第八章

鍵、花鍵的公差與配合2021/10/10星期日1學習要求：1.了解平鍵聯接的的特點；2.掌握平鍵聯接的公差與配合、形位公差和表面粗糙度的選用與標注；3.掌握花鍵聯接的公差與配合、形位公差和表面粗糙度的選用與標注.教學內容：1.概述;2.平鍵聯接的公差與配合；3.花鍵聯接的公差與配合.2021/10/10星期日2概述鍵與花鍵常用于軸與軸上的傳動件之間的可拆卸聯結，用以傳遞轉矩和運動；當配合件之間要求作軸向移動時，還可以起導向作用。鍵的分類鍵的分類：平鍵（包括普通平鍵和導向平鍵）、半圓鍵、切向鍵和楔鍵聯結，其中以平鍵聯結應用最廣泛。2021/10/10星期日3平鍵配合的精度設計包括：1.尺寸精度設計

2.形位精度設計

3.表面粗糙度的精度設計2021/10/10星期日4平鍵聯結的基本構成：平鍵聯結是由鍵、軸鍵槽、輪轂鍵槽構成。在工作時，通過鍵的側面與軸槽和輪轂槽的側面相互接觸來傳遞轉矩。平鍵聯結的配合尺寸：鍵和軸槽、輪轂槽的寬度尺寸b是配合尺寸。應規定較小的公差。其余尺寸，如鍵高、鍵長、軸槽深、輪轂槽深等都屬于非配合尺寸。應規定較大的公差。bd-ttd+t1hdLAAA—A平鍵聯接的特點在設計平鍵聯接時，當軸徑d確定后，根據d就可確定平鍵的規格參數。一、平鍵配合的精度設計-1、尺寸精度設計2021/10/10星期日51）平鍵聯結的配合制：平鍵為標準件，采用基軸制。2）平鍵聯結的精度已標準化：國家標準對鍵寬只規定了一種公差帶h9；國家標準對軸槽寬和輪轂槽寬各規定了三種公差帶.構成三種配合形式：較松鍵聯結、一般鍵聯結和較緊鍵聯結。

一一、平鍵配合的精度設計-1.尺寸精度設計2021/10/10星期日6為保證鍵寬與鍵槽寬之間具有足夠的接觸面積和可裝配性。（1）規定軸槽對軸的基準軸線和輪轂槽對孔的基準軸線的對稱度公差。一般可按GB/T1184-1996《形狀和位置公差》7～9級選取，查表時，公稱尺寸是指鍵寬。（2）當平鍵的鍵長與鍵寬之比：L/b≥8時，應規定鍵寬b的兩工作側面在長度上的平行度要求。當b≤6mm時，公差等級取7級；當b≥8～36mm時，公差等級取6級；當b≥40mm時，公差等級取5級。一、平鍵配合的精度設計-2.形位精度設計2021/10/10星期日7配合面Ra上限值取1.6～3.2μm非配合面Ra上限值取6.3μm。一、平鍵配合的精度設計-3.表面粗糙度設計2021/10/10星期日8軸的標注示例：0.02A52-0.20Φ58r6（）?+0.060+0.041A1.61.63.21.616N9（）0-0.0431、標注槽深d-t1及公差2、標注槽寬b及公差3、標注對稱度公差4、標注表面粗糙度2021/10/10星期日9輪轂的標注示例：Φ58H7（）?+0.030A1.61.616JS9（）±0.0210.02A62.30+0.21.61.標注輪轂深d+t1及公差2.標注槽寬b及公差3.標注對稱度公差4.標注表面粗糙度3.22021/10/10星期日102021/10/10星期日11二、花鍵配合的精度設計1、花鍵聯接的特點花鍵分為內花鍵（花鍵孔）和外花鍵（花鍵軸），它是把鍵和軸、鍵槽和輪轂聯結成一整體的聯結件，它既可以是固定聯結，也可以是滑動聯結。特點：聯結可靠，強度高，可以傳遞較大的轉矩，且孔、軸定心精度高和導向精度高等。2021/10/10星期日122、矩形花鍵主要參數、使用要求、定心方式矩形花鍵的基本尺寸：小徑d、大徑D、鍵槽寬B。鍵數規定為偶數，分別為6、8、10三種。使用要求：1）定心要求：保證內、外花鍵的同軸度；2）鍵側面與鍵槽側面接觸均勻，保證傳遞一定的轉矩；3）對于滑動花鍵：內外花鍵要有一定間隙；4）花鍵的分度準確。定心方式：國家標準規定采用小徑定心，即把小徑的結合面作為定心表面，規定較高的精度；大徑尺寸規定較低的精度；由于鍵寬傳遞扭矩，所以也規定較高的尺寸精度。2021/10/10星期日13二、花鍵配合的精度設計—1.尺寸精度設計

1、公差帶：

矩形花鍵配合的精度，按其使用要求分為一般級和精密級傳動兩種。精密級用于機床變速箱中，其定心精度要求高或傳遞扭矩較大；一般級適用于汽車、拖拉機的變速箱中。內、外花鍵的尺寸公差帶和裝配形式見表：2021/10/10星期日142、配合制：基孔制.3、配合種類：依據內、外花鍵相對運動情況而定。大徑采用：H10/a11一種。2021/10/10星期日151）小徑d的極限尺寸應遵守包容原則：因為小徑是花鍵聯結的定心尺寸，必須保證其配合性質，所以內、外花鍵小徑d的極限尺寸應遵守包容原則。2）在大批量生產時，采用花鍵綜合量規來檢驗矩形花鍵，因此需要遵守最大實體要求。對鍵（鍵槽）只需要規定位置度公差（綜合控制角位置、對稱度、平行度）。（3）在單件、小批量生產時，對鍵（鍵槽）寬規定對稱度公差和等分度公差，并遵守獨立原則，兩者同值。二、花鍵配合的精度設計—2.形位精度設計2021/10/10星期日16關于最大實體原則的討論：1.鍵槽寬B=7mm（MMS），基準孔D=28mm（MMS），位置度為0.02mm2.鍵槽寬B=7.09mm（LMS），基準孔D=28mm（MMS），位置度為0.02+0.09=0.11mm3.鍵槽寬B=7.09mm（LMS），基準孔D=28.021mm（LMS），位置度為：0.02+0.09+0.021=0.131mmA2021/10/10星期日17內、外花鍵標注示例：花鍵表面粗糙度推薦值二、花鍵配合的精度設計—3.表面粗糙度設計2021/10/10星期日18小結1．平鍵、半圓鍵聯接的公差與配合平鍵聯接的鍵寬與鍵槽寬b是決定配合性質和配合精度的主要參數。平鍵、半圓鍵聯接采用基軸制配合。國標對鍵寬規定了一種公差帶（h9），對軸和輪轂的鍵槽寬各規定了三種公差帶。由這些公差帶構成三組配合，分別得到規定的三種聯接類型，即較松聯接、一般聯接和較緊聯接。應根據使用要求和應用場合確定其配合類別。平鍵、半圓鍵聯接的非配合尺寸精度要求較低，它們的公差分別見教材表。2．矩形花鍵聯接的定心方式及極限與配合花鍵有矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵，其中矩形花鍵應用最廣。國標規定了矩形花鍵聯接的尺寸系列、定心方式及極限與配合。（1）矩形花鍵聯接定心方式矩形花鍵有大徑（D）結合面、小徑（d）結合面和鍵側（B）結合面(D、d、B分別為三個結合面的配合尺寸。其中只有一個為主要結合面，它決定花鍵聯接的配合性質，稱為定心表面。按定心表面的不同，矩形花鍵有大徑D定心、小徑d定心、和鍵（槽）寬B定心三種定心方式，國標規定矩形花鍵采用小徑定心。2021/10/10星期日19（2）矩形花鍵的極限與配合（從《極限與配合》標準中選出）矩形花鍵的極限與配合分為一般用途的矩形花鍵和精密傳動的矩形花鍵，它們的公差帶見表8-7。矩形花鍵的配合采用基孔制，即內花鍵的D、d、和B的基本偏差不變，依靠改變外花鍵的D、d和B的基本偏差，以獲得不同松緊的配合。由這些公差帶構成內、外花鍵的各種配合（配合的種類和配合特點見本章相關內容），分別得到三種聯接形式，即滑動聯接、緊滑動聯接和固定聯接。配合的選擇主要應根據定心精度要求、傳遞轉矩的大小以及是否有軸向移動來選擇