第8章鍵聯接精度與檢測

●

鍵的作用、類型及特點●

平鍵的公差配合與檢測

●

花鍵的公差配合與檢測

學習內容

鍵是機械傳動中的標準件，廣泛應用于軸與可拆卸傳動件（齒輪、鏈輪、皮帶輪或連軸器等）之間的聯接，以傳遞扭矩、運動兼作導向。例如：平鍵聯接圖8-1（a）變速箱中齒輪與軸之間通過花鍵孔與花鍵軸聯接（b）

圖8-1

鍵分類

分為單鍵和花鍵兩類。1.單鍵：

平鍵：A、B、C型（據兩端形狀）

單鍵分類半圓鍵

楔鍵

圖8-2單鍵

平鍵分為普通平鍵，用于固定連接

導向平鍵，用于移動連接（如雙聯齒輪）

圖8-3平鍵連接

特點：制造、裝拆簡便且成本低，并對中性好，可用于較高精度的聯接，因此應用廣泛。

按連接方式

2.花鍵

由內花鍵（花鍵孔）

外花鍵（花鍵軸）組成連接

見圖8-1（b）

截面形狀分為：矩形、漸開線、梯形、三角形等。其中矩形花鍵應用最廣泛。

特點：具有定心精度高、導向性好、承載能力強等優點，而且可作固定聯接，也可作滑動聯接，故在汽車、機床等機械行業中廣泛應用。但制造成本較高（需專用設備和刃具、量具加工）。

本章主要討論普通平鍵和矩形花鍵的公差配合及精度檢測。第1節平鍵的公差配合與精度檢測

1．平鍵的幾何參數及標記基本尺寸：鍵寬b、鍵高h和鍵長L。標記：鍵b×h×L如：鍵6×10×25其他尺寸：軸槽深t和輪轂槽深t1，軸和輪轂直徑d注：1）設計鍵聯接時，平鍵參數根據d查表確定，

見表8-1和表8-2

2）為便于測量，圖樣上分別標注尺寸“d-t”和“d+t1”）。

3）鍵長L是個合理范圍，一般取

L=

輪轂寬－2×轂寬余量，轂寬余量取3～5mm。

2．平鍵聯接的公差配合及選用（1）尺寸公差配合制：基軸制（單鍵是標準件）主要配合尺寸：鍵寬與鍵槽寬b，

其他尺寸為非配合尺寸。注：一般來說對配合尺寸給予較嚴格的公差，對非配合尺寸給出較寬松的公差。①配合尺寸鍵、槽寬b

鍵寬為h9，公差帶軸槽寬：H9、N9、P9

輪轂槽寬：D10、Js9、P9共同組成3種配合類型：較松聯接、一般聯接和較緊聯接

圖8-4

②非配合尺寸

軸槽深t和輪轂槽深t1的公差見表8-1。

鍵高h、鍵長L和軸槽長的公差見表8-4。（2）幾何公差和表面粗糙度幾何公差：主要是指鍵槽的實際中心平面對基準軸線的對稱度公差。一般取7～9級（以鍵寬b為主參數）。

對長鍵（L/b≥8）：規定鍵的兩工作側面在長度方向的平行度，公差等級當b≤6mm時取7級、

b≥8～36mm時取6級、b≥40mm時取5級。表面粗糙度：鍵和鍵槽配合面的Ra值一般取

1.6m～6.3m，非配合面的Ra值取12.5m。

鍵槽尺寸和幾何公差的圖樣標注見圖8-5示。例：軸φ70，試確定鍵聯結的精度解：見P177

圖8-5平鍵的鍵槽尺寸和公差標注示例

3．平鍵的精度檢測平鍵聯接需檢測項目有：鍵與槽尺寸（鍵寬、軸槽寬和深、輪轂槽寬和深），及槽對軸線的對稱度。（1）單件小批量生產時的檢測測量鍵槽尺寸：用通用量具（如游標卡尺、千分等）檢測鍵槽對其軸線的對稱度誤差：見圖8-7示方法

（2）大批量生產時的檢測用綜合量規進行：用鍵槽對稱度量規檢測鍵槽對稱度。

圖8-8鍵槽對稱度量規

圖8-9鍵槽深度量規

用尺寸量規檢測鍵槽寬或深。

第2節矩形花鍵的公差配合與精度檢測

1．花鍵的幾何參量及標記

花鍵聯接由內花鍵（花鍵孔）和外花鍵（花鍵軸）組成，將軸與軸上零件聯為一體共同傳遞扭距。基本尺寸：鍵數N、小徑d、大徑D、鍵寬和鍵槽寬B，

矩形花鍵的鍵數為偶數，有6、8、10三種。據承載能力按大徑分為中、輕兩個系列，尺寸系列見表8-5示。

標記：鍵數×小徑×大徑×鍵寬，即：N×d×D×B，如6×23×26×6

需要標注公差時，各自公差帶代號緊跟其后。例如：某花鍵副

N＝6，d=23,D=26，B=6

標記：見180

。圖樣標注見圖8-11

圖8-11

2．花鍵聯接的公差配合及選用（1）尺寸公差①基準制：基孔制（由于內花鍵比外花鍵加工復雜）②主要配合尺寸：小徑d，也稱為定心尺寸

解釋見P180框內其他為次要配合尺寸。一般來說對定心尺寸給予較嚴格的公差，對其他尺寸給出較寬松的公差。

③配合精度：即聯接精度分為兩種

根據定心精度要求和傳遞扭距大小選用

一般傳動：用于定心精度要求不太高

但傳遞扭矩較大的重載減速器，如重載汽車、拖拉機的變速器。

精密傳動：用于定心精度高、傳遞扭距大

且要求平穩的精密傳動機械，如精密機床主軸變速箱。

固定聯接④配合類型：即聯接類型分為3種緊滑動聯接

滑動聯接

選用范圍見表8-7。（2）幾何公差及表面粗糙度①幾何公差：

必須加以控制（∵矩形花鍵聯接表面復雜，鍵長鍵寬比值較大，因此幾何誤差是影響聯接質量的重要因素）單件小批量生產時：采用單項控制法。給出鍵寬對稱度（為保證定心表面的配合性質）

并規定小徑處的尺寸公差與幾何公差的關系必須采用包容要求。圖樣標注見圖8-12大批量生產時：規定位置度公差（綜合控制鍵寬對定心軸線的對稱度、鍵側對定心軸線的平行度及鍵的等分度等位置誤差），并采用最大實體要求。②表面粗糙度：各結合表面的粗糙度值見表8-10。見表8-8、8-9

3．矩形花鍵的精度檢測

包括尺寸檢測和幾何誤差檢測。