔制。
第十章 键和花键的公差与配合
第一节 键联结 第二节 花键联结
第六章 键、花键的公差及测量
第6章键、花键的公差及测量学习目标：通过本章的学习能掌握普通平键和花键的几何参数及其公差配合，重点掌握平键联接公差配合的选用，会正确标注图样上平键联接的公差及表面粗糙度。
6．1 概述键和花键都是机械传动中的标准件，广泛应用于轴与齿轮、链轮、皮带轮或联轴器等可拆卸传动件之间的连接，以传递扭矩、运动兼作导向。
例如变速箱中变速齿轮与轴之间通过平键联接，如图6-1（a）所示，通过花键孔与花键轴的联接如图6-1（b）所示。
（a）平键联接(b) 花键联接图6-1 键联接示意图6．1．1 单键联接单键按其结构形状不同分为四种：平键、半圆键、楔键、切向键。
如图6-2所示。
（a）平键（b）半圆键（c）钩头锲键图6-2 单键四种单键连接中，以普通平键和半圆键应用最为广泛。
平键又分为分为普通平键和导向平键，如图6-3所示，普通平键一般用于固定联接，导向平键用于可移动的联接。
普通平键对中性好，制造、装配均较方便；如图6-4所示，半圆平键用于传递较小转矩的轻载联接，常用于圆锥配合。
（a）普通平键（b）导向平键图6-3 平键联接图6-4 半圆键联接如图6-5所示，普通平键根据其两端形状又有A型（两端圆）、B型（两端平）、C型（一端圆、一端平）之分。
(a) 普通A型平键(b) 普通B型平键(c) 普通C型平键图6-5 普通平键6．1．2 花键联接当需要传递较大扭矩时,单键联接已不能满足要求,因而单键联接发展为花键联接。
与单键联接相比较具有许多优点，定心精度高、导向性好、承载能力强。
花键联接可固定联接也可滑动联接，在机床、汽车等机械行业中得到广泛运用。
花键分为内花键（花键孔）和外花键（花键轴），按截面形状又有矩形花键、渐开线花键、梯形花键三角形花键等，（如图6-6所示）。
其中矩形花键应用最广。
（a ）矩形花键联接 （b ）渐开线花键联接 （c ）渐开线花键图 6-6 花键联接本章主要讨论普通平键和矩形花键的公差配合及精度检测。
第九章键、花键联接的公差与检测
D10
在键宽和键槽宽的配合中，
键宽相当于“轴”，键槽宽
相当于“孔”。
+
H9
0 -
由于键宽同时要与轴槽宽 和轮毂槽宽配合，而且配
JS9
h9
N9 h9
h9
P9 P9
合性质往往又不同，因此
键宽与两键槽宽的配合均 采用基轴制。
轴槽公差带 键公差带 轮毂槽公差带
尺寸公差
槽底尺寸（d－t1）的极限偏差 与t1的极限偏差取相反的符号。
第九章 键、花键联结的公差与检测
基本要求： 掌握平键、矩形花键连接的公差与配合特点、几何公 差和表面粗糙度的选用和标注方法 掌握矩形花键连接的定心方式及理由； 了解平键与花键连接采用的基准制的理由。
涉及的相关标准： GB/T 1095-2003《平键 键槽的剖面尺寸》；
GB/T 1144-2001《矩形花键尺寸、公差和检验》。
6×23f7×26a11×6d11
内、外花键标注示例：
❖ 矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号按照 花键规格规定的次序标注，即N×d×D×B。 即：
❖ 内花键：6×28H6×32H10×7H9
❖ 外花键：6×28g5×32a11×7f7
❖ 花键副：
6 28 H 6 H10 H 9 g5 a11 f 7
配合性质，所以内、外花键小径d的极限尺寸 应遵守包容原则，即花键孔和轴的小径不能超 越最大实体边界。 ❖ 为保证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，即不能够超过 实效边界。
2. 几何公差 （1）小径采用包容要求 ；
内花键
外花键
（2）一般规定位置度，并采用最大实体要求（其标注见图1111） 位置度公差用于控制对称度和等分度误差。
公差配合与测量技术 第19讲 键和花键的互换性及其检测
第十九讲 键和花键的互换性及其检测
认识国家标准规定的键的标注与代号。 认识国家标准规定的花键的标注与代号。 理解常用键与花键联结特性。
第19讲 键和花键的互换性及其检测 键联结：键联结是机械产品中应用广泛的结合方式，通常用于轴和轴上零件
（如齿轮、皮带轮、联轴器等）之间的联结，用来传递扭矩和运动。
二、花键联结
图7.9 矩形花键对称度公差标注
二、花键联结 花键副在装配图上标注配合代号为：
二、花键联结
图7.10 矩形花键位置量规
矩形花键的检测分为单项检测和综合检测（花键塞规和花键环规(见图7.10)）。 在单件小批生产中，用普通计量器具如千分尺、游标卡尺、指示表等对花键小径d、 大径D和键宽B以及几何误差分别测量或检验。
键联结分为单键联结和花键联结。
01
单键联结
》 02
花键联结
1
单键联结
一、单键联结
键可分为平键、半圆键、切向键和楔形键等多种。其中平键的 应用最广泛，它又可分为普通平键和导向平键两种。
平键联结由键、轴键槽和轮毂槽三部分组成，键和轴键槽、轮毂槽的 宽度b是配合尺寸，见图7.1。
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。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7.2所示 。
一、单键联结
图7.5 键槽检验用量规
在批量生产中，键槽尺寸及其对轴线的对称度误差可用量规检验，见图7.5。
2
花键联结
二、花键联结
花键的使用要求
具有足够的联结 强度、能可靠地 传递转距。
01
满足定心精度 要求。
保证滑动联结 的导向精度和 移动的灵活性 。
对
单键以键寛b主参数。 花键以小径d定心。 有单项检测和综合检测。
认识国家标准规定的键的标注与代号。 认识国家标准规定的花键的标注与代号。 理解常用键与花键联结特性。
第19讲 键和花键的互换性及其检测 键联结：键联结是机械产品中应用广泛的结合方式，通常用于轴和轴上零件
（如齿轮、皮带轮、联轴器等）之间的联结，用来传递扭矩和运动。
二、花键联结
图7.9 矩形花键对称度公差标注
二、花键联结 花键副在装配图上标注配合代号为：
二、花键联结
图7.10 矩形花键位置量规
矩形花键的检测分为单项检测和综合检测（花键塞规和花键环规(见图7.10)）。 在单件小批生产中，用普通计量器具如千分尺、游标卡尺、指示表等对花键小径d、 大径D和键宽B以及几何误差分别测量或检验。
键联结分为单键联结和花键联结。
01
单键联结
》 02
花键联结
1
单键联结
一、单键联结
键可分为平键、半圆键、切向键和楔形键等多种。其中平键的 应用最广泛，它又可分为普通平键和导向平键两种。
平键联结由键、轴键槽和轮毂槽三部分组成，键和轴键槽、轮毂槽的 宽度b是配合尺寸，见图7.1。
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。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7.2所示 。
一、单键联结
图7.5 键槽检验用量规
在批量生产中，键槽尺寸及其对轴线的对称度误差可用量规检验，见图7.5。
2
花键联结
二、花键联结
花键的使用要求
具有足够的联结 强度、能可靠地 传递转距。
01
满足定心精度 要求。
保证滑动联结 的导向精度和 移动的灵活性 。
对
单键以键寛b主参数。 花键以小径d定心。 有单项检测和综合检测。
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。
第八章 键与花键的公差配合及其测量
第八章 键与花键的公差配合及其测量
第三节
花键的标注及检测
花键的极限塞规和卡规
第八章 键与花键的公差配合及其测量
第三节
花键的标注及检测
内花键用综合塞规，外花键用综合环规，对其小径、大径、 键与槽宽、大径对小径的同轴度、键与槽的位置度（包括等分 度，对称读）进行综合检验。
花键综合量规
检测时，综合量规能通过，单项量规不能通过即花键合格。
公差配合与测量技术
第八章 键与花键的公差配合及其测量
第八章 键与花键的公差配合及其测量
第一节、单键联结
主要 内容
第二节、花键联结
第三节、花键的标注及检测
第八章 键与花键的公差配合及其测量
第一节
单键联结
平键联接的公差与配合 平键联接的几何参数 平键联接是由键、轴槽和轮毂槽三部分组成，其结合尺 寸有键宽、键槽宽（轴槽宽和轮毂槽宽）、键高、槽深和键 长等参数。
平键联接的表面粗糙度
第八章 键与花键的公差配合及其测量
章 键与花键的公差配合及其测量
第一节
单键联结
单键联接中键槽的检测 尺寸检测 在单件小批生产中，键槽宽度和深度一般用游标卡尺，千 分尺等通用测量仪来测量。在成批大量生产中可用量块或极限 量规来检测，如图所示。
花键联接的定心方式
第八章 键与花键的公差配合及其测量
第二节
花键联结
矩形花键的尺寸公差 内外花键的尺寸公差带见下表。
矩形花键的尺寸公差带
第八章 键与花键的公差配合及其测量
第二节
花键联结
矩花键的形位公差 内、外花键定心小径表面的形状公差与尺寸公差的关系应 遵守包容原则。
花键位置度公差标准
第八章 键与花键的公差配合及其测量
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表10. 7内、外花键定心小径、非定心大径和键(键槽)宽的尺寸公差带 分为一般用和精密传动用两类。内、外花键的配合分为滑动、紧滑动 和固定三种。
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10. 2 花键连接
• 选择花键尺寸公差带的一般原则是:当定心精度要求高，传递扭矩大 时,为了使连接的各表面接触均匀,应选择精密传动用的尺寸公差带。 反之，则选用一般用的尺寸公差带。
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10. 2 花键连接
• 检测时，合格的标志是综合量规能通过、单项量规不能通过。 • 综合通规在使用过程中会有磨损，为了使它具有合理的使用寿命，允
许综合通规的尺寸在使用中超出制造公差带(磨损会使量规尺寸产生 变化)，直到磨损至规定的磨损极限时才停止使用。
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10. 2 花键连接
• 另外经热处理后的内、外花键其小径可分别采用内圆磨及成型磨进行 精加工，从而获得较高的加工精度和定心精度。
• 在某些行业中，也有采用键宽B定心的。它用于承载较大、传递双向 扭拒，但对定心精度要求不高的场合。
• (3)公差与配合 • ①花键的尺寸公差与配合 • 以小径定心的矩形花键，其小径d、大径D和键宽B的尺寸公差带见
传递扭矩，并可起到导向作用，如变速箱中的齿轮可以沿花键轴移动 以达到变速的目的。 • 键的类型可分为单键和花键。单键包括平键、半圆键、楔键和切向键。 其中，以平键和半圆键应用最多，如图10. 1所示。
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10. 1 单键连接
• 平键对中性好，可用于较高精度的连接，具有制造、装拆简便、成本 低廉等优点。
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10. 2 花键连接
• 花键是将键与轴制成一个整体，与单键连接相比，具有许多优点:定 心精度高、导向性好、承载能力强等。
• 花键按截面形状可分为矩形花键、渐开线花键、三角形花键，其中以 矩形花键应用最广泛，这里仅介绍矩形花键。
• 矩形花键有三个主要尺寸，即大径D、小径d和键(槽)宽B，如图10. 6 所示。
• 这里只介绍平键的公差配合(GB/T 1095~1099-2003)。平键连接是由 键、轴槽和轮毅三部分组成，其结合尺寸有键宽、槽宽、键高、槽深、 键和槽长等参数工作过程中是通过键的侧面和键槽的侧面相互接触来 传递扭矩的，因此它们的宽度尺寸h是主要配合尺寸。
• 平键的剖面尺寸及键槽形式在国标GB/T 1095~1099-2003中都作了 规定。平键的剖面尺寸如图10. 2所示。
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表10. 9花键的对称度公差和等分度公差
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表10. 10花键表面粗糙度
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图10. 11矩形花键参数的标注
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图10. 12花键综合量规
(a)内花键用综合塞规;(b)外花键用综合环规
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其各自的公差带代号和精度等级标注于各基本尺寸之后，标准号在最 后面，如图10. 11所示。
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10. 2 花键连接
• 例10. 1某花键副N=6, d 23 H 7 , D 26 H10 , B 6 H11 。根
据不同需要各种标注如下: 16
a11
d10
• 花键规格:6×23×26×6
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表10. 5矩形花键基本尺寸系列
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图10. 7矩形花键键槽截面尺寸
返回
表10. 6键槽的截面尺寸
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续表
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图10. 8小径定心方式
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表10. 7内、外花键尺寸公差带
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表10. 8花键位置度公差
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图10. 9花键位置公差标注
返回
图10. 10花键对称度公差的标注
返回图10. 4平键的来自槽尺寸和公差标注示例返回
图10. 5检验键槽的量规
(a)检验键槽宽6用的极限量规;(b)检验轮毅槽深U+t,用的极限量规; (c)检验轮毅槽宽和深度的键槽复合量规;(d)轴槽对称度及歪斜度的测量; (e)检验轮毅槽对称度的量规;(f)检验轴槽对称度的量规
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图10. 6矩形内、外花键的 基本尺寸
• 花键副:
•
6 23 H 7 26 H10 6 H11
16 a11 d10
GR/T 1144-2001
• 内花键: 6×23H7×26H10×6H11 • 外花键: 6×23f6×26a11×6d10
GR/T 1144-2001 GR/T 1144-2001
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10. 2 花键连接
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10. 1 单键连接
• 为了保证键连接正常工作，国家标准对键和键槽的几何公差作出以下 规定:
• ①对称度公差等级按GB/T 1184-1996《形状和位置公差》选取(以键 宽h为主参数)，一般取7一9级
• ②对长键(L/b≥8)，规定键的两工作侧面在长度方向上的平行度，平 行度公差也按GB/T 1184-1996选取:当b≤6 mm时取7级，b≥8~36 mm时取6级，b≥40 mm时取5级。
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10. 2 花键连接
• 内、外花键小径d的极限尺寸遵循包容原则。 • ②花键的形状和位置公差 • 花键除上述尺寸公差外，还有几何公差的要求。在大批大量生产条件
下，为了便于采用综合量规进行检验，花键的几何公差主要是控制键 (键槽)的位置度误差(包括等分度误差和对称度误差)和键侧对轴线的 平行度误差。 • 位置度公差按图10. 9和表10. 8确定 • 对较长的花键，还需要控制键侧对轴线的平行度误差，其数值标准中 未作规定，可以根据产品性能在设计时自行规定。
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10. 2 花键连接
• 对单件、小批量生产的花键，一般不采用综合量规进行检验，可以检 验键宽的对称度误差和键槽的等分度误差代替检验位置度误差。具体 规定按图10. 10和表10. 9。
• 花键小径、大径和键侧的表面粗糙度数值可以参考表10. 10。 • (4)花键的标注 • 矩形花键在图纸上的标注包括以下项目:键数Nx小径d x大径Dx键宽B,
第10章 键和花键的配合与测量
• 10. 1 单键连接 • 10. 2 花键连接
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10. 1 单键连接
• 1.掌握平键连接及矩形花键连接的公差与配合，形位公差和表面粗糙 度的选用与标注。
• 2.了解平键与矩形花键连接采用的基准制和检测方法。 • 键连接在机械工程中应用广泛，通常用于轴与轴上零件的连接，用以
并传递转矩。花键配合中三个主要尺寸都可以起定心作用，所以在老 标准中三个尺寸都可选为定心尺寸，但比较复杂。因此在新标准中统 一规定用小径d定心，如图10. 8所示，减少了定心种类。对定心直径 d采用较高的公差等级;非定心直径D采用较低的公差等级，并且非定 心直径表面之间留有较大的间隙，以保证它们不接触。为要保证传递 扭矩和起导向的作用，键(槽)宽B的尺寸应具有足够的精度。
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10. 1 单键连接
• 1.平键的公差与配合
• 平键连接采用基轴制，平键连接的配合分为三类:松连接、正常连接 和紧密连接。各类连接的配合性质和适用场合如表10. 1所示。
• 普通平键根据其两端形状又有A型(两端圆),B型(两端平),C型(一端圆、 一端平)之分，如图10. 3所示。
• 键和键槽配合面的表面粗糙度Ra值一般取1. 6 um~6. 3 um，非配合 面的Ra值取12. 5 um。
• 键槽尺寸和几何公差图样标注如图10. 4所示。
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10. 1 单键连接
• 2.键的检验
• 键和键槽的尺寸检验比较简单，可以用各种通用计量器具测量，如游 标卡尺、千分尺等。大批量生产时也可以用专用的极限量规来检验， 如图10. 5所示。
• (5)矩形花键的检验 • 矩形花键的检验方法是根据不同的生产规模而确定的。在单件小批量
生产中，没有现成的量规可以使用，可采用通用量具按独立原则分别 对各尺寸(d、D和B)进行单项检验，并检测键宽的对称度、键(键槽) 的等分度等形位误差项目。 • 对于大批量生产,一般采用量规进行检验(内花键用综合塞规见图10.12 (a),外花键用综合环规见图10.12(b))按包容原则综合检测花键的小径 d、大径D及键(键槽)宽B的作用尺寸，即包括上述位置度(等分度、对 称度在内)和同轴度等形位误差。综合量规只有通端，故另需要用单 项规(内花键用塞规、外花键用卡板)分别检测尺寸d、D和B的最小实 体尺寸。
• 当精密传动用的内花键需要控制键侧配合间隙时，键槽宽的公差带可 以选用H7(一般情况下可以选用H9)。
• 当内花键小径d的公差带选用H6和H7时，外花键小径的公差带允许 选用高一级。
• 尺寸d、D和B的精度等级选择好之后，具体的数值可以根据尺寸的大 小及精度等级查阅第2章圆柱体的标准公差数值表以及轴和孔的基本 偏差数值表。
• (1)尺寸系列 • 矩形花键尺寸共分轻、中两个系列。键数规定为6键,8键,10键三种。
轻、中两个系列的键数是相等的，对于同一小径两个系列的键宽(或 槽宽)尺寸也是相等的，不同的是中系列的大径比轻系列的大，所以 中系列配合时的接触面积大，承载能力高。
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10. 2 花键连接
• 矩形花键基本尺寸系列如图10. 6和表10. 5所示。 • 矩形花键键槽截面形状和尺寸如图10. 7和表10. 6所示。 • (2)定心方式 • 花键连接的主要要求是保证花键孔和花键轴连接后具有较高的同轴度，
图10. 1平键和半圆键连接
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图10. 2平键和键槽尺寸
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表10. 1键连接的配合种类
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图10. 3普通平键
(a)普通a型平键;(b)普通B型平键;(c)普通r,型平键 返回
表10. 2平键、键及键槽剖面尺寸和键槽公差
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表10. 3平键公差
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10. 2 花键连接
• 选择花键尺寸公差带的一般原则是:当定心精度要求高，传递扭矩大 时,为了使连接的各表面接触均匀,应选择精密传动用的尺寸公差带。 反之，则选用一般用的尺寸公差带。
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10. 2 花键连接
• 检测时，合格的标志是综合量规能通过、单项量规不能通过。 • 综合通规在使用过程中会有磨损，为了使它具有合理的使用寿命，允
许综合通规的尺寸在使用中超出制造公差带(磨损会使量规尺寸产生 变化)，直到磨损至规定的磨损极限时才停止使用。
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10. 2 花键连接
• 另外经热处理后的内、外花键其小径可分别采用内圆磨及成型磨进行 精加工，从而获得较高的加工精度和定心精度。
• 在某些行业中，也有采用键宽B定心的。它用于承载较大、传递双向 扭拒，但对定心精度要求不高的场合。
• (3)公差与配合 • ①花键的尺寸公差与配合 • 以小径定心的矩形花键，其小径d、大径D和键宽B的尺寸公差带见
传递扭矩，并可起到导向作用，如变速箱中的齿轮可以沿花键轴移动 以达到变速的目的。 • 键的类型可分为单键和花键。单键包括平键、半圆键、楔键和切向键。 其中，以平键和半圆键应用最多，如图10. 1所示。
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10. 1 单键连接
• 平键对中性好，可用于较高精度的连接，具有制造、装拆简便、成本 低廉等优点。
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10. 2 花键连接
• 花键是将键与轴制成一个整体，与单键连接相比，具有许多优点:定 心精度高、导向性好、承载能力强等。
• 花键按截面形状可分为矩形花键、渐开线花键、三角形花键，其中以 矩形花键应用最广泛，这里仅介绍矩形花键。
• 矩形花键有三个主要尺寸，即大径D、小径d和键(槽)宽B，如图10. 6 所示。
• 这里只介绍平键的公差配合(GB/T 1095~1099-2003)。平键连接是由 键、轴槽和轮毅三部分组成，其结合尺寸有键宽、槽宽、键高、槽深、 键和槽长等参数工作过程中是通过键的侧面和键槽的侧面相互接触来 传递扭矩的，因此它们的宽度尺寸h是主要配合尺寸。
• 平键的剖面尺寸及键槽形式在国标GB/T 1095~1099-2003中都作了 规定。平键的剖面尺寸如图10. 2所示。
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表10. 9花键的对称度公差和等分度公差
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表10. 10花键表面粗糙度
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图10. 11矩形花键参数的标注
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图10. 12花键综合量规
(a)内花键用综合塞规;(b)外花键用综合环规
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其各自的公差带代号和精度等级标注于各基本尺寸之后，标准号在最 后面，如图10. 11所示。
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10. 2 花键连接
• 例10. 1某花键副N=6, d 23 H 7 , D 26 H10 , B 6 H11 。根
据不同需要各种标注如下: 16
a11
d10
• 花键规格:6×23×26×6
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表10. 5矩形花键基本尺寸系列
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图10. 7矩形花键键槽截面尺寸
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表10. 6键槽的截面尺寸
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图10. 8小径定心方式
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表10. 7内、外花键尺寸公差带
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表10. 8花键位置度公差
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图10. 9花键位置公差标注
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图10. 10花键对称度公差的标注
返回图10. 4平键的来自槽尺寸和公差标注示例返回
图10. 5检验键槽的量规
(a)检验键槽宽6用的极限量规;(b)检验轮毅槽深U+t,用的极限量规; (c)检验轮毅槽宽和深度的键槽复合量规;(d)轴槽对称度及歪斜度的测量; (e)检验轮毅槽对称度的量规;(f)检验轴槽对称度的量规
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图10. 6矩形内、外花键的 基本尺寸
• 花键副:
•
6 23 H 7 26 H10 6 H11
16 a11 d10
GR/T 1144-2001
• 内花键: 6×23H7×26H10×6H11 • 外花键: 6×23f6×26a11×6d10
GR/T 1144-2001 GR/T 1144-2001
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10. 1 单键连接
• 为了保证键连接正常工作，国家标准对键和键槽的几何公差作出以下 规定:
• ①对称度公差等级按GB/T 1184-1996《形状和位置公差》选取(以键 宽h为主参数)，一般取7一9级
• ②对长键(L/b≥8)，规定键的两工作侧面在长度方向上的平行度，平 行度公差也按GB/T 1184-1996选取:当b≤6 mm时取7级，b≥8~36 mm时取6级，b≥40 mm时取5级。
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10. 2 花键连接
• 内、外花键小径d的极限尺寸遵循包容原则。 • ②花键的形状和位置公差 • 花键除上述尺寸公差外，还有几何公差的要求。在大批大量生产条件
下，为了便于采用综合量规进行检验，花键的几何公差主要是控制键 (键槽)的位置度误差(包括等分度误差和对称度误差)和键侧对轴线的 平行度误差。 • 位置度公差按图10. 9和表10. 8确定 • 对较长的花键，还需要控制键侧对轴线的平行度误差，其数值标准中 未作规定，可以根据产品性能在设计时自行规定。
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10. 2 花键连接
• 对单件、小批量生产的花键，一般不采用综合量规进行检验，可以检 验键宽的对称度误差和键槽的等分度误差代替检验位置度误差。具体 规定按图10. 10和表10. 9。
• 花键小径、大径和键侧的表面粗糙度数值可以参考表10. 10。 • (4)花键的标注 • 矩形花键在图纸上的标注包括以下项目:键数Nx小径d x大径Dx键宽B,
第10章 键和花键的配合与测量
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• 1.掌握平键连接及矩形花键连接的公差与配合，形位公差和表面粗糙 度的选用与标注。
• 2.了解平键与矩形花键连接采用的基准制和检测方法。 • 键连接在机械工程中应用广泛，通常用于轴与轴上零件的连接，用以
并传递转矩。花键配合中三个主要尺寸都可以起定心作用，所以在老 标准中三个尺寸都可选为定心尺寸，但比较复杂。因此在新标准中统 一规定用小径d定心，如图10. 8所示，减少了定心种类。对定心直径 d采用较高的公差等级;非定心直径D采用较低的公差等级，并且非定 心直径表面之间留有较大的间隙，以保证它们不接触。为要保证传递 扭矩和起导向的作用，键(槽)宽B的尺寸应具有足够的精度。
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10. 1 单键连接
• 1.平键的公差与配合
• 平键连接采用基轴制，平键连接的配合分为三类:松连接、正常连接 和紧密连接。各类连接的配合性质和适用场合如表10. 1所示。
• 普通平键根据其两端形状又有A型(两端圆),B型(两端平),C型(一端圆、 一端平)之分，如图10. 3所示。
• 键和键槽配合面的表面粗糙度Ra值一般取1. 6 um~6. 3 um，非配合 面的Ra值取12. 5 um。
• 键槽尺寸和几何公差图样标注如图10. 4所示。
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• 2.键的检验
• 键和键槽的尺寸检验比较简单，可以用各种通用计量器具测量，如游 标卡尺、千分尺等。大批量生产时也可以用专用的极限量规来检验， 如图10. 5所示。
• (5)矩形花键的检验 • 矩形花键的检验方法是根据不同的生产规模而确定的。在单件小批量
生产中，没有现成的量规可以使用，可采用通用量具按独立原则分别 对各尺寸(d、D和B)进行单项检验，并检测键宽的对称度、键(键槽) 的等分度等形位误差项目。 • 对于大批量生产,一般采用量规进行检验(内花键用综合塞规见图10.12 (a),外花键用综合环规见图10.12(b))按包容原则综合检测花键的小径 d、大径D及键(键槽)宽B的作用尺寸，即包括上述位置度(等分度、对 称度在内)和同轴度等形位误差。综合量规只有通端，故另需要用单 项规(内花键用塞规、外花键用卡板)分别检测尺寸d、D和B的最小实 体尺寸。
• 当精密传动用的内花键需要控制键侧配合间隙时，键槽宽的公差带可 以选用H7(一般情况下可以选用H9)。
• 当内花键小径d的公差带选用H6和H7时，外花键小径的公差带允许 选用高一级。
• 尺寸d、D和B的精度等级选择好之后，具体的数值可以根据尺寸的大 小及精度等级查阅第2章圆柱体的标准公差数值表以及轴和孔的基本 偏差数值表。
• (1)尺寸系列 • 矩形花键尺寸共分轻、中两个系列。键数规定为6键,8键,10键三种。
轻、中两个系列的键数是相等的，对于同一小径两个系列的键宽(或 槽宽)尺寸也是相等的，不同的是中系列的大径比轻系列的大，所以 中系列配合时的接触面积大，承载能力高。
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10. 2 花键连接
• 矩形花键基本尺寸系列如图10. 6和表10. 5所示。 • 矩形花键键槽截面形状和尺寸如图10. 7和表10. 6所示。 • (2)定心方式 • 花键连接的主要要求是保证花键孔和花键轴连接后具有较高的同轴度，
图10. 1平键和半圆键连接
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图10. 2平键和键槽尺寸
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图10. 3普通平键
(a)普通a型平键;(b)普通B型平键;(c)普通r,型平键 返回
表10. 2平键、键及键槽剖面尺寸和键槽公差
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表10. 3平键公差