第8章互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)課件

1、平鍵、花鍵、半圓鍵連接的公差及檢測平鍵、花鍵、半圓鍵連接的公差及檢測Kunming University of Science and Technology講授：鄭必舉講授：鄭必舉第第 八八 章章2、學(xué)習(xí)要求和重點、學(xué)習(xí)要求和重點了解鍵、花鍵的結(jié)構(gòu)特征和配合標(biāo)準(zhǔn)，初步掌握如何正確選用鍵了解鍵、花鍵的結(jié)構(gòu)特征和配合標(biāo)準(zhǔn)，初步掌握如何正確選用鍵及其花鍵的配合及其花鍵的配合學(xué)習(xí)目的及要求學(xué)習(xí)目的及要求1、學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)目的掌握鍵的公差與配合標(biāo)準(zhǔn)，為合理選用鍵的配合打下基礎(chǔ)掌握鍵的公差與配合標(biāo)準(zhǔn)，為合理選用鍵的配合打下基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 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 一、概述

2、一、概述1、鍵的作用、鍵的作用 實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩；實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩； 實實 現(xiàn)軸上零件的軸向固定；現(xiàn)軸上零件的軸向固定； 實現(xiàn)軸上零件軸向滑動的導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)軸上零件軸向滑動的導(dǎo)向2、鍵的類型、鍵的類型 有平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵等有平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵等。其中，。其中，平鍵又平鍵又分為普通平鍵、薄形平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵；分為普通平鍵、薄形平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵；楔鍵又分為普通楔鍵又分為普通楔鍵和鉤頭楔鍵。楔鍵和鉤頭楔鍵。平鍵和半圓鍵應(yīng)用最廣。平鍵和半圓鍵的公平鍵和半圓鍵應(yīng)用最廣。平鍵和半圓鍵的公差與配合參考差與配合參考GB/T 10951099-200

3、3鍵的選擇鍵的選擇: 鍵的選擇包括類型和尺寸兩個方面鍵的選擇包括類型和尺寸兩個方面u鍵的尺寸選擇應(yīng)符合：鍵的尺寸選擇應(yīng)符合：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格；強(qiáng)度要求標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格；強(qiáng)度要求u鍵的主要尺寸：鍵的主要尺寸：截面尺寸（以鍵寬截面尺寸（以鍵寬b鍵高鍵高h(yuǎn)表示）和鍵長表示）和鍵長L 鍵的截面尺寸鍵的截面尺寸bh 按軸的直徑按軸的直徑d 由標(biāo)準(zhǔn)中選定由標(biāo)準(zhǔn)中選定u鍵的長度鍵的長度L一般按輪轂的長度而定，即鍵長等于或略短于輪一般按輪轂的長度而定，即鍵長等于或略短于輪轂長度；而導(dǎo)向平鍵則按輪轂的長度及其滑動距離而定轂長度；而導(dǎo)向平鍵則按輪轂的長度及其滑動距離而定u一般輪轂的長度可取為一般輪轂的長度可取為L(1.52) d

4、，這里的，這里的d 為軸的直徑為軸的直徑u重要的鍵連接在選出鍵的類型和尺寸后，還應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度計算重要的鍵連接在選出鍵的類型和尺寸后，還應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度計算薄型平鍵：薄型平鍵：薄型平鍵與普通平鍵的主要區(qū)別是鍵的高度約為普通薄型平鍵與普通平鍵的主要區(qū)別是鍵的高度約為普通平鍵的平鍵的6070%。但薄型平鍵傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較低，。但薄型平鍵傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較低，常用于薄壁常用于薄壁結(jié)構(gòu)、空心軸及一些徑向尺寸受限制的場合結(jié)構(gòu)、空心軸及一些徑向尺寸受限制的場合 楔鍵：楔鍵：普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種普通楔鍵和鉤頭楔鍵兩種對輪轂起到單向的軸向固定作用；在傳遞有沖擊和振動的較大轉(zhuǎn)矩時，能保證可靠連接切向鍵：切向鍵：由一對斜度

5、為由一對斜度為1:100的楔鍵組成的楔鍵組成二、鍵連接的公差與配合二、鍵連接的公差與配合1、鍵的公差、鍵的公差 鍵連接主要參數(shù)是鍵寬鍵連接主要參數(shù)是鍵寬b，其特點相當(dāng)于軸與不同，其特點相當(dāng)于軸與不同基本偏差代號的孔配合，故采用基軸制基本偏差代號的孔配合，故采用基軸制。一般平鍵和半圓鍵鍵一般平鍵和半圓鍵鍵寬規(guī)定寬規(guī)定h9公差帶，對軸槽寬和輪轂槽寬規(guī)定三種公差帶，構(gòu)成公差帶，對軸槽寬和輪轂槽寬規(guī)定三種公差帶，構(gòu)成三種配合，其中導(dǎo)向型平鍵用較松連接。三種配合，其中導(dǎo)向型平鍵用較松連接。公差帶從相應(yīng)國標(biāo)中公差帶從相應(yīng)國標(biāo)中選取。三組配合及其應(yīng)用情況如表選取。三組配合及其應(yīng)用情況如表8-1所示。所示。在

6、平鍵和半圓鍵連在平鍵和半圓鍵連接中，配合尺寸是鍵和鍵槽寬度接中，配合尺寸是鍵和鍵槽寬度，如圖，如圖8-1，公差帶如圖，公差帶如圖8-2非配合制公差非配合制公差 鍵高鍵高h(yuǎn)公差采用公差采用h11（矩形普通平鍵）和（矩形普通平鍵）和h8（方形（方形普通平鍵），鍵長普通平鍵），鍵長L公差采用公差采用h14，軸槽長度的公差采用，軸槽長度的公差采用H14，半，半圓圓鍵直徑鍵直徑D和鍵高和鍵高h(yuǎn)的公差采用的公差采用h12對稱度公差對稱度公差 為保證鍵側(cè)與鍵槽之間有足夠的接觸面積和容易裝為保證鍵側(cè)與鍵槽之間有足夠的接觸面積和容易裝配，軸槽和輪轂槽的寬度配，軸槽和輪轂槽的寬度b對軸及輪轂軸心線應(yīng)規(guī)定對稱度公差

7、對軸及輪轂軸心線應(yīng)規(guī)定對稱度公差（從（從79級選取）。級選取）。對稱度公差的主要參數(shù)是鍵寬對稱度公差的主要參數(shù)是鍵寬b平行度公差平行度公差 當(dāng)鍵長當(dāng)鍵長L與鍵寬與鍵寬b之比之比8時，應(yīng)對鍵的兩工作側(cè)面時，應(yīng)對鍵的兩工作側(cè)面在長度方向上規(guī)定平行度公差；在長度方向上規(guī)定平行度公差； 當(dāng)當(dāng)b6mm時，平行度公差等級時，平行度公差等級取取7級；級； 當(dāng)當(dāng)b 836mm時，取時，取6級；當(dāng)級；當(dāng)b40mm時，取時，取5級級粗糙度公差粗糙度公差 鍵槽、輪轂槽的鍵槽寬鍵槽、輪轂槽的鍵槽寬b兩側(cè)面粗糙度為兩側(cè)面粗糙度為1.63.2m, 槽寬底面、輪轂槽底面的表面粗糙度為槽寬底面、輪轂槽底面的表面粗糙度為6.3

8、m第二節(jié)第二節(jié) 花鍵連接花鍵連接一、一、 概述概述1、花鍵類型和特點、花鍵類型和特點 花鍵按齒形狀的不同可分為矩形花鍵、漸開花鍵按齒形狀的不同可分為矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵，如圖線花鍵和三角形花鍵，如圖8-3所示所示 c) 三角花鍵三角花鍵 a) 矩形花鍵矩形花鍵 b) 漸開線花鍵漸開線花鍵圖圖8-3 花鍵連接花鍵連接 矩形花鍵的鍵數(shù)一般為偶數(shù)：矩形花鍵的鍵數(shù)一般為偶數(shù)：6、8、102、花鍵特點和要求、花鍵特點和要求 花鍵有如下特點：花鍵有如下特點：載荷分布均勻，承載能載荷分布均勻，承載能力強(qiáng)，可傳遞更大扭矩；導(dǎo)向性好；定心精度高，滿足了高力強(qiáng)，可傳遞更大扭矩；導(dǎo)向性好；定心精度高，滿

9、足了高精度場合的使用要求。精度場合的使用要求?；ㄦI連接分固定連接和滑動連接兩種花鍵連接分固定連接和滑動連接兩種?；ɑㄦI連接使用要求為：鍵連接使用要求為：保證連接及傳遞一定轉(zhuǎn)矩；保證連接及傳遞一定轉(zhuǎn)矩；保證內(nèi)花鍵保證內(nèi)花鍵（孔）和外花鍵（軸）連接后的同軸度；（孔）和外花鍵（軸）連接后的同軸度；滑動連接還要求導(dǎo)向滑動連接還要求導(dǎo)向精度及移動靈活性，固定連接要求可裝配性。精度及移動靈活性，固定連接要求可裝配性。如圖如圖8-4所示所示 a) 內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵 b) 外花鍵外花鍵BDBD圖圖8-4 花鍵的主要尺寸參數(shù)花鍵的主要尺寸參數(shù)二、矩形花鍵二、矩形花鍵1、花鍵定心方式、花鍵定心方式 花鍵有大徑花鍵有大

10、徑D、小徑、小徑d和槽（鍵）寬和槽（鍵）寬B三個主要三個主要尺寸參數(shù)尺寸參數(shù)（圖（圖8-4）。為改善加工工藝性能，只需將尺寸）。為改善加工工藝性能，只需將尺寸B和和D或或d制造得較精確，使其起配合定心作用，另一尺寸制造得較精確，使其起配合定心作用，另一尺寸d或或D則按較低精則按較低精度加工，并給予較大的間隙。度加工，并給予較大的間隙。矩形花鍵連接有大徑定心、小徑定矩形花鍵連接有大徑定心、小徑定心和鍵寬定心三種方式心和鍵寬定心三種方式，如圖，如圖8-5所示所示2、矩形花鍵聯(lián)接的公差與配合、矩形花鍵聯(lián)接的公差與配合 分兩種情況：一是一般用途的矩分兩種情況：一是一般用途的矩形花鍵；二是精密傳動的矩形

11、花鍵。其內(nèi)、外花鍵的尺寸公差帶形花鍵；二是精密傳動的矩形花鍵。其內(nèi)、外花鍵的尺寸公差帶如表如表8-6所示。所示。矩形花鍵連接采用基孔制配合。矩形花鍵連接采用基孔制配合。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定矩國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定矩形花鍵的配合按裝配形式分為滑動、緊滑動和固定三種形花鍵的配合按裝配形式分為滑動、緊滑動和固定三種3、矩形花鍵聯(lián)接公差與配合的選用、矩形花鍵聯(lián)接公差與配合的選用 選擇配合種類時，首先要選擇配合種類時，首先要根據(jù)內(nèi)、外花鍵之間根據(jù)內(nèi)、外花鍵之間是否有軸向移動是否有軸向移動，確定固定聯(lián)接還是非固定，確定固定聯(lián)接還是非固定聯(lián)接。對于內(nèi)、外花鍵之間要求聯(lián)接。對于內(nèi)、外花鍵之間要求有相對移動有相對移動，而且移

12、動距離長、，而且移動距離長、移動頻率高的情況，移動頻率高的情況，應(yīng)選用配合間隙較大的滑動聯(lián)接應(yīng)選用配合間隙較大的滑動聯(lián)接，以保證運，以保證運動靈活性及配合面間有足夠的潤滑層。對于內(nèi)、外花鍵之間動靈活性及配合面間有足夠的潤滑層。對于內(nèi)、外花鍵之間定定心精度要求高，傳遞扭矩大或經(jīng)常有反向轉(zhuǎn)動心精度要求高，傳遞扭矩大或經(jīng)常有反向轉(zhuǎn)動的情況，則的情況，則選用配選用配合間隙較小的緊滑動聯(lián)接合間隙較小的緊滑動聯(lián)接。對于內(nèi)、外花鍵間無需在軸向移動，對于內(nèi)、外花鍵間無需在軸向移動，只用來傳遞扭矩，則選用固定聯(lián)接只用來傳遞扭矩，則選用固定聯(lián)接4、矩形花鍵聯(lián)接的幾何公差和表面粗糙度要求、矩形花鍵聯(lián)接的幾何公差和表

13、面粗糙度要求 幾何公差要求幾何公差要求。內(nèi)、外花鍵的小徑定心表面的幾何公差和尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵守內(nèi)、外花鍵的小徑定心表面的幾何公差和尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵守包容要求；內(nèi)（外）花鍵應(yīng)規(guī)定鍵槽（鍵）側(cè)面對定心軸線的位包容要求；內(nèi)（外）花鍵應(yīng)規(guī)定鍵槽（鍵）側(cè)面對定心軸線的位置度公差，并注意鍵寬的位置度公差與小徑定心表面的尺寸公差置度公差，并注意鍵寬的位置度公差與小徑定心表面的尺寸公差符合最大實體要求。符合最大實體要求。表面粗糙度要求。表面粗糙度要求。一般標(biāo)注一般標(biāo)注Ra的上限值要的上限值要求，矩形花鍵各結(jié)合表面粗糙度推薦值如表求，矩形花鍵各結(jié)合表面粗糙度推薦值如表8-9所示所示矩形花鍵的位置度和對稱度公

14、差標(biāo)注矩形花鍵的位置度和對稱度公差標(biāo)注5、矩形花鍵聯(lián)接的標(biāo)注符號、矩形花鍵聯(lián)接的標(biāo)注符號 矩形花鍵連接在圖樣上的標(biāo)注代號矩形花鍵連接在圖樣上的標(biāo)注代號按順序包括：按順序包括：鍵數(shù)鍵數(shù)N、小徑、小徑d、大徑、大徑D、鍵寬、鍵寬B，及其相應(yīng)的尺寸公，及其相應(yīng)的尺寸公差代號，各項之間用差代號，各項之間用“”連接連接。如鍵數(shù)。如鍵數(shù)6，小徑配合為，小徑配合為23H7/a11，鍵寬鍵寬B的配合為的配合為6H11/d10，則在圖樣上標(biāo)注代號有，則在圖樣上標(biāo)注代號有6、矩形花鍵的檢測、矩形花鍵的檢測 矩形花鍵檢測有單項測量和綜合檢驗兩類矩形花鍵檢測有單項測量和綜合檢驗兩類。單件小批生產(chǎn)中，用通用量具分別對各

15、尺寸（單件小批生產(chǎn)中，用通用量具分別對各尺寸（d、D、B）進(jìn)行單）進(jìn)行單項測量，項測量，并檢測鍵寬的對稱度、鍵齒（槽）的等分度和大、小徑并檢測鍵寬的對稱度、鍵齒（槽）的等分度和大、小徑的同軸度等形位誤差項目的同軸度等形位誤差項目。大批量生產(chǎn)，一般都采用。大批量生產(chǎn)，一般都采用量規(guī)進(jìn)行量規(guī)進(jìn)行檢驗檢驗，用綜合通規(guī)（對內(nèi)花鍵為塞規(guī)、對外花鍵為環(huán)規(guī)（如圖，用綜合通規(guī)（對內(nèi)花鍵為塞規(guī)、對外花鍵為環(huán)規(guī)（如圖8-8和圖和圖8-9），來綜合檢驗小徑），來綜合檢驗小徑d、大徑、大徑D和鍵（鍵槽）寬和鍵（鍵槽）寬B的作用尺的作用尺寸，寸，包括位置度（等分度、對稱度）和同軸度等幾何誤差包括位置度（等分度、對稱度）

16、和同軸度等幾何誤差。然后。然后用單項止端量規(guī)（或其他量具）分別檢驗尺寸用單項止端量規(guī)（或其他量具）分別檢驗尺寸d、D、B的最小實的最小實體尺寸。體尺寸。合格的標(biāo)志是綜合通規(guī)能通過，而止規(guī)不應(yīng)通過合格的標(biāo)志是綜合通規(guī)能通過，而止規(guī)不應(yīng)通過 圖圖8-8 檢驗內(nèi)花鍵的綜合塞規(guī)檢驗內(nèi)花鍵的綜合塞規(guī)圖圖8-9 檢驗外花鍵的綜合環(huán)規(guī)檢驗外花鍵的綜合環(huán)規(guī)小小 結(jié)結(jié)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。平鍵聯(lián)接的鍵寬與鍵槽寬。平鍵聯(lián)接的鍵寬與鍵槽寬b是決定配合性質(zhì)和配合精度的主要參數(shù)。平鍵、半圓鍵聯(lián)接采用是決定配合性質(zhì)和配合精度的主要參數(shù)。平鍵、半圓鍵聯(lián)接采用基軸制配合。國標(biāo)對鍵寬規(guī)

17、定了一種公差帶（基軸制配合。國標(biāo)對鍵寬規(guī)定了一種公差帶（h9），對軸和輪轂），對軸和輪轂的鍵槽寬各規(guī)定了三種公差帶。由這些公差帶構(gòu)成三組配合，分的鍵槽寬各規(guī)定了三種公差帶。由這些公差帶構(gòu)成三組配合，分別得到規(guī)定的三種聯(lián)接類型，即較松聯(lián)接、一般聯(lián)接和較緊聯(lián)接，別得到規(guī)定的三種聯(lián)接類型，即較松聯(lián)接、一般聯(lián)接和較緊聯(lián)接，它們的應(yīng)用見表它們的應(yīng)用見表8-2 。應(yīng)根據(jù)使用要求和應(yīng)用場合確定其配合類。應(yīng)根據(jù)使用要求和應(yīng)用場合確定其配合類別。平鍵、半圓鍵聯(lián)接的非配合尺寸精度要求較低，它們的公差別。平鍵、半圓鍵聯(lián)接的非配合尺寸精度要求較低，它們的公差分別見表分別見表8-3、表、表8-52、鍵槽和花鍵的形位公差

18、和表面粗糙度、鍵槽和花鍵的形位公差和表面粗糙度。鍵槽的幾何公差有鍵。鍵槽的幾何公差有鍵槽對軸線的對稱度、鍵槽兩工作側(cè)面的平行度。鍵槽兩工作側(cè)面槽對軸線的對稱度、鍵槽兩工作側(cè)面的平行度。鍵槽兩工作側(cè)面為配合面，其表面粗糙度為配合面，其表面粗糙度Ra值要小于槽底的表面粗糙度值要小于槽底的表面粗糙度Ra值。具值。具體規(guī)定見本章相關(guān)內(nèi)容。內(nèi)、外花鍵形位公差和表面粗糙度等的體規(guī)定見本章相關(guān)內(nèi)容。內(nèi)、外花鍵形位公差和表面粗糙度等的規(guī)定（或推薦）見本章相關(guān)內(nèi)容規(guī)定（或推薦）見本章相關(guān)內(nèi)容3、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?；ㄦI有矩形花鍵、?；ㄦI有矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵，其中矩形花鍵應(yīng)用最廣。矩形花鍵漸開線花鍵和三角形花鍵，其中矩形花鍵應(yīng)用最廣。矩形花鍵聯(lián)接定心方