11章鍵和花鍵的互換性解析

1第十一章

鍵和花鍵的互換性1、內(nèi)容：鍵聯(lián)結的作用、分類、鍵的公差與配合。矩形花鍵的定心方式、公差與配合、形位公差2、重點：鍵的作用、應用、鍵的配合性質(zhì)的選擇矩形花鍵的定心方式、形位公差標注實例3、難點：鍵的應用、鍵聯(lián)結配合公差帶圖的畫法鍵的形位公差的選擇及標注

2第一節(jié)：概述鍵聯(lián)結的作用：用于軸和軸上零件的連接。圖示作用：傳遞扭矩、導向工作原理：→軸轉(zhuǎn)→帶動鍵轉(zhuǎn)→鍵側面帶動輪轉(zhuǎn)?；颍狠嗈D(zhuǎn)→帶動鍵轉(zhuǎn)→鍵側帶動軸轉(zhuǎn)。鍵的功能：完成傳遞扭矩和運動。

3二、鍵聯(lián)結的分類（一）單鍵聯(lián)結通過軸、轂上的鍵槽用鍵聯(lián)結，完成扭矩傳遞。單鍵的結構形式：（P220表11-1）平鍵、半圓鍵、揳鍵、滑鍵等4種（如圖示）（二）花鍵的聯(lián)結在軸或輪上有6個外齒或內(nèi)齒（齒就是鍵），內(nèi)外齒聯(lián)結，完成扭矩傳動的功能?；ㄦI的結構形式：漸開線、三角、矩形齒三種。如圖示（P221圖11-1）

聯(lián)結方法：4三、鍵的應用1、單鍵（3個零件的聯(lián)結）結構簡單、容易制造、安裝，滿足一般要求。傳遞扭矩小，負荷分布不均勻，定心精度低。2、花鍵（2個零件聯(lián)結）優(yōu)點：傳遞扭矩大，負荷分布均勻，導向、定心、同軸度高。難加工，成本高。3、鍵的應用：鍵合理應用，應通過鍵與鍵孔的配合來完成。通過配合精度，實現(xiàn)互換性。

優(yōu)點：缺點：缺點：5第二節(jié)：單鍵聯(lián)結的公差與配合一、配合尺寸的公差與配合1、配合種類1）鍵傳遞扭矩是兩個側面。2）其配合尺寸應是鍵寬b。3）鍵是標準件，且同時與軸槽、輪轂槽配合，所以配合種類應是基軸制。

62、配合性質(zhì)1）常用較松、一般、較緊的三種狀態(tài)。配合性質(zhì)為：間隙、松過渡、緊過渡三種。2）如何確定配合性質(zhì)：P222表11-2根據(jù)實際工作狀態(tài)。3）如何確定配合公差：P222表11-3，按國標確定鍵視為軸，槽視為孔。

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101112第三節(jié)：矩形花鍵聯(lián)結的公差與配合

一、矩形花鍵的定心方式1、矩形花鍵聯(lián)結的主要功能保證內(nèi)外花鍵的同軸度和傳遞扭矩運動。2、主要參數(shù)：大徑D、小徑d、鍵寬B。如圖示采用小徑d定心的優(yōu)點：1）花鍵孔熱處理變形可用內(nèi)圓磨修正。圖示（因工件熱處理后硬度高，拉刀易磨損）2）花鍵軸小徑d可用成型磨保證。如圖示

大徑D、小徑d、鍵寬B3、三種定心方式：4、國家標準定心方式：矩形花鍵采用小徑d定心。13二、矩形花鍵的公差與配合1、采用基孔制（國標定）目的：減少拉刀數(shù)目。（拉刀制造復雜，成本高）2、花鍵工作形式1）滑動、緊滑動：花鍵套可改變軸向位置（如常見的雙聯(lián)滑移齒輪）2）固定：只傳遞扭矩。（傳遞的力大，精度高）3、配合性質(zhì)通過改變花鍵軸的d、B的公差達到滑動或固定。4、花鍵常用的配合性質(zhì)見P225表11-7不同的裝配形式，配合性質(zhì)不同。例：一般用途，均是基孔制，滑動配合。如下圖根據(jù)大徑D、小徑d、鍵寬B的尺寸，查出極限偏差，可計算出配合間隙。

14三、矩形花鍵的形位公差主要是小徑d形狀公差、鍵槽位置、對稱度、等分度公差。（一）小徑d的極限尺寸應遵守包容要求圈E。如圖內(nèi)徑d=28；f7；7級精度；評定基準A圈E：d尺寸應遵守包容要求。即：1）d處于MMC（最大實體狀體）時，必須是理想形狀，即形狀誤差=0。（MMS最大實體尺寸由f7的值決定）2）只有d＜MMC時，才允許有形狀誤差。（即形狀誤差應包容在f7限定變化的尺寸范圍內(nèi)）如下圖P225圖11-5

15（二）花鍵的位置度公差應遵守最大實體要求（見上圖6-7d28EQS）6個鍵B=7、IT10級、EQS：均勻分布。位置度允差0.02；6個鍵的角位置允差0.02；圈M：表示允差在MMVC下。A圈M：基準A同時也應在MMC下，即在由d28控制的最大尺寸下。

16（三）鍵和鍵槽的對稱度公差、等分度公差應遵守獨立原則。獨立原則：圖紙上給出的形位公差與尺寸公差無關。單件小批量時，可用對稱度控制。其標注方法如：P226圖11-6等分度公差EQS=對稱度的公差值表11-9

如下圖1717矩形花鍵的標注方式矩形花鍵的標注代號按順序表示為鍵數(shù)N、小徑d、大徑D、鍵（鍵槽）寬B，其各自的公差帶代號或配合代號標注于各基本尺寸之后。1818矩形花鍵的檢測矩形花鍵的檢測包括：尺寸檢驗和形位誤差檢驗。在單件小批量生產(chǎn)中，花鍵的尺寸和位置誤差用千分尺、游標卡尺、指示表等通用計量器具分別測量。矩形花鍵綜合量規(guī)

1919矩形花鍵的檢測大批量生產(chǎn)中，內(nèi)（外）花鍵用花鍵綜合塞（環(huán)）規(guī)同時檢驗內(nèi)（外）花鍵的小徑、大徑、各鍵槽寬（鍵寬）、大徑對小徑的同軸度和鍵（鍵寬）的位置度等項目。還要用單項止端塞（卡）規(guī)或不同計量器具檢測其小徑、大徑、各鍵槽寬（鍵寬）的實際尺寸是否超越其最小實體尺寸。檢測內(nèi)、外花鍵時，如果花鍵綜合量規(guī)能通過，而單項止端量規(guī)不能通過，則表示被測內(nèi)、外花鍵合格。反之，即為不合格

20第十一章課上思考題一、填空題：1、鍵傳遞扭矩是兩個（），所以其配合尺寸應是（）尺寸。鍵的其余尺寸均是（）尺寸。2、鍵是標準件，而且同時與（）和（）配合，所以配合的種類應采用（）。3、矩形花鍵的三種定心方式是用（）、（）和鍵寬B。國家標準規(guī)定，矩形花鍵用（）定心。4、矩形花鍵的三種（）方式是用大徑D、小徑d和鍵寬B。（）規(guī)定，矩形花鍵用小徑d（）。側面鍵寬b非配合尺寸軸槽輪轂槽基軸制小徑d大徑D小徑d定心國家標準定心21舉例1：6×23H7/g7×26H10/a11×6H11/f9

確定矩形花鍵中內(nèi)外花鍵的小徑、大徑、鍵寬、鍵槽寬的極限偏差、位置度公差。并指出各自應遵守的公差原則。解：解一、查表求各自尺寸的極限偏差

軸：23g7=2、26H10/a11軸：26a11=3、6H11/f9軸：6f9=1、23H7/g7；孔：23H7=孔：6H11=孔：26H10=

22解二、求位置度公差查P226表11-8；按鍵寬6選花鍵孔鍵槽寬的位置度公差0.015花鍵軸鍵槽寬的位置度公差0.015~0.010

標注方法見P213圖11-5解三、各自應遵守的公差原則1、d23應遵守包容原則要求圈E；含義：實際要素不應超出最大最小實體尺寸。本題含義：小徑d的形狀誤差應在軸23-0.007~23-0.028之間?？?3+0.021~23+0之間。在小徑max或min時，形狀誤差為0。下述2

232、花鍵的位置度公差應遵守最大實體要求1）以小徑d中心為基準，D孔或d軸的MMC下允許的形狀公差。2）以鍵寬B軸或B孔的MMC下允許的形狀誤差。本質(zhì)是：尺寸誤差與形狀誤差有關！3、鍵與鍵槽對稱度誤差應遵守獨立原則。含義是：尺寸與形狀、位置公差彼此無關。本題既是：各自的鍵寬獨立評價對稱度公差。4、花鍵的大徑D應遵守獨立的原則本題是：花鍵大徑D與形位公差無關。

24上節(jié)課講到：1、鍵的功能：完成傳遞扭矩和運動。2、鍵傳遞扭矩是兩個側面；其配合尺寸應是鍵寬b。3、鍵是標準件，且同時與軸槽、輪轂槽配合，所以配合種類應是機軸制。4、花鍵國家標準定心方式：矩形花鍵采用小徑d定心。5、矩形花鍵裝配圖圖樣標注。6、實例分析下述平鍵實例分析25舉例2

1、確定槽寬的配合性質(zhì)。（選擇配合性質(zhì)）2、確定軸槽及轂槽深度基本尺寸及其上下偏差？3、確定鍵寬、軸槽寬及轂槽寬度基本尺寸的上下偏差？4、畫出配合公差帶圖。判定配合性質(zhì)。5、確定相應的形位公差（參考矩形花鍵表）6、確定表面粗糙度數(shù)值7、將所求數(shù)值及符號標在圖上。圖示

減速器中有一傳動軸與一零件孔采用平鍵聯(lián)結，要求鍵在軸槽和轂槽中均固定，且承受的載荷不大，軸與孔的直徑為60mm,現(xiàn)選定鍵的公稱尺寸為18mm×11mm。求：

26解：1、確定槽寬的配合性質(zhì)。根據(jù)題意，鍵在軸槽和轂槽中均固定，且承受載荷不大，故為一般聯(lián)結。（見P222表11-2）解出鍵用國標h9,軸槽用N9,轂槽用Js92、確定軸槽及轂槽深度基本尺寸及其上下偏差？根據(jù)上述已知條件，查P222表11-3轂槽t1=計算標注尺寸：=（對調(diào)上下偏差）=（上下偏差不變）軸槽t=軸槽=60-轂槽=60+

273、確定鍵寬、軸槽寬及轂槽寬度基本尺寸的上下偏差？

軸槽寬18N9=

轂槽寬18Js9=

4、畫出配合公差帶圖。判定配合性質(zhì)。5、確定相應的形位公差（參考矩形花鍵表）（見P226表11-9）根據(jù)鍵寬b=18,一般用途，選取對稱度公差=0.018。軸槽轂槽對稱度的基準均是中心線。用代號A、B。鍵寬18h9=屬于過渡配合。

（見表11-4；11-3）287、將所求數(shù)值及符號標在圖上。6、確定表面粗糙度數(shù)值（見P227）按規(guī)定軸鍵槽、輪轂鍵槽的兩個側面Ra=1.6~3.2um,

軸鍵槽、輪轂鍵槽的底面Ra=6.3um

29課上練習：花鍵標注如圖示求：1、指出該花鍵的鍵數(shù)和三個主要參數(shù)的基本尺寸。2、查表確定內(nèi)外花鍵各尺寸的極限偏差。3、分析各處的配合性質(zhì)。（畫圖、計算X、Y）

30解1：（求花鍵數(shù)、小徑、大徑、鍵寬）花鍵數(shù)N=6小徑d=23大徑D=26鍵寬B=6解2、（確定內(nèi)外花鍵各尺寸的極限偏差）（在p18；p24~27）查表2-4，IT=?表2-7，表2-8EI=?;es=?

因IT=33

因IT=52外花鍵軸：

因IT=33es=-7

因IT=84es=-300

因IT=18es=-106f8=26a10=23g6=

因IT=4823H8=6H10=26H9=內(nèi)花鍵孔：

31解3：分析各處的配合性質(zhì)1）小徑d出的配合性質(zhì)（1）小徑d的配合公差帶圖（2）計算配合間隙（3）結論：Xmax=33-（-40）=70Xmin=0-（-7）=72）大徑D出的配合性質(zhì)（1）大徑D的配合公差帶圖（2）計算配合間隙（3）結論：Xmax=52-（-300）=352Xmin=0-（-384）=384間隙配合。間隙配合

d孔=d軸=D孔=D軸=323）鍵寬B出的配合性質(zhì)（1）鍵寬B的配合公差帶圖（2）計算配合間隙Xmax=48-（-28）=76Xmin=0-（-10）=10（3）結論：間隙配合

B孔=B軸=33

有一變速器6級精度齒輪的花鍵孔與花鍵軸的聯(lián)結采用小徑定心矩形花鍵滑動配合，要求定心精度高，設內(nèi)外花鍵的公稱尺寸為8×32×36×6，結合長度60mm，作用長度80mm，圖形如下。求：1、內(nèi)外花鍵的公差代號。2、內(nèi)外花鍵的極限尺寸。3、工作表面的形位公差。4、將各結果標注在裝配圖上和零件圖上。課上測驗：

34解1：確定內(nèi)外花鍵的公差代號。分析題意：要求滑動配合，所以是一般用途。定心精度要求高，應按國家標準用d定心。查P225表11-7（一般用途）采用H7

采用g7（選用緊滑動，根據(jù)定心精度要求高）采用H10