鍵和花鍵聯(lián)接的公差及檢測(cè)課件

第十一章鍵和花鍵聯(lián)接的公差與檢測(cè)第一節(jié)平鍵聯(lián)接的公差與檢測(cè)第二節(jié)矩形花鍵聯(lián)結(jié)的公差與檢測(cè)第十一章鍵和花鍵聯(lián)接的公差與檢測(cè)第一節(jié)平鍵聯(lián)接1第一節(jié)平鍵聯(lián)接的公差與檢測(cè)概述

鍵連接和花鍵連接是一種可拆連接，廣泛用于軸和軸上傳動(dòng)（如齒輪、帶輪、鏈輪、聯(lián)軸器等）之間的連接，以傳遞扭矩，也可用作軸上傳動(dòng)件的導(dǎo)向，如變速箱中變速齒輪花鍵孔與花鍵軸的連接。鍵又稱單鍵，可分為平鍵、半圓鍵和楔形鍵等。

鍵結(jié)合緊湊、簡(jiǎn)單、可靠、裝卸方便，容易加工，在機(jī)械中應(yīng)用廣泛。花鍵可分為矩形花鍵和漸開花鍵等，本章只討論平鍵和矩形花鍵。第一節(jié)平鍵聯(lián)接的公差與檢測(cè)概述2鍵聯(lián)接1．平鍵聯(lián)接平鍵的兩側(cè)面是工作面，上表面與輪轂上的鍵槽底部之間留有間隙，鍵的上、下表面為非工作面。工作時(shí)靠鍵與鍵槽側(cè)面的擠壓來(lái)傳遞扭矩，故定心性較好。根據(jù)用途，平鍵又可分為

普通平鍵

導(dǎo)向平鍵

滑鍵

普通平鍵與輪轂上鍵槽的配合較緊，屬靜聯(lián)接。

導(dǎo)向平鍵和滑鍵與輪轂或軸的鍵槽配合較松，屬動(dòng)聯(lián)接。普通平鍵應(yīng)用極為廣泛。軸上鍵槽可用指狀銑刀或盤狀銑刀加工，輪轂上的鍵槽可用插削或拉削鍵聯(lián)接1．平鍵聯(lián)接普通平鍵與輪轂上鍵槽的配合較緊，屬32.半圓鍵聯(lián)接

鍵呈半圓形，其側(cè)面為工作面，鍵能在軸上的鍵槽中繞其圓心擺動(dòng)，以適應(yīng)輪轂上鍵槽的斜度，安裝方便。常用于錐形軸端與輪轂的聯(lián)接。3．楔鍵聯(lián)接

楔鍵的上、下表面為工作面，兩側(cè)面

為非工作面。鍵的上表面與鍵槽底面均有

1:100的斜度。工作時(shí)，鍵的上下兩工作

面分別與輪轂和軸的鍵槽工作面壓緊，靠

其摩擦力和擠壓傳遞扭矩。4．切向鍵由兩個(gè)斜度為1:100的楔鍵組成。一個(gè)切向鍵只能傳遞一個(gè)方向的轉(zhuǎn)矩，傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，須用互成120°～130°角的兩個(gè)鍵。2.半圓鍵聯(lián)接4一、單鍵聯(lián)結(jié)的極限與配合

鍵結(jié)合的性質(zhì)表現(xiàn)為與鍵槽寬的配合，因?yàn)殒I由型鋼制成，是標(biāo)準(zhǔn)件，因此鍵連接采用基軸制配合。

通過規(guī)定不同的鍵槽寬公差帶來(lái)滿足不同鍵聯(lián)接的配合性能要求。按照配合的松緊不同，普通單鍵聯(lián)接分為較松聯(lián)接、一般聯(lián)接和較緊聯(lián)接；半圓鍵只有一般聯(lián)接和較緊聯(lián)接。一、單鍵聯(lián)結(jié)的極限與配合

5二、平鍵與半圓鍵的公差與配合

1、基準(zhǔn)制：基軸制2、配合種類：較松聯(lián)結(jié)；一般聯(lián)結(jié)；較緊聯(lián)結(jié)平鍵聯(lián)結(jié)的尺寸及公差帶圖見書上圖11-1和11-2。3、鍵聯(lián)結(jié)的其它技術(shù)要求1）軸槽、輪轂槽對(duì)軸心線的對(duì)稱度公差，按7-9級(jí)。

2）平鍵的鍵長(zhǎng)L與鍵寬b之比大于或等于8時(shí)，應(yīng)規(guī)定鍵寬b

的兩工作側(cè)面在長(zhǎng)度上的平行度要求。b≤6mm時(shí)，公差等級(jí)取7級(jí)；b≥8~36mm時(shí)，公差等級(jí)取6級(jí)；b≥40mm時(shí)，公差等級(jí)取5級(jí)。

3）鍵和鍵槽配合面的表面粗糙度參數(shù)值Ra一般取1.6~6.3μm，非配合面的Ra值取12.5μm。

二、平鍵與半圓鍵的公差與配合6三、單鍵的檢驗(yàn)

單件小批量生產(chǎn)，用普通量具測(cè)量；大批量生產(chǎn)，用專用量具測(cè)量；a、檢驗(yàn)槽寬度b的極限量規(guī)b、檢驗(yàn)輪轂槽深D+t1的極限量規(guī)c、檢驗(yàn)輪轂槽寬度和深度的復(fù)合量規(guī)d、檢驗(yàn)軸槽對(duì)稱度的量規(guī)e、檢驗(yàn)輪轂槽對(duì)稱度的量規(guī)f、軸槽對(duì)稱度及歪斜度的測(cè)量三、單鍵的檢驗(yàn)7第二節(jié)矩形花鍵聯(lián)結(jié)的公差與檢測(cè)

花鍵聯(lián)接是將具有均布的多個(gè)凸齒的軸置于輪轂相應(yīng)的凹槽中所構(gòu)成的聯(lián)接。其工作面是鍵齒側(cè)。

花鍵聯(lián)接是多齒傳遞載荷，故比平鍵聯(lián)接的承載能力高，定心性和導(dǎo)向性好，對(duì)軸的削弱小(齒淺、應(yīng)力集中小)；

花鍵聯(lián)接一般用于定心精度要求高和載荷較大的地方。

花鍵加工需用專門的設(shè)備和工具，成本較高。

花鍵聯(lián)接按齒形不同，可分為矩形花鍵和漸開線花鍵兩類，且均已標(biāo)準(zhǔn)化。第二節(jié)矩形花鍵聯(lián)結(jié)的公差與檢測(cè)花鍵聯(lián)接是將具有81.矩形花鍵聯(lián)結(jié)

花鍵聯(lián)結(jié)的優(yōu)點(diǎn)：定心精度高，導(dǎo)向性好，承載能力強(qiáng)。

矩形花鍵的主要尺寸

矩形花鍵的主要尺寸；大徑D、小徑d、鍵寬B。1.矩形花鍵聯(lián)結(jié)92、定心方式

花鍵聯(lián)結(jié)的互換性是由三個(gè)主要尺寸的配合精度保證的，但是三個(gè)尺寸同時(shí)配合精確相當(dāng)困難，故只選取一個(gè)為主來(lái)保證配合精度而將其余兩個(gè)結(jié)合面作為次要配合面的定心表面。

定心方式：a、小徑定心；b、大徑定心；c、鍵側(cè)定心

對(duì)于起定心作用的尺寸應(yīng)要求較高的配合精度，非定心尺寸要求可低一些，但對(duì)鍵寬這一配合尺寸，無(wú)論是否起定心作用，都應(yīng)要求較高的配合精度，因?yàn)榕ぞ厥峭ㄟ^鍵和鍵槽的側(cè)面?zhèn)鬟f的。2、定心方式103.矩形花鍵聯(lián)接極限與配合的選用

矩形花鍵配合的精度，按其使用要求分為一般用和精密傳動(dòng)兩種。

精密級(jí)用于機(jī)床變速箱中，其定心精度要求高或傳遞扭矩較大；一般級(jí)適用于汽車、拖拉機(jī)的變速箱中。定心直徑d的公差等級(jí)高，要求嚴(yán)。

D的公差帶在一般情況下，內(nèi)、外花鍵取相同的公差等級(jí)，這個(gè)規(guī)定不同于普通光滑孔、軸配合（一般精度較高的情況下，孔比軸低一級(jí)）。主要是考慮到矩形花鍵采用小徑定心，使加工難度由內(nèi)花鍵轉(zhuǎn)為外花鍵。但在有些情況下，內(nèi)花鍵允許與提高一級(jí)的為花鍵配合，公差帶為H7的內(nèi)花鍵可以與公差帶為f6、g6、h6的外花鍵配合；公差帶為H6的內(nèi)花鍵可以與公差帶為f5、g5、h5的外花鍵配合。這主要是考慮矩形花鍵常用來(lái)作為齒輪的基準(zhǔn)孔，有可能出現(xiàn)外花鍵的定心直徑公差等級(jí)的情況。3.矩形花鍵聯(lián)接極限與配合的選用11

4.矩形花鍵的標(biāo)注方式

矩形花鍵的標(biāo)注代號(hào)按順序表示為鍵數(shù)N、小徑d、大徑D、鍵（鍵槽）寬B，其各自的公差帶代號(hào)或配合代號(hào)標(biāo)注于各基本尺寸之后。

某矩形花鍵連接，鍵數(shù)N=8,小徑d=40mm，配合為H6/f6；大徑D=54mm，配合為H10/a11;鍵（鍵槽）寬B=9mm,配合為H9/d8。其標(biāo)注如下：

花鍵規(guī)格：N×d×D×B——8×40×54×9

花鍵副：在裝配圖上標(biāo)注花鍵規(guī)格和配合代號(hào)內(nèi)花鍵：在零件圖上標(biāo)注花鍵規(guī)格和尺寸公差帶代號(hào)8×40H6×54H10×9H9

外花鍵：在零件圖上標(biāo)注花鍵規(guī)格和尺寸公差代號(hào)8×40f6×54a11×9d8

4.矩形花鍵的標(biāo)注方式

12

矩形花鍵連接采用基孔制，可以減少加工和檢測(cè)內(nèi)花鍵用花鍵拉刀和花鍵量規(guī)的規(guī)格和數(shù)量，并規(guī)定了最松的滑動(dòng)配合、略松的緊滑動(dòng)配合和較緊的固定配合。此固定配合仍屬于光滑圓柱體配合的間隙配合，但由于形位誤差的影響，故配合變緊。

對(duì)于內(nèi)、外花鍵之間要求有相對(duì)移動(dòng)，而且移動(dòng)距離長(zhǎng)、移動(dòng)頻率高的情況，應(yīng)選用配合間隙較大的滑動(dòng)連接，以保證運(yùn)動(dòng)靈活性并使配合面間有足夠的潤(rùn)滑油層，如汽車、拖拉機(jī)等變速箱中的變速齒輪與軸的連接。

對(duì)與內(nèi)、外花鍵之間雖有相對(duì)滑動(dòng)，但定心精度要求高，傳遞扭矩大或經(jīng)常有反向轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，則應(yīng)選用固定配合。矩形花鍵連接采用基孔制，可以減少加工和檢測(cè)內(nèi)13

矩形花鍵的形位公差和表面粗糙度

由于矩形花鍵連接表面復(fù)雜，鍵長(zhǎng)與鍵寬比值較大，形位誤差對(duì)花鍵連接的裝配性能和傳遞扭矩與運(yùn)動(dòng)的性能影響很大，是影響連接質(zhì)量的重要因素，因此必須對(duì)其加以控制。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)矩形花鍵的形位公差作了以下規(guī)定：

（1）為了保證定心表面的配合性質(zhì)，內(nèi)、外花鍵小徑

（定心直徑）的尺寸公差和形位公差的關(guān)系必須采用包容要求。

（2）在大批量生產(chǎn)時(shí)，采用花鍵綜合量規(guī)來(lái)檢驗(yàn)矩形花鍵，因此對(duì)鍵寬需要遵守最大實(shí)體要求。對(duì)鍵和鍵槽只需要規(guī)定位置度公差矩形花鍵的形位公差和表面粗糙度

由于矩形花鍵145、花鍵的檢測(cè)1)、單項(xiàng)檢測(cè)大徑、小徑、鍵寬分別檢測(cè)，小徑滿足包容原則，用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)。2)、綜合測(cè)量按實(shí)效邊界用綜合量規(guī)檢驗(yàn)。通規(guī)通過止規(guī)不通過即為合格。5、花鍵的檢測(cè)15謝觀謝看TheEnd!謝觀謝看TheEnd!16第十一章鍵和花鍵聯(lián)接的公差與檢測(cè)第一節(jié)平鍵聯(lián)接的公差與檢測(cè)第二節(jié)矩形花鍵聯(lián)結(jié)的公差與檢測(cè)第十一章鍵和花鍵聯(lián)接的公差與檢測(cè)第一節(jié)平鍵聯(lián)接17第一節(jié)平鍵聯(lián)接的公差與檢測(cè)概述

鍵連接和花鍵連接是一種可拆連接，廣泛用于軸和軸上傳動(dòng)（如齒輪、帶輪、鏈輪、聯(lián)軸器等）之間的連接，以傳遞扭矩，也可用作軸上傳動(dòng)件的導(dǎo)向，如變速箱中變速齒輪花鍵孔與花鍵軸的連接。鍵又稱單鍵，可分為平鍵、半圓鍵和楔形鍵等。

鍵結(jié)合緊湊、簡(jiǎn)單、可靠、裝卸方便，容易加工，在機(jī)械中應(yīng)用廣泛。花鍵可分為矩形花鍵和漸開花鍵等，本章只討論平鍵和矩形花鍵。第一節(jié)平鍵聯(lián)接的公差與檢測(cè)概述18鍵聯(lián)接1．平鍵聯(lián)接平鍵的兩側(cè)面是工作面，上表面與輪轂上的鍵槽底部之間留有間隙，鍵的上、下表面為非工作面。工作時(shí)靠鍵與鍵槽側(cè)面的擠壓來(lái)傳遞扭矩，故定心性較好。根據(jù)用途，平鍵又可分為

普通平鍵

導(dǎo)向平鍵

滑鍵

普通平鍵與輪轂上鍵槽的配合較緊，屬靜聯(lián)接。

導(dǎo)向平鍵和滑鍵與輪轂或軸的鍵槽配合較松，屬動(dòng)聯(lián)接。普通平鍵應(yīng)用極為廣泛。軸上鍵槽可用指狀銑刀或盤狀銑刀加工，輪轂上的鍵槽可用插削或拉削鍵聯(lián)接1．平鍵聯(lián)接普通平鍵與輪轂上鍵槽的配合較緊，屬192.半圓鍵聯(lián)接

鍵呈半圓形，其側(cè)面為工作面，鍵能在軸上的鍵槽中繞其圓心擺動(dòng)，以適應(yīng)輪轂上鍵槽的斜度，安裝方便。常用于錐形軸端與輪轂的聯(lián)接。3．楔鍵聯(lián)接

楔鍵的上、下表面為工作面，兩側(cè)面

為非工作面。鍵的上表面與鍵槽底面均有

1:100的斜度。工作時(shí)，鍵的上下兩工作

面分別與輪轂和軸的鍵槽工作面壓緊，靠

其摩擦力和擠壓傳遞扭矩。4．切向鍵由兩個(gè)斜度為1:100的楔鍵組成。一個(gè)切向鍵只能傳遞一個(gè)方向的轉(zhuǎn)矩，傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，須用互成120°～130°角的兩個(gè)鍵。2.半圓鍵聯(lián)接20一、單鍵聯(lián)結(jié)的極限與配合

鍵結(jié)合的性質(zhì)表現(xiàn)為與鍵槽寬的配合，因?yàn)殒I由型鋼制成，是標(biāo)準(zhǔn)件，因此鍵連接采用基軸制配合。

通過規(guī)定不同的鍵槽寬公差帶來(lái)滿足不同鍵聯(lián)接的配合性能要求。按照配合的松緊不同，普通單鍵聯(lián)接分為較松聯(lián)接、一般聯(lián)接和較緊聯(lián)接；半圓鍵只有一般聯(lián)接和較緊聯(lián)接。一、單鍵聯(lián)結(jié)的極限與配合

21二、平鍵與半圓鍵的公差與配合

1、基準(zhǔn)制：基軸制2、配合種類：較松聯(lián)結(jié)；一般聯(lián)結(jié)；較緊聯(lián)結(jié)平鍵聯(lián)結(jié)的尺寸及公差帶圖見書上圖11-1和11-2。3、鍵聯(lián)結(jié)的其它技術(shù)要求1）軸槽、輪轂槽對(duì)軸心線的對(duì)稱度公差，按7-9級(jí)。

2）平鍵的鍵長(zhǎng)L與鍵寬b之比大于或等于8時(shí)，應(yīng)規(guī)定鍵寬b

的兩工作側(cè)面在長(zhǎng)度上的平行度要求。b≤6mm時(shí)，公差等級(jí)取7級(jí)；b≥8~36mm時(shí)，公差等級(jí)取6級(jí)；b≥40mm時(shí)，公差等級(jí)取5級(jí)。

3）鍵和鍵槽配合面的表面粗糙度參數(shù)值Ra一般取1.6~6.3μm，非配合面的Ra值取12.5μm。

二、平鍵與半圓鍵的公差與配合22三、單鍵的檢驗(yàn)

單件小批量生產(chǎn)，用普通量具測(cè)量；大批量生產(chǎn)，用專用量具測(cè)量；a、檢驗(yàn)槽寬度b的極限量規(guī)b、檢驗(yàn)輪轂槽深D+t1的極限量規(guī)c、檢驗(yàn)輪轂槽寬度和深度的復(fù)合量規(guī)d、檢驗(yàn)軸槽對(duì)稱度的量規(guī)e、檢驗(yàn)輪轂槽對(duì)稱度的量規(guī)f、軸槽對(duì)稱度及歪斜度的測(cè)量三、單鍵的檢驗(yàn)23第二節(jié)矩形花鍵聯(lián)結(jié)的公差與檢測(cè)

花鍵聯(lián)接是將具有均布的多個(gè)凸齒的軸置于輪轂相應(yīng)的凹槽中所構(gòu)成的聯(lián)接。其工作面是鍵齒側(cè)。

花鍵聯(lián)接是多齒傳遞載荷，故比平鍵聯(lián)接的承載能力高，定心性和導(dǎo)向性好，對(duì)軸的削弱小(齒淺、應(yīng)力集中小)；

花鍵聯(lián)接一般用于定心精度要求高和載荷較大的地方。

花鍵加工需用專門的設(shè)備和工具，成本較高。

花鍵聯(lián)接按齒形不同，可分為矩形花鍵和漸開線花鍵兩類，且均已標(biāo)準(zhǔn)化。第二節(jié)矩形花鍵聯(lián)結(jié)的公差與檢測(cè)花鍵聯(lián)接是將具有241.矩形花鍵聯(lián)結(jié)

花鍵聯(lián)結(jié)的優(yōu)點(diǎn)：定心精度高，導(dǎo)向性好，承載能力強(qiáng)。

矩形花鍵的主要尺寸

矩形花鍵的主要尺寸；大徑D、小徑d、鍵寬B。1.矩形花鍵聯(lián)結(jié)252、定心方式

花鍵聯(lián)結(jié)的互換性是由三個(gè)主要尺寸的配合精度保證的，但是三個(gè)尺寸同時(shí)配合精確相當(dāng)困難，故只選取一個(gè)為主來(lái)保證配合精度而將其余兩個(gè)結(jié)合面作為次要配合面的定心表面。

定心方式：a、小徑定心；b、大徑定心；c、鍵側(cè)定心

對(duì)于起定心作用的尺寸應(yīng)要求較高的配合精度，非定心尺寸要求可低一些，但對(duì)鍵寬這一配合尺寸，無(wú)論是否起定心作用，都應(yīng)要求較高的配合精度，因?yàn)榕ぞ厥峭ㄟ^鍵和鍵槽的側(cè)面?zhèn)鬟f的。2、定心方式263.矩形花鍵聯(lián)接極限與配合的選用

矩形花鍵配合的精度，按其使用要求分為一般用和精密傳動(dòng)兩種。

精密級(jí)用于機(jī)床變速箱中，其定心精度要求高或傳遞扭矩較大；一般級(jí)適用于汽車、拖拉機(jī)的變速箱中。定心直徑d的公差等級(jí)高，要求嚴(yán)。

D的公差帶在一般情況下，內(nèi)、外花鍵取相同的公差等級(jí)，這個(gè)規(guī)定不同于普通光滑孔、軸配合（一般精度較高的情況下，孔比軸低一級(jí)）。主要是考慮到矩形花鍵采用小徑定心，使加工難度由內(nèi)花鍵轉(zhuǎn)為外花鍵。但在有些情況下，內(nèi)花鍵允許與提高一級(jí)的為花鍵配合，公差帶為H7的內(nèi)花鍵可以與公差帶為f6、g6、h6的外花鍵配合；公差帶為H6的內(nèi)花鍵可以與公差帶為f5、g5、h5的外花鍵配合。這主要是考慮矩形花鍵常用來(lái)作為齒輪的基準(zhǔn)孔，有可能出現(xiàn)外花鍵的定心直徑公差等級(jí)的情況。3.矩形花鍵聯(lián)接極限與配合的選用27

4.矩形花鍵的標(biāo)注方式

矩形花鍵的標(biāo)注代號(hào)按順序表示為鍵數(shù)N、小徑d、大徑D、鍵（鍵槽）寬B，其各自的公差帶代號(hào)或配合代號(hào)標(biāo)注于各基本尺寸之后。

某矩形花鍵連接，鍵數(shù)N=8,小徑d=40mm，配合為H6/f6；大徑D=54mm，配合為H10/a11;鍵（鍵槽）寬B=9mm,配合為H9/d8。其標(biāo)注如下：

花鍵規(guī)格：N×d×D×B——8×40×54×9

花鍵副：在裝配圖上標(biāo)注花鍵規(guī)格和配合代號(hào)內(nèi)花鍵：在零件圖上標(biāo)注花鍵規(guī)格和尺寸公差帶代號(hào)8×40H6×54H10×9H9

外花鍵：在零件圖上標(biāo)注花鍵規(guī)格和尺寸公差代號(hào)8×40f6×54a11×9d8

4.矩形花鍵的標(biāo)注方式

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矩形花鍵連接采用基孔制，可以減少加工和檢測(cè)內(nèi)花鍵用花鍵拉刀和花鍵量