《键和花键的互换性》PPT课件

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1、第8章键和花键的互换性8.3矩形花键联结的互换性8.2平键联结的互换性8.1概述8.1.1键联结的用途键联结和花键联结是机械产品中普遍应用的结合方式之一，在机械工程中应用广泛，它用作轴和轴上传动件(如齿轮、皮带轮、手轮和联轴节等)之间的可拆联结，用以传递扭矩和运动。当轴与传动件之间有轴向相对运动要求时，键联结和花键联结还能起导向作用，如变速箱中变速齿轮花键孔与花键轴的联结，使齿轮可以沿花键轴移动以达到变换速度的目的。8.1概述8.1.2键联结的分类键联结可分为单键联结和花键联结两大类。单键可分为平键、半圆键和楔形键等几

2、种，其中平键又可分为普通平键、导向平键和滑键。花键分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键三种。其中平键和矩形花键应用比较广泛。1.单键联结采用单键联结时，在孔和轴上均铣出键槽，再通过单键联结在一起。单键按其结构形状不同分为四种：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，其结构如图。(a)矩形花键(b)渐开线花键(3)三角形花键花键联结的种类与单键联结比较，花键联结有如下优点：1)键与轴或孔为一整体，强度高，负荷分布均匀，可传递较大的扭矩。2）联结可靠，导向精度高，定心性好，易达到较高的同轴

3、度要求。3)花键的加工制造比单键复杂，故其成本较高。本章只讨论普通平键和矩形花键。8.2.1普通平键结合的结构和几何参数普通平键联结通过键的侧面与轴键槽和轮毂键槽的侧面相互接触来传递扭矩。键的上表面和轮毂键槽间留有一定的间隙，其结构如下图所示。普通平键联结的几何参数8.2平键结合的互换性8.2.2普通平键的公差与配合1.平键结合的极限与配合1)配合尺寸的公差带和配合种类普通平键联结中，键宽和键槽宽b是配合尺寸，应规定较严格的公差。因此，键宽和键槽宽联结的精度设计是主要研究的问题。键由型钢制成，是标准件，相当于极限与配合

4、中的轴。因此，键宽和键槽宽采用基轴制配合。国家标准GB／T1095——2003《平键键槽的剖面尺寸》和GB／T1096——2003《普通型平键》均从GB／T1801—1999《极限与配合公差带和配合的选择》中选取尺寸公差带。对键宽规定一种公差带，对轴和轮毂的键槽宽各规定三种公差带，构成三组配合，即松联结、正常联结和紧密联结；以满足各种不同用途的需要。普通平键和键槽宽度b的公差带见下图，其应用见表8-3。普通平键宽和键槽宽度公差带2)非配合尺寸的公差带普通平键高度h的公差带一般采用h11；平键长度l的公差带采用h14；轴

5、键槽长度L的公差带采用H14。GB／T1095--2003对轴键槽深度t1和轮毂键槽深度t2的极限偏差作了专门规定。为了便于测量，在图样上对轴键槽深度和轮毂键槽深度分别标注“d-t1”和“d+t2，其极限偏差分别按t1和t2的极限偏差选取，但“d-t1”的上偏差为零，下偏差取负号。2.平键结合的极限配合选用平键联结配合的选用，主要是根据使用要求和应用场合确定其配合种类。对于导向平键应选用松联结，因为在这种方式中，由于形位误差的影响，使键(h8)与轴槽(H9)的配合实际上为不可动联结，而键与轮毂槽(D10)的配合间隙较大

6、，因此，轮毂可以相对轴移动。对于承受重载荷、冲击载荷或双向扭矩的情况，应选用紧密联结，因为这时键(h8)与键槽(P9)配合较紧，再加上形位误差的影响，使之结合紧密、可靠。除了上述两种情况外，对于承受一般载荷，考虑拆装方便，应选用正常联结。3.形位公差和表面粗糙度选用为保证键侧与键槽侧面之间有足够的接触面积和避免装配困难，应分别规定轴槽和轮毂槽的对称度公差。对称度公差按GB／T1184—1996《形状和位置公差》确定，一般取7～9级。对称度公差的公称尺寸是指键宽b。当平键的键长l与键宽b之比大于或等于8时，应规定键的两工

7、作侧面在长度方向上的平行度要求，这时平行度公差也是按GB／T1184--1996的规定选取：当b≤6mm时，公差等级取7级；当b≥8～36mm时，公差等级取6级；当b≥40mm时，公差等级取5级。键槽配合表面的表面粗糙度Ra上限值一般取1.6～3.2μm，非配合表面取6.3μm。4.键槽尺寸和公差在图样上的标注轴槽和轮毂槽的剖面尺寸、形位公差及表面粗糙度在图样上的标注如下图所示，其中图(a)为轴槽标注示例，图(b)为轮毂槽标注示例。键槽标注示例GB／T1144--2001《矩形花键尺寸、公差和检验》，规定了矩形花键联结

8、的尺寸系列、定心方式、公差与配合、标注方法及检验规则。为了便于加工和测量，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。矩形花键的尺寸系列见表8-4。8.3矩形花键结合的互换性8.3.1矩形花键的几何参数和定心方式1.矩形花键的几何参数矩形花键联结的几何参数有大径D、小径d和键数N、键