键和花键的精度设计

8.1 键 和 花 键 的 基 本 概 念 8.2 平 键 结 合 的 精 度 设 计 与 检 测8.3 矩 形 花 键 结 合 的 精 度 设 计 与 检 测 一 、 键 和 花 键 的 作 用 ( function of key and spline)常 用 于 轴 和 带 毂 零 件 （ 如 齿 轮 、 涡 轮 等 ） 之 间 的 可拆 卸 联 结实 现 周 向 固 定传 递 扭 矩 和 运 动当 配 合 之 间 要 求 作 轴 向 移 动 时 ， 还 可 以 起 导 向 作 用 二 、 键 的 分 类 (classification of key)以 平 键 联 结 应 用 最 广 泛 三 、 花 键 的 分 类 (classification of spline) 花 键 按 键 齿 可 分 为 ：矩 形 花 键 联 结 应 用 最 广 泛 花 键 的 优 点 ： 定 心 精 度 高 ； 导 向 性 好 ； 承 载 能 力 强 AA L bh d-t 1 D+t 2t 1t 2AA一 、 平 键 结 合 的 结 构 和 几 何 参 数 (structure & geometrical parameters for flat key connection) 二 、 平 键 联 结 的 配 合 制 ( fit system for flat key connection)平 键 为 标 准 件 ， 键 结 合 的主 要 参 数 是 键 宽 b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 平 键 与 键 槽 形 成 三 种 配 合 ， 见 下 表配 合种 类 尺 寸 b的 公 差 配 合 性 质 及 应 用键 键 槽 轮 毂 槽松 联 接 h8 H9 D10 键 在 轴 槽 中 及 轮 毂 槽 中 均 能 滑 动 。 主 要用 于 导 向 平 键 ， 轮 毂 可 在 轴 上 作 轴 向 移动正 常联 接 N9 Js9 键 在 轴 槽 中 及 轮 毂 槽 中 均 固 定 。 用 于 载荷 不 大 的 场 合紧 密联 接 P9 P9 键 在 轴 槽 中 和 轮 毂 槽 中 均 牢 固 地 固 定 ，主 要 用 于 载 荷 较 大 、 载 荷 具 有 冲 击 性 以及 双 向 传 递 扭 矩 的 场 合 三 、 平 键 公 差 带 图(tolerance zone of flat key ) 四 、 键 联 结 的 非 配 合 尺 寸 参 数 ( parameters of non-fit size for flat key connection) 轴 槽 深 t1， 轮 毂 槽 深 t2的 公 差 见 表 8.1 键 高 h的 公 差 带 采 用 h11（ 键 为 正 方 型 时 采 用 h8） 键 长 l， 孔 槽 长 L的 公 差 带 分 别 采 用 h14， H 14；五 、 形 位 公 差 设 计 (design of geometrical tolerances) 轴 槽 和 轮 毂 槽 对 轴 线 的 对 称 度 公 差 取 值 7-9级六 、 表 面 粗 糙 度 ( surtace roufness ) 键 槽 配 合 表 面 （ 侧 面 ） 取 Ra 为 1.63.2 m 其 他 非 配 合 面 取 Ra为 6.3 m 七 、 轴 和 轮 毂 的 图 样 标 注 示 例 8.3 矩 形 花 键 配 合 的 精 度 设 计w 花 键 分 为 内 花 键 （ 花 键 孔 ） 和 外 花 键 （ 花 键 轴 ）w 把 键 和 轴 、 键 槽 和 轮 毂 做 成 一 整 体 的 联 结 件 ， 主 要保 证 联 结 件 的 同 心 度 及 传 递 扭 矩w 即 可 以 是 固 定 联 结 ， 也 可 以 是 滑 动 联 结w 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 扭 矩 ， 且 孔 、 轴 定 心 精 度 高 和 导 向 精度 高 等 优 点 一 、 矩 形 花 键 的 几 何 参 数 和 定 心 方 式 (geometrical parameters & types of determining centre)k 矩 形 花 键 主 要 配 合 尺 寸 为 ： 大 径 D(外 径 ） ， 小 径 d（ 内径 ） 及 键 宽 Bk矩 形 花 键 根 据 键 齿 的 承 载 能 力 分 为 轻 、 中 、 重 三 个 系列 。 BD BD内 花 键 外 花 键采 用 基 孔 制 配 合 ， 减 少 拉 刀 的 数 目 k矩 形 花 键 的 定 心 方 式A 矩 形 花 键 国 家 标 准 （ GB/T 1144-2001)规 定 ， 矩 形 花键 用 小 径 定 心F矩 形 花 键 小 径 定 心 的 优 点 小 径 较 容 易 保 证 较 高 的 加 工 精 度 和 表 面 硬 度 有 利 于 简 化 加 工 工 艺 ， 减 少 成 本 ， 小 径 热 处 理 后 便 于加 工 ， 易 于 保 证 表 面 质 量 。 二 、 矩 形 花 键 的 公 差 与 配 合 (tolerance & fit)vD， d， B为 单 一 尺 寸 ， 查 尺 寸 公 差 表 定 心 尺 寸 d 精 度 要 求 高 其 他 为 非 定 心 尺 寸 ， 精 度 较 低v配 合 制 度 ： 基 孔 制v配 合 种 类 ： 一 般 用 途 ， 精 密 传 动 三 、 形 位 公 差 设 计 (design of geometrcal tolerance) 内 、 外 花 键 小 径 d的 极 限 尺 寸 应 遵 守 包 容 要 求 位 置 度 公 差 （ 键 、 槽 的 等 分 度 、 对 称 度 等 ） 按 G B/T 1144-2001选 取 ， P172表 8.5 四 、 表 面 粗 糙 度 (surface roughness)表 8-6 花 键 表 面 粗 糙 度 推 荐 值 ( m)加 工 表 面 内 花 键 外 花 键Ra不 大 于小 径 0.8 0.8大 径 6.3 3.2键 侧 3.2 0.8 6 7H11 EQS E34H10 6.3 28H73.20.02 M A MA 34a11矩 形 花 键 的 位 置 度 公 差 标 注 0.83.2 6 7d10 EQS0.02 M A ME A28f7 6 7H11 EQS E34H10 6.3 A 28H7 3.2A0.015 28h734a11 0.83.2 E 6 7d10 EQSA0.015A矩 形 花 键 的 对 称 度 公 差 标 注 k 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 NdDB 其 中 N： 键 数 ， d： 小 径 ， D： 大 径 ， B： 键 宽5. 矩 形 花 键 联 接 在 图 纸 上 的 标 注 (Notation)6 28 6 32 10 7 9H H H 内 花 键 ： 外 花 键 ： 花 键 副 ： 6 28 5 32 11 7 7g a f 6 10 96 28 32 75 11 7H H Hg a f 小 结1 平 键 、 半 圆 键 联 接 的 公 差 与 配 合 键 宽 与 键 槽 宽 b是 决 定 配 合 性 质 和 配 合 精 度 的 主 要 参 数 。键 联 接 采 用 基 轴 制 配 合 。 国 标 对 键 宽 规 定 了 一 种 公 差 带 （ h8） ， 对 轴 和 轮 毂 的 键槽 宽 各 规 定 了 三 种 公 差 带 。 分 别 构 成 三 种 联 接 类 型 ， 即 较 松 、 一 般 和 较 紧 联 接 。 非 配 合 尺 寸 精 度 要 求 较 低 ， 公 差 分 别 见 表 8-3、 表 8-5。2 矩 形 花 键 联 接 的 定 心 方 式 及 极 限 与 配 合 花 键 有 矩 形 花 键 、 渐 开 线 花 键 和 三 角 形 花 键 ， 其 中 矩 形花 键 应 用 最 广 。 国 标 规 定 了 矩 形 花 键 联 接 的 尺 寸 系 列 、 定 心方 式 及 极 限 与 配 合 。 (1） 矩 形 花 键 联 接 定 心 方 式 矩 形 花 键 有 大 径 D定 心 、 小 径 d定 心 、 和 键 （ 槽 ） 宽 B定 心 三 种 定 心 方 式 ， 国 标 规 定 矩 形 花 键 采 用 小 径 定 心 。 （ 2） 矩 形 花 键 的 极 限 与 配 合 矩 形 花 键 的 极 限 与 配 合 分 为 一 般 用 途 和 精 密 传 动 两种 类 型 ,公 差 带 见 表 8-7。 矩 形 花 键 的 配 合 采 用 基 孔 制 ， 即 内 花 键 的 D、 d、 和 B的 基 本 偏 差 不 变 ， 依 靠 改 变 外 花 键 的 D、 d和 B的 基 本 偏 差 ，以 获 得 不 同 松 紧 的 配 合 。 分 别 构 成 三 种 联 接 形 式 ， 即 滑 动 联 接 、 紧 滑 动 联 接 和固 定 联 接 。 配 合 的 选 择 主 要 根 据 定 心 精 度 要 求 、 传 递 转 矩 的 大 小以 及 是 否 有 轴 向 移 动 来 选 择 . 3 键 槽 和 花 键 的 形 位 公 差 和 表 面 粗 糙 度 键 槽 的 形 位 公 差 有 键 槽 对 轴 线 的 对 称 度 ,键 槽 两 工 作侧 面 的 平 行 度 键 槽 两 工 作 侧 面 为 配 合 面 ， 其 表 面 粗 糙 度 Ra值 要 小 于槽 底 的 表 面 粗 糙 度 Ra值 。 内 、 外 花 键 形 位 公 差 和 表 面 粗 糙 度 等 的 规 定 （ 或 推 荐 ）见 本 章 相 关 内 容 。4 花 键 的 标 注 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 其 中 N： 键 数 ， d： 小 径 ， D： 大 径 ， B： 键 宽