公差配合与检测技术 第9章 键和花键的公差与配合

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1、第9章键和花键的公差与配合课前导读键联接和花键联接广泛应用于轴和轴上零件（如齿轮、带轮、联轴器、手轮等）之间的联接，用以传递扭矩和运动，需要时，配合件之间还可以有轴向相对运动。键和花键联接属于可拆卸联接，常用于需要经常拆卸和便于装配之处。本章主要介绍普通平键和矩形花键联接的公差与配合。基础知识平键、花键的几何参数重点知识平键、花键的公差与配合难点知识平键、花键的公差配合的选择9.1单键结合的互换性9.1.1平键联接的几何参数键的分类按其结构形式平键半圆键切向键楔键键联结结构（图9-1）图9-19

2、.1.2平键的公差与配合平键是标准件，平键联结是键与轴及轮毂三个零件的配合。国家标准规定键联结采用基轴制配合。为满足不同的使用要求，国家标准对平键与键槽和轮毂槽规定了正常联结、紧密联结和松联结三种联结类型，对轴和轮毂的键槽宽各规定了三种公差带，对键宽规定了h9一种公差带（图9-2），因此构成了三组配合，其配合性质及应用可参考表9-1，根据轴径确定平键的规格参数，见表9-1。根据平键的使用要求和应用场合来选择键联结的松紧类型，见表9-2。确定键槽、轮毂槽的宽度、深度尺寸和公差，参考表9-1。确定键

3、槽的形位公差和各表面的粗糙度要求。平键联结的公差与配合的选用:图9-2联接类型尺寸b的公差带配合性质及适用场合键轴槽轮毂槽松h9H9D10用于导向平键，轮毂可在轴上移动正常N9JS9键在轴槽中和轮毂中均固定，用于载荷不大的场合紧密P9P9键在轴槽中和轮槽毂中均牢固地固定，用于载荷较大，有冲击和双向转矩的场合表9-2键和键槽的配合9.1.3平键联结的形位公差和表面粗糙度为保证键与键槽的侧面具有足够的接触面积和避免装配困难，应分别规定轴槽对轴线和轮毂槽对孔的轴线的对称度公差。对称度公差等级按GB／T

4、1184—1996，一般取7～9级。轴槽与轮毂槽的两个工作侧面为配合表面，表面粗超度Ra值取1.6～6.3µm。槽底面等为非配合表面，表面粗超度Ra值取6.3µm。9.1.4应用举例例9-1有一减速器中的轴和齿轮间采用普通平键联接，已知轴和齿轮孔的配合是Φ56H7/r6，试确定轴槽和轮毂槽的剖面尺寸及其公差带、相应的形位公差和各个表面的粗糙度参数值，并把它们标注在断面图中。轴槽深t=6.0，d-t=50；2、确定键联接：减速器中轴与齿轮承受一般载荷，故采用正常联接。查表9-1，则轴槽公差带为16

5、N9（），轮毂槽公差带为16JS9（±0.0215）。轮毂槽深t1=4.3，d+t1=60.3。解1、查表9-1，查得直径为Φ56的轴孔用平键的尺寸为b×h=16×10+0.200-0.2+0.20+0.200-0.0343、确定键联接形位公差和表面粗糙度：轴槽对轴线及轮毂槽对孔轴线的对称度公差按GB/T1184—1996中的8级选取，公差值为0.020mm。轴槽及轮毂槽侧面表面粗糙度Ra值为3.2μm，底面为6.3μm。图样标注如图9-4所示。图9-39.2矩形花键结合的互换性与平键联结相比花

6、键联结具有定心精度高、导向性好、轴和轮毂上承受的负荷分布比较均匀、传递的转矩较大，而且强度高，联结更可靠等特点。花键按其键齿形状分为矩形花键，渐开线花键两种，本节讨论应用最广的矩形花键。矩形花键联结由内花键（花键孔）与外花键（花键轴）构成，用于传递转矩和运动。其联结应保证内花键与外花键的同轴度、联结强度和传递强度的可靠性，对要求轴向滑动的联结，还应保证导向精度。矩形花键联结的特点:9.2.1矩形花键的主要尺寸按承载能力，矩形花键分为中、轻两个系列。对同一小径，两个系列的键数相同，键(槽)宽相同，

7、仅大径不相同。矩形花键的尺寸系列见表9-3。矩形花键主要尺寸有小径d、大径D、键(槽)宽B，如图9-4所示。图9-4矩形花键联结的结合面有三个，即大径结合面、小径结合面和键侧结合面。每个结合面都可作为定心表面，所以花键联结有三种定心方式：小径d定心、大径D定心和键(槽)宽B定心，如图9-5所示。国家标准规定矩形花健采用小径定心。图9-59.2.2矩形花键的定心为了减少制造内花键用的拉刀和量具的品种规格，有利于拉刀和量具的专业化生产，矩形花键配合应采用基孔制。矩形花键配合精度的选择，主要考虑定心精

8、度要求和传递转矩的大小。精密传动用花键联结定心精度高，传递转矩大而且平稳，多用于精密机床主轴变速箱与齿轮孔的联结。一般用花键联结则常用于定心精度要求不高的卧式车床变速箱及各种减速器中轴与齿轮的联结。配合种类的选择，首先应根据内、外花键之间是否有轴向移动，确定是固定联结还是非固定联结。9.2.3矩形花键的公差与配合使配合面间有足够的润滑油层，以保证运动灵活。对于内、外花键之间有相对移动、定心精度要求高、传递转矩大，或经常有反向转动的情况，则应选择配合间隙较小的紧滑动联结。对于内、外花键之间相对固定