9.1平鍵、花鍵聯(lián)接的精度設(shè)計(jì)

1、典型結(jié)合和傳動(dòng)的精度設(shè)計(jì)（典型結(jié)合和傳動(dòng)的精度設(shè)計(jì)（2）鍵、花鍵配合的精度設(shè)計(jì)鍵、花鍵配合的精度設(shè)計(jì)一、鍵和花鍵的作用一、鍵和花鍵的作用n鍵與花鍵常用于軸與軸上的傳動(dòng)件之鍵與花鍵常用于軸與軸上的傳動(dòng)件之間的可拆卸聯(lián)結(jié)，用以間的可拆卸聯(lián)結(jié)，用以傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)動(dòng)；當(dāng)配合件之間要求作軸向移動(dòng)時(shí)，；當(dāng)配合件之間要求作軸向移動(dòng)時(shí)，還可以起還可以起導(dǎo)向作用導(dǎo)向作用。二、單鍵和花鍵的分類二、單鍵和花鍵的分類n單鍵的分類：?jiǎn)捂I的分類：常用的鍵聯(lián)結(jié)有平鍵平鍵（包括普通平鍵和導(dǎo)向平鍵）、半圓半圓鍵鍵、切向鍵和楔鍵聯(lián)結(jié)切向鍵和楔鍵聯(lián)結(jié)，其中以平鍵聯(lián)結(jié)應(yīng)用最廣泛。n花鍵的分類：花鍵的分類：花鍵聯(lián)結(jié)分為矩形

2、花鍵矩形花鍵、漸開(kāi)線花鍵漸開(kāi)線花鍵和三角形花鍵三角形花鍵聯(lián)結(jié)，其中以矩形花鍵聯(lián)結(jié)應(yīng)用最廣泛。單鍵的分類單鍵的分類花鍵的分類a) 矩形花鍵 b) 漸開(kāi)線花鍵c) 三角形花鍵三、普通平鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)三、普通平鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)包括尺寸精度設(shè)計(jì)、形位精度設(shè)計(jì)以及表面粗糙度的精度設(shè)計(jì)1、尺寸精度設(shè)計(jì)（、尺寸精度設(shè)計(jì)（1）：）：n平鍵聯(lián)結(jié)的基本構(gòu)成平鍵聯(lián)結(jié)的基本構(gòu)成 ：平鍵聯(lián)結(jié)是由鍵、平鍵聯(lián)結(jié)是由鍵、軸鍵槽、輪轂鍵槽構(gòu)成。在工作時(shí)，通過(guò)軸鍵槽、輪轂鍵槽構(gòu)成。在工作時(shí)，通過(guò)鍵的側(cè)面與軸鍵槽和輪轂槽的側(cè)面鍵的側(cè)面與軸鍵槽和輪轂槽的側(cè)面相互接相互接觸來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。觸來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。n平鍵聯(lián)結(jié)的配合尺寸：平鍵聯(lián)結(jié)的配

3、合尺寸：鍵和軸鍵槽、輪轂鍵和軸鍵槽、輪轂槽的寬度尺寸是配合尺寸，應(yīng)選用較小的槽的寬度尺寸是配合尺寸，應(yīng)選用較小的公差。其余尺寸，如鍵高、鍵長(zhǎng)、軸槽深、公差。其余尺寸，如鍵高、鍵長(zhǎng)、軸槽深、輪轂槽深等都屬于非配合尺寸，應(yīng)選用較輪轂槽深等都屬于非配合尺寸，應(yīng)選用較大的公差。大的公差。 平鍵結(jié)構(gòu)示意圖：bd-t1t1d+t2hdLAAAA1、尺寸精度設(shè)計(jì)（、尺寸精度設(shè)計(jì)（2）：）：n平鍵聯(lián)結(jié)的配合制：平鍵聯(lián)結(jié)的配合制： n由于使用的平鍵為標(biāo)準(zhǔn)件，且鍵又為外表面，因由于使用的平鍵為標(biāo)準(zhǔn)件，且鍵又為外表面，因而，鍵與軸槽、鍵與輪轂槽的配合均而，鍵與軸槽、鍵與輪轂槽的配合均采用基軸制采用基軸制。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)

4、鍵寬只規(guī)定了一種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鍵寬只規(guī)定了一種公差帶公差帶h8。 n一般鍵與軸槽配合要求較緊，鍵與輪轂槽配合要一般鍵與軸槽配合要求較緊，鍵與輪轂槽配合要 求較松求較松，相當(dāng)于一個(gè)軸與兩個(gè)孔相配合，且配合，相當(dāng)于一個(gè)軸與兩個(gè)孔相配合，且配合性質(zhì)不同。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軸槽寬和輪轂槽寬各規(guī)定性質(zhì)不同。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軸槽寬和輪轂槽寬各規(guī)定了三種公差帶，構(gòu)成三種配合形式，分別對(duì)應(yīng)于了三種公差帶，構(gòu)成三種配合形式，分別對(duì)應(yīng)于較松鍵聯(lián)結(jié)較松鍵聯(lián)結(jié)、一般鍵聯(lián)結(jié)和較緊鍵聯(lián)結(jié)一般鍵聯(lián)結(jié)和較緊鍵聯(lián)結(jié)。用于不。用于不同的場(chǎng)合。鍵寬與鍵槽寬公差帶圖如圖示。同的場(chǎng)合。鍵寬與鍵槽寬公差帶圖如圖示。 平鍵公差帶圖：+0-bh8H9D10h

5、8N9JS9h8P9P9鍵寬公差帶軸槽公差帶輪轂公差帶較松鍵聯(lián)結(jié)一般鍵聯(lián)結(jié)較緊鍵聯(lián)結(jié)1、尺寸精度設(shè)計(jì)（、尺寸精度設(shè)計(jì)（2）：）：n平鍵聯(lián)結(jié)的配合制：平鍵聯(lián)結(jié)的配合制： n普通平鍵的非配合尺寸中，鍵高普通平鍵的非配合尺寸中，鍵高h(yuǎn)的公差的公差帶采用帶采用h11，鍵長(zhǎng)度，鍵長(zhǎng)度l的公差帶采用的公差帶采用h14；軸；軸鍵槽長(zhǎng)度鍵槽長(zhǎng)度L的公差帶采用的公差帶采用H14。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軸鍵槽深度定了軸鍵槽深度t1和輪轂鍵槽深度和輪轂鍵槽深度t2的極限的極限偏差，見(jiàn)表偏差，見(jiàn)表6.9。 表6.9表表6.10 鍵寬與軸槽及輪轂槽寬的配合與應(yīng)用鍵寬與軸槽及輪轂槽寬的配合與應(yīng)用配合配合種類種類尺寸尺

6、寸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 鍵槽鍵槽輪轂輪轂槽槽松聯(lián)接松聯(lián)接h8H9D10鍵在軸上及輪轂上均能滑動(dòng)。鍵在軸上及輪轂上均能滑動(dòng)。主要用于導(dǎo)向平鍵，輪轂可在主要用于導(dǎo)向平鍵，輪轂可在軸上作軸向移動(dòng)軸上作軸向移動(dòng)正常正常聯(lián)接聯(lián)接N9JS9鍵在軸上及輪轂中均固定。用鍵在軸上及輪轂中均固定。用于載荷不大的場(chǎng)合于載荷不大的場(chǎng)合緊密緊密聯(lián)接聯(lián)接P9P9鍵在軸上及輪轂上均固定，而鍵在軸上及輪轂上均固定，而比上種配合更緊。主要用于載比上種配合更緊。主要用于載荷較大、載荷具有沖擊性以及荷較大、載荷具有沖擊性以及雙向傳遞扭矩的場(chǎng)合雙向傳遞扭矩的場(chǎng)合2、形位精度設(shè)計(jì)：、形位精度設(shè)計(jì)：n為了保證鍵

7、寬與鍵槽寬之間具有足夠的為了保證鍵寬與鍵槽寬之間具有足夠的接觸面積和可裝配性，對(duì)鍵和鍵槽的位接觸面積和可裝配性，對(duì)鍵和鍵槽的位置誤差要加以控制，應(yīng)分別規(guī)定軸鍵槽置誤差要加以控制，應(yīng)分別規(guī)定軸鍵槽對(duì)軸的基準(zhǔn)線和輪轂槽對(duì)孔的基準(zhǔn)軸線對(duì)軸的基準(zhǔn)線和輪轂槽對(duì)孔的基準(zhǔn)軸線的的對(duì)稱度公差對(duì)稱度公差，一般可按對(duì)稱度公差，一般可按對(duì)稱度公差79級(jí)級(jí)選取，查表時(shí)，公稱尺寸是指選取，查表時(shí)，公稱尺寸是指鍵鍵寬寬b。3、表面粗糙度的選擇：、表面粗糙度的選擇： n鍵和鍵槽配合面的表面粗糙度一般取Ra1.63.2m，非配合面取Ra6.312.5m。4、軸的標(biāo)注示例、軸的標(biāo)注示例 ：0.02 A50-0.2056r6（

8、）+0.060+0.041ARa 3.2Ra 12.5 16N9（ ）0-0.0431、標(biāo)注槽深標(biāo)注槽深d-t1及公差及公差2、標(biāo)注槽寬、標(biāo)注槽寬b及公差及公差3、標(biāo)注對(duì)稱度公差、標(biāo)注對(duì)稱度公差4、標(biāo)注表面粗糙度、標(biāo)注表面粗糙度Ra 1.65、輪轂的標(biāo)注示例、輪轂的標(biāo)注示例 ：56H7（ ）+0.030A 16JS9（ ）0.021 0.02 A60.30+0.21、標(biāo)注輪轂深、標(biāo)注輪轂深d+t2及公差及公差2、標(biāo)注槽寬、標(biāo)注槽寬b及公差及公差3、標(biāo)注對(duì)稱度公差、標(biāo)注對(duì)稱度公差4、標(biāo)注表面粗糙度、標(biāo)注表面粗糙度Ra 1.6Ra 3.2Ra 6.3四、花鍵配合的精度設(shè)計(jì)四、花鍵配合的精度設(shè)計(jì)n花

9、鍵分為花鍵分為內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵（花鍵孔）和（花鍵孔）和外花外花鍵鍵（花鍵軸），它是把鍵和軸、鍵（花鍵軸），它是把鍵和軸、鍵槽和輪轂做成一整體的聯(lián)結(jié)件，它槽和輪轂做成一整體的聯(lián)結(jié)件，它既可以是固定聯(lián)結(jié)，也可以是滑動(dòng)既可以是固定聯(lián)結(jié)，也可以是滑動(dòng)聯(lián)結(jié)。與鍵聯(lián)結(jié)相比，聯(lián)結(jié)。與鍵聯(lián)結(jié)相比，花鍵聯(lián)結(jié)有花鍵聯(lián)結(jié)有聯(lián)結(jié)可靠，強(qiáng)度高，可以傳遞較大聯(lián)結(jié)可靠，強(qiáng)度高，可以傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，且孔、軸定心精度高和導(dǎo)的轉(zhuǎn)矩，且孔、軸定心精度高和導(dǎo)向精度高等優(yōu)點(diǎn)。向精度高等優(yōu)點(diǎn)。矩形花鍵結(jié)構(gòu)示例：1、尺寸精度設(shè)計(jì)（、尺寸精度設(shè)計(jì)（1）：）：n矩形花鍵的基本尺寸矩形花鍵的基本尺寸 ：基本尺寸有基本尺寸有小徑小徑d、大徑大徑D、鍵

10、槽寬鍵槽寬B。鍵數(shù)規(guī)定為偶數(shù)，分別鍵數(shù)規(guī)定為偶數(shù)，分別為為6、8、10三種。三種。n尺寸精度的規(guī)定：尺寸精度的規(guī)定：花鍵聯(lián)結(jié)的主要要求是花鍵聯(lián)結(jié)的主要要求是保證內(nèi)、外花鍵的同軸度，以及鍵側(cè)面與保證內(nèi)、外花鍵的同軸度，以及鍵側(cè)面與鍵槽側(cè)面接觸均勻，保證傳遞一定的轉(zhuǎn)矩。鍵槽側(cè)面接觸均勻，保證傳遞一定的轉(zhuǎn)矩。為此，必須保證一定的配合性質(zhì)。國(guó)家標(biāo)為此，必須保證一定的配合性質(zhì)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用準(zhǔn)規(guī)定采用小徑定心小徑定心，即，即把小徑的結(jié)合面把小徑的結(jié)合面作為定心表面，規(guī)定較高的精度；其它兩作為定心表面，規(guī)定較高的精度；其它兩個(gè)尺寸規(guī)定較低的精度。個(gè)尺寸規(guī)定較低的精度?；ㄦI定心方式花鍵定心方式 大徑定心在

11、工藝上難以實(shí)現(xiàn)，當(dāng)定心表面硬度高時(shí)，花鍵孔的大徑熱大徑定心在工藝上難以實(shí)現(xiàn)，當(dāng)定心表面硬度高時(shí)，花鍵孔的大徑熱處理后的變形難以用拉刀修正；處理后的變形難以用拉刀修正；若采用小徑定心，當(dāng)表面硬度高時(shí)，花鍵軸的小徑可用成形磨削進(jìn)行若采用小徑定心，當(dāng)表面硬度高時(shí)，花鍵軸的小徑可用成形磨削進(jìn)行加工，花鍵孔小徑也可用一般內(nèi)圓磨進(jìn)行修正，定心工藝性好。加工，花鍵孔小徑也可用一般內(nèi)圓磨進(jìn)行修正，定心工藝性好。b) 小徑定心小徑定心 a) 大徑定心大徑定心c) 鍵寬定心鍵寬定心1、尺寸精度設(shè)計(jì)（、尺寸精度設(shè)計(jì)（2）：）：n矩形花鍵的分類：矩形花鍵的分類： n按使用要求分按使用要求分：分為一般使用與精密傳：分為

12、一般使用與精密傳動(dòng)兩種。動(dòng)兩種。每種精度的聯(lián)結(jié)又都有三種裝每種精度的聯(lián)結(jié)又都有三種裝配形式：配形式：滑動(dòng)、緊滑動(dòng)滑動(dòng)、緊滑動(dòng)和和固定固定三種配合三種配合類型。類型。n每種情況下花鍵配合的公差等級(jí)都不每種情況下花鍵配合的公差等級(jí)都不相同。相同。 表表6.12 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 2、形位精度設(shè)計(jì)、形位精度設(shè)計(jì) ：對(duì)矩形花鍵的形位公差做如下規(guī)定：對(duì)矩形花鍵的形位公差做如下規(guī)定：n小徑小徑d：因?yàn)樾绞腔ㄦI聯(lián)結(jié)的定心尺寸，：因?yàn)樾绞腔ㄦI聯(lián)結(jié)的定心尺寸，必須保證其配合性質(zhì)，所以必須保證其配合性質(zhì)，所以內(nèi)、外花鍵小內(nèi)、外花鍵小徑徑d的極限尺寸應(yīng)遵守包容原則的極限尺寸應(yīng)遵守

13、包容原則，即花鍵，即花鍵孔和軸的小徑不能超越最大實(shí)體邊界?？缀洼S的小徑不能超越最大實(shí)體邊界。n花鍵的位置度公差：為保證裝配性和鍵側(cè)花鍵的位置度公差：為保證裝配性和鍵側(cè)受力均勻，規(guī)定受力均勻，規(guī)定花鍵的位置度公差應(yīng)遵守花鍵的位置度公差應(yīng)遵守最大實(shí)體原則最大實(shí)體原則，即不能夠超過(guò)實(shí)效邊界。，即不能夠超過(guò)實(shí)效邊界。表6.13花鍵圖樣標(biāo)注示例：關(guān)于圖a最大實(shí)體原則的討論：1、鍵槽寬B=7mm（MMS），基準(zhǔn)孔D=28mm（MMS），位 置度為0.02mm2、鍵槽寬B=7.09mm（LMS），基準(zhǔn)孔D=28mm（MMS），位置度為0.02+0.09=0.11mm3、鍵槽寬B=7.09mm（LMS），基準(zhǔn)

14、孔D=28.021mm（LMS），位置度為0.02+0.09+0.021=0.131mmn花鍵的對(duì)稱度公差：?jiǎn)渭∨可a(chǎn)時(shí)，花鍵的對(duì)稱度公差：?jiǎn)渭∨可a(chǎn)時(shí)，一般規(guī)定鍵或鍵槽兩側(cè)面的中心平面對(duì)定一般規(guī)定鍵或鍵槽兩側(cè)面的中心平面對(duì)定心表面軸線的心表面軸線的對(duì)稱度公差和等分度公差對(duì)稱度公差和等分度公差，并遵守獨(dú)立原則。并遵守獨(dú)立原則。n對(duì)于較長(zhǎng)的長(zhǎng)鍵，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品性能自行規(guī)對(duì)于較長(zhǎng)的長(zhǎng)鍵，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品性能自行規(guī)定鍵（鍵槽）側(cè)面對(duì)定心表面軸線的平行定鍵（鍵槽）側(cè)面對(duì)定心表面軸線的平行度公差值。度公差值。矩形花鍵的對(duì)稱度公差標(biāo)注67H11 EQSE34H10A28H7A0.01528h734a11E6

15、7d10 EQSA0.015A3、表面粗糙度的選擇：、表面粗糙度的選擇：加工加工表面表面內(nèi)內(nèi)花花鍵鍵外外花花鍵鍵Ra不大不大于于大徑大徑6.33.2小徑小徑0.80.8鍵側(cè)鍵側(cè)3.20.8表表6.15 矩形花鍵的表面粗糙度推薦值矩形花鍵的表面粗糙度推薦值4、內(nèi)、外花鍵代號(hào)的圖樣標(biāo)注：、內(nèi)、外花鍵代號(hào)的圖樣標(biāo)注：n矩形花鍵的尺寸公差帶代號(hào)和配合代號(hào)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 ， 即按照花鍵規(guī)格規(guī)定的次序標(biāo) 注 ， 即NdDB。即：即：n內(nèi)花鍵：內(nèi)花鍵：628H632H107H9n外花鍵：外花鍵：628g532a117f7n花鍵副：花鍵副： 7971110325

16、6286fHaHgH小 結(jié) 1 平鍵聯(lián)接的公差與配合平鍵聯(lián)接的公差與配合（從（從極限與配合極限與配合標(biāo)準(zhǔn)中選出）標(biāo)準(zhǔn)中選出） 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)和配合精度是決定配合性質(zhì)和配合精度的主要參數(shù)。平鍵聯(lián)接采用基軸制配合。國(guó)標(biāo)對(duì)鍵寬規(guī)定了的主要參數(shù)。平鍵聯(lián)接采用基軸制配合。國(guó)標(biāo)對(duì)鍵寬規(guī)定了一種公差帶（一種公差帶（h8），對(duì)軸和輪轂的鍵槽寬各規(guī)定了三種公），對(duì)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，分別得到規(guī)定的三種聯(lián)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，它們的應(yīng)用見(jiàn)接類型，即較松聯(lián)接、

17、一般聯(lián)接和較緊聯(lián)接，它們的應(yīng)用見(jiàn)表表6.10 。應(yīng)根據(jù)使用要求和應(yīng)用場(chǎng)合確定其配合類別。應(yīng)根據(jù)使用要求和應(yīng)用場(chǎng)合確定其配合類別。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(kāi)線花鍵和三角形花鍵，其中矩形花鍵有矩形花鍵、漸開(kāi)線花鍵和三角形花鍵，其中矩形花鍵應(yīng)用最廣。國(guó)標(biāo)規(guī)定了矩形花鍵聯(lián)接的尺寸系列、定心花鍵應(yīng)用最廣。國(guó)標(biāo)規(guī)定了矩形花鍵聯(lián)接的尺寸系列、定心方式及極限與配合。方式及極限與配合。（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）結(jié)合面、小徑（）結(jié)合面、小徑（d）結(jié)合面和鍵側(cè)）結(jié)合面和鍵側(cè)（B），其中只有

18、一個(gè)為主要結(jié)合面，它決定花鍵聯(lián)接的配合），其中只有一個(gè)為主要結(jié)合面，它決定花鍵聯(lián)接的配合性質(zhì)，稱為定心表面。按定心表面的不同，矩形花鍵有大徑性質(zhì)，稱為定心表面。按定心表面的不同，矩形花鍵有大徑D定心、小徑定心、小徑d定心、和鍵（槽）寬定心、和鍵（槽）寬B定心三種定心方式，國(guó)定心三種定心方式，國(guó)標(biāo)規(guī)定矩形花鍵采用小徑定心。標(biāo)規(guī)定矩形花鍵采用小徑定心。（2）矩形花鍵的極限與配合）矩形花鍵的極限與配合（從（從極限與配合極限與配合標(biāo)準(zhǔn)中選出）標(biāo)準(zhǔn)中選出） 矩形花鍵的極限與配合分為一般用途的矩形花鍵和精密矩形花鍵的極限與配合分為一般用途的矩形花鍵和精密傳動(dòng)的矩形花鍵，它們的公差帶見(jiàn)表傳動(dòng)的矩形花鍵，它們的公差帶見(jiàn)表6.12。矩形花鍵的配合采用基孔制，即內(nèi)花鍵的矩形花鍵的配合采用基孔制，即內(nèi)花鍵的D、d、和、和B的基本的基本偏差不變，依靠改變外花鍵的偏差不變，依靠改變外花鍵的D、d和和B的基本偏差，以獲得的基本偏差，以獲得不同松緊的配合。由這些公差帶構(gòu)成內(nèi)、外花鍵的各種配合不同松緊的配合。由這些公差帶構(gòu)成內(nèi)、外花鍵的各種配合（配合的種類和配合特點(diǎn)見(jiàn)本章相關(guān)內(nèi)容），分別得到三種（配合的種類和配合特點(diǎn)見(jiàn)本章相關(guān)內(nèi)容），分別得到三種聯(lián)接形式，即滑動(dòng)聯(lián)接、緊滑動(dòng)聯(lián)接和固定聯(lián)接。聯(lián)接形式，即滑動(dòng)聯(lián)接、緊滑動(dòng)聯(lián)接和固定聯(lián)接。3 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