第八章鍵和花鍵的精度設(shè)計(jì)

1、10/22/2021110/22/20212 8.1 鍵和花鍵的基本概念鍵和花鍵的基本概念 8.2 平鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)平鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)8.3 矩形花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)矩形花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)與檢測(cè) 10/22/20213一、鍵和花鍵的作用一、鍵和花鍵的作用( function of key and spline)常用于軸和帶轂零件（如齒輪、渦輪等）之間的可常用于軸和帶轂零件（如齒輪、渦輪等）之間的可拆卸聯(lián)結(jié)拆卸聯(lián)結(jié)實(shí)現(xiàn)周向固定實(shí)現(xiàn)周向固定傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)當(dāng)配合之間要求作軸向移動(dòng)時(shí)，還可以起當(dāng)配合之間要求作軸向移動(dòng)時(shí)，還可以起導(dǎo)向作用導(dǎo)向作用10/22/20214二、

2、鍵的分類二、鍵的分類(classification of key)以平鍵聯(lián)結(jié)應(yīng)用最廣泛以平鍵聯(lián)結(jié)應(yīng)用最廣泛10/22/2021510/22/20216三、花鍵的分類三、花鍵的分類 (classification of spline) 花鍵按鍵齒可分為：花鍵按鍵齒可分為：矩形花鍵聯(lián)結(jié)應(yīng)用最廣泛矩形花鍵聯(lián)結(jié)應(yīng)用最廣泛 花鍵的優(yōu)點(diǎn)：花鍵的優(yōu)點(diǎn)：定心精度高；導(dǎo)向性好；承載能力強(qiáng)定心精度高；導(dǎo)向性好；承載能力強(qiáng)10/22/20217aalbhd-t1d+t2t1t2aa一、一、 平鍵結(jié)合的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)平鍵結(jié)合的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)(structure & geometrical parameters for

3、 flat key connection)10/22/20218二、平鍵聯(lián)結(jié)的配合制二、平鍵聯(lián)結(jié)的配合制( fit system for flat key connection) 平鍵為標(biāo)準(zhǔn)件，鍵結(jié)合的平鍵為標(biāo)準(zhǔn)件，鍵結(jié)合的主要參數(shù)是鍵寬主要參數(shù)是鍵寬b b 鍵與軸槽、鍵與輪轂槽的鍵與軸槽、鍵與輪轂槽的配合均采用配合均采用基軸制基軸制 國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鍵寬只規(guī)定了國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鍵寬只規(guī)定了一種公差帶一種公差帶h8h810/22/20219平鍵與鍵槽形成三種配合，見下表平鍵與鍵槽形成三種配合，見下表配合配合種類種類尺寸尺寸b b的公差的公差配合性質(zhì)及應(yīng)用配合性質(zhì)及應(yīng)用鍵鍵鍵槽鍵槽輪轂槽輪轂槽松聯(lián)接松聯(lián)接h

4、8h8h9h9d10d10鍵在軸槽中及輪轂槽中均能滑動(dòng)。主要鍵在軸槽中及輪轂槽中均能滑動(dòng)。主要用于導(dǎo)向平鍵，輪轂可在軸上作軸向移用于導(dǎo)向平鍵，輪轂可在軸上作軸向移動(dòng)動(dòng)正常正常聯(lián)接聯(lián)接n9n9js9js9鍵在軸槽中及輪轂槽中均固定。用于載鍵在軸槽中及輪轂槽中均固定。用于載荷不大的場(chǎng)合荷不大的場(chǎng)合緊密緊密聯(lián)接聯(lián)接p9p9p9p9鍵在軸槽中和輪轂槽中均牢固地固定，鍵在軸槽中和輪轂槽中均牢固地固定，主要用于載荷較大、載荷具有沖擊性以主要用于載荷較大、載荷具有沖擊性以及雙向傳遞扭矩的場(chǎng)合及雙向傳遞扭矩的場(chǎng)合10/22/202110三、平鍵公差帶圖三、平鍵公差帶圖(tolerance zone of fl

5、at key )10/22/202111四、鍵聯(lián)結(jié)的非配合尺寸參數(shù)四、鍵聯(lián)結(jié)的非配合尺寸參數(shù)( parameters of non-fit size for flat key connection) 軸槽深軸槽深t1，輪轂槽深，輪轂槽深t2的公差見表的公差見表8.1 鍵高鍵高h(yuǎn)的公差帶采用的公差帶采用h11（鍵為正方型時(shí)采用（鍵為正方型時(shí)采用h8） 鍵長鍵長l，孔槽長，孔槽長l的公差帶分別采用的公差帶分別采用h14，h14；五、形位公差設(shè)計(jì)五、形位公差設(shè)計(jì) (design of geometrical tolerances) 軸槽和輪轂槽對(duì)軸線的軸槽和輪轂槽對(duì)軸線的對(duì)稱度公差對(duì)稱度公差取值取值

6、7-97-9級(jí)級(jí)六、表面粗糙度六、表面粗糙度( surtace roufness ) 鍵槽配合表面（側(cè)面）取鍵槽配合表面（側(cè)面）取ra ra 為為1.61.63.2mm 其他非配合面取其他非配合面取rara為為6.3m6.3m10/22/202112七、軸和輪轂的圖樣標(biāo)注示例七、軸和輪轂的圖樣標(biāo)注示例10/22/2021138.3 矩形花鍵配合的精度設(shè)計(jì)矩形花鍵配合的精度設(shè)計(jì)w 花鍵分為花鍵分為內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵（花鍵孔）和（花鍵孔）和外花鍵外花鍵（花鍵軸）（花鍵軸）w 把鍵和軸、鍵槽和輪轂做成一整體的聯(lián)結(jié)件，主要把鍵和軸、鍵槽和輪轂做成一整體的聯(lián)結(jié)件，主要保證聯(lián)結(jié)件的同心度及傳遞扭矩保證聯(lián)結(jié)件的同

7、心度及傳遞扭矩w 即可以是固定聯(lián)結(jié)，也可以是滑動(dòng)聯(lián)結(jié)即可以是固定聯(lián)結(jié)，也可以是滑動(dòng)聯(lián)結(jié)w 與鍵聯(lián)結(jié)相比，與鍵聯(lián)結(jié)相比，花鍵聯(lián)結(jié)有聯(lián)結(jié)可靠，強(qiáng)度高，可花鍵聯(lián)結(jié)有聯(lián)結(jié)可靠，強(qiáng)度高，可以傳遞較大的扭矩，且孔、軸定心精度高和導(dǎo)向精以傳遞較大的扭矩，且孔、軸定心精度高和導(dǎo)向精度高等優(yōu)點(diǎn)度高等優(yōu)點(diǎn)10/22/202114一、矩形花鍵的幾何參數(shù)和定心方式一、矩形花鍵的幾何參數(shù)和定心方式 (geometrical parameters & types of determining centre)k 矩形花鍵主要配合尺寸為：矩形花鍵主要配合尺寸為：大徑大徑d(外徑），小徑外徑），小徑d（內(nèi)（內(nèi)徑）及鍵寬徑）及鍵

8、寬bk矩形花鍵根據(jù)鍵齒的承載能力分為矩形花鍵根據(jù)鍵齒的承載能力分為輕、中、重輕、中、重三個(gè)系三個(gè)系列。列。bdbd內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵外花鍵外花鍵采用基孔制配合，減少拉刀的數(shù)目采用基孔制配合，減少拉刀的數(shù)目10/22/202115k矩形花鍵的定心方式矩形花鍵的定心方式a 矩形花鍵國家標(biāo)準(zhǔn)（矩形花鍵國家標(biāo)準(zhǔn)（gb/t 1144-2001)規(guī)定，規(guī)定，矩形花矩形花鍵用小徑定心鍵用小徑定心f矩形花鍵小徑定心的優(yōu)點(diǎn)矩形花鍵小徑定心的優(yōu)點(diǎn) 小徑較容易保證較高的加工精度和表面硬度小徑較容易保證較高的加工精度和表面硬度 有利于簡(jiǎn)化加工工藝，減少成本，小徑熱處理后便于有利于簡(jiǎn)化加工工藝，減少成本，小徑熱處理后便于加工

9、，易于保證表面質(zhì)量。加工，易于保證表面質(zhì)量。10/22/202116二、矩形花鍵的公差與配合二、矩形花鍵的公差與配合(tolerance & fit)v d，d，b為單一尺寸，查尺寸公差表為單一尺寸，查尺寸公差表 定心尺寸定心尺寸d d 精度要求高精度要求高 其他為非定心尺寸，精度較低其他為非定心尺寸，精度較低v 配合制度：配合制度：基孔制基孔制v 配合種類：配合種類：一般用途，精密傳動(dòng)一般用途，精密傳動(dòng)10/22/20211710/22/20211810/22/202119三、形位公差設(shè)計(jì)三、形位公差設(shè)計(jì) (design of geometrcal tolerance) 內(nèi)、外花鍵小徑內(nèi)、外

10、花鍵小徑d d的極限尺寸應(yīng)遵守的極限尺寸應(yīng)遵守包容要求包容要求 位置度公差（鍵、槽的等分度、對(duì)稱度等）按位置度公差（鍵、槽的等分度、對(duì)稱度等）按gb/t 1144-2001選取，選取，p172p172表表8.58.510/22/20212010/22/202121四、表面粗糙度四、表面粗糙度(surface roughness)表表8-68-6 花鍵表面粗糙度推薦值花鍵表面粗糙度推薦值(m)(m)加工表面加工表面內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵外花鍵外花鍵r ra a不大于不大于小小 徑徑0.80.80.80.8大大 徑徑6.36.33.23.2鍵鍵 側(cè)側(cè)3.23.20.80.810/22/20212267h11

11、 eqse34h106.328h73.20.02m a ma34a11矩形花鍵的位置度公差標(biāo)注矩形花鍵的位置度公差標(biāo)注0.83.267d10 eqs0.02m a mea28f710/22/20212367h11 eqse34h106.3a28h73.2a0.01528h734a110.83.2e67d10 eqsa0.015a矩形花鍵的對(duì)稱度公差標(biāo)注矩形花鍵的對(duì)稱度公差標(biāo)注10/22/202124k 矩形花鍵的尺寸公差帶代號(hào)和配合代號(hào)按照花鍵規(guī)格規(guī)矩形花鍵的尺寸公差帶代號(hào)和配合代號(hào)按照花鍵規(guī)格規(guī)定的次序標(biāo)注，即定的次序標(biāo)注，即 nddb 其中其中 n n：鍵數(shù)，：鍵數(shù)，d d：小徑，：小徑，

12、d d：大徑，：大徑，b b：鍵寬：鍵寬5. 矩形花鍵聯(lián)接在圖紙上的標(biāo)注矩形花鍵聯(lián)接在圖紙上的標(biāo)注 (notation)6 286 3210 79hhh 內(nèi)花鍵：內(nèi)花鍵： 外花鍵：外花鍵： 花鍵副：花鍵副：6 28 5 32 11 7 7gaf61096 283275117hhhgaf10/22/202125 小小 結(jié)結(jié)1 1 平鍵、半圓鍵聯(lián)接的公差與配合平鍵、半圓鍵聯(lián)接的公差與配合 鍵寬與鍵槽寬鍵寬與鍵槽寬b b是決定配合性質(zhì)和配合精度的是決定配合性質(zhì)和配合精度的主要參數(shù)主要參數(shù)。鍵聯(lián)接采用鍵聯(lián)接采用基軸制基軸制配合。配合。 國標(biāo)對(duì)國標(biāo)對(duì)鍵寬鍵寬規(guī)定了一種公差帶（規(guī)定了一種公差帶（h8h8）

13、，對(duì)軸和輪轂的鍵），對(duì)軸和輪轂的鍵槽寬各規(guī)定了槽寬各規(guī)定了三種三種公差帶。公差帶。 分別構(gòu)成三種聯(lián)接類型，即分別構(gòu)成三種聯(lián)接類型，即較松較松、一般一般和和較緊較緊聯(lián)接。聯(lián)接。 非配合尺寸精度要求較低，公差分別見表非配合尺寸精度要求較低，公差分別見表8-3、表、表8-5。2 矩形花鍵聯(lián)接的定心方式及極限與配合矩形花鍵聯(lián)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，其中花鍵有矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵，其中矩形矩形花鍵應(yīng)用最廣花鍵應(yīng)用最廣。國標(biāo)規(guī)定了矩形花鍵聯(lián)接的。國標(biāo)規(guī)定了矩形花鍵聯(lián)接的尺寸系列尺寸系列、定心定心方式方式及及極限與配合極限與配合。10/22/202126

14、 (1）矩形花鍵聯(lián)接定心方式）矩形花鍵聯(lián)接定心方式 矩形花鍵有大徑矩形花鍵有大徑d d定心、小徑定心、小徑d d定心、和鍵（槽）寬定心、和鍵（槽）寬b b定心三種定心方式，定心三種定心方式， 國標(biāo)規(guī)定國標(biāo)規(guī)定矩形花鍵采用矩形花鍵采用小徑定心小徑定心。 （2）矩形花鍵的極限與配合）矩形花鍵的極限與配合 矩形花鍵的極限與配合分為矩形花鍵的極限與配合分為一般用途一般用途和和精密傳動(dòng)精密傳動(dòng)兩兩種類型種類型, ,公差帶見表公差帶見表8-78-7。 矩形花鍵的配合采用矩形花鍵的配合采用基孔制基孔制，即內(nèi)花鍵的，即內(nèi)花鍵的d、d、和、和b的基本偏差不變，依靠改變外花鍵的的基本偏差不變，依靠改變外花鍵的d、d和和b的的基本偏差，基本偏差，以獲得不同松緊的配合。以獲得不同松緊的配合。 分別構(gòu)成分別構(gòu)成三種聯(lián)接三種聯(lián)接形式，即形式，即滑動(dòng)滑動(dòng)聯(lián)接、聯(lián)接、緊滑動(dòng)緊滑動(dòng)聯(lián)接和聯(lián)接和固定固定聯(lián)接。聯(lián)接。 配合的選擇主要根據(jù)配合的選擇主要根據(jù)定心精度定心精度要求、要求、傳遞轉(zhuǎn)矩傳遞轉(zhuǎn)矩的大小的大小以及是否有以及是否有軸向移動(dòng)軸向移動(dòng)來選擇來選擇. .10/22/2021273 鍵槽和花鍵的形位公差和表面粗糙度鍵槽和花鍵的形位公差和表面粗糙度 鍵槽的形位公差有鍵槽對(duì)軸線的鍵槽的形位公差有鍵槽對(duì)軸線的對(duì)稱度對(duì)稱度, ,鍵槽兩工作鍵槽兩工作側(cè)面的側(cè)面的平行度平行度 鍵槽兩工作側(cè)面為配合面，其表面粗糙度鍵槽