第六章键与花键精度 本章主要介绍了普通平键的结构型式，及其尺寸、公差，普通平键的键与键槽的配合公 差带；矩形花键的定心方式，及其内、外花键配合的的公差带；键与花键的形位精度、表面 粗糙度的确定；键与花键的检测方法等。要求理解矩形花键的定心方式，键与花键的形位精 度、表面粗糙度的确定，键与花键的检测方法；熟悉平键的键与键槽的配合公差带，内、外 花键配合的的公差带。 键和花键联结是机械设备中普遍应用的一种可拆联结方式，广泛用于轴和轴上传动件 (如齿轮、带轮、手轮、链轮、联轴器等)之间。键和花键联结紧凑可靠，拆卸方便，主要 用以传递转矩，也可用作轴上传动件的导向。 为了保证键与花键联结的互换性和标准化，正确进行键与花键联结的精度设计，本章所 涉及到的现行国家标准主要有： GB/T1095-2003《平键键槽的剖面尺寸》 GB/T1096-2003《普通型平键》 GB/T1097-2003《导向型平键》 GB/T1566-2003《薄型平键键槽的剖面尺寸》 GB/T1567-2003《薄型平键》 GB/T15758-2008《花键基本术语》 GB/T1144-2001《矩形花键尺寸、公差和检验》 第一节键与花键精度设计概述 根据键联结的功能，其使用要求如下：键和键槽侧面应有足够的接触面积，以承受扭转 负荷，保证键联结的可靠性和寿命；键嵌入槽内 轮上的键槽 要牢固可靠，防止松动脱落，并便于拆装；对导 平键 向键，键与键槽间应有一定的间隙，以保证相对 轴上的键槽 运动和导向精度要求。 键又称单键，可分为平键、半圆键、切向键 和楔形键等。其中平键应用最为广泛，如变速箱 中就是用平键作为变速齿轮轮毂与齿轮轴的联 结， 图6-1平键联结 见图(6-1)。 花键联结按其键齿的位置和截面形状的不同，可分为矩形花键、渐开线花键和端齿花键 等，其结构见图(6-2)。其中矩形花键应用最为广泛。 (a)矩形花键 b)渐开线花键 ()端齿花键 图6-2花键联结的种类 键与花键型式繁多，本章仪从互换性的角度对平键联结和矩形花键联结的精度设计及其 1
相关标准内容进行介绍。 第二节平键联结精度 半健又分为普通Ψ键（宽度b=2~100nmm)、湾型平健（宽度b=5~36mm)和导向斗 键。普通平键和就型平键用于一级固定联结，两者的主要区别在于键的高度，薄型平键的高 度一般约为普通平键的60%一70%：导向半键用于可移动的联结。 一、平键的主要几何参数 平键联结包括健、轴和轮毅二个零件，有键与轴健槽、键与轮毅键槽两个配合，其中 山型钢制成，为标准件，健结合的性质表现为健宽与健槽宽的配合，故键联结采用基轴制配 合。 图63平键提槽的剖面结构 Ψ键联结是通过键的侧面分别与轴或轮教上键槽的侧面相互配合来传递运动和转的 因此，平键联结的结构及主要儿何参数见图(63)。其宽度b是决定配合性质的主要参数， 即为配合尺小，应规定较小的公差：而健的高度h和长度L以及轴健槽深度1和轮毅健槽深 度1，均为非配合尺小，应给予较大的公差.在设计平健联结时，当轴径d确定后，根据d 就可确定平键的规格参数， 二、平键的尺寸与公差 1.普通型平键尺寸与公差 普通型平健应用非常广泛，也适用于高精度、高速或承受变载、冲击的联结场合。 图64普通型平钟的型式尺寸 普通型半键的型式有A型、B型、C型三种 见图(6-4)，普通A、B、C型平键的 尺小与公差见附表(6-1).普通平键键槽的结构见图(6-3)，其尺寸与公差见附表〔6-2)
当键长大于500mm时，其长度应按GB/T321《优先数和优先数系》的R20系列选取，为减 小山于直线度而引起的问题，键长应小于10倍的键宽 2.导向型Ψ键尺小与公 导向型平链需要用螺钉把键固定在轴或轮毅上，用于轴或轮毅上的零件沿轴向移动量不 大的联结场合 导向型链的型式省A刑、B型两种。见图(65).导向A型、B型业键的尺与公 差见附表(63)。导向型平键键槽的结构见图(6-3)，其尺小与公差见附表63，当键长大 于450mm时，其长度应按GB/T321《优先数和优先数系》的R20系列选取，为减小山于直 线度而引起的问题，健长应小于10倍的健宽。固定用螺钉应符合GBT822《小宁槽圆柱头 螺钉》或GBT65《开槽圆柱头螺钉》的规定， 图65导向型平键的型式尺寸 3.薄型平键尺寸与公差 薄型平键结构型式与普通半键相同，但传递转知的能力较低。薄型平键主要用于簿壁结 构、空心轴以及一些径向尺寸受限制的联结场合 C型 图66薄型平锭的型式尺寸 薄型平键的型式也有A型、B型、C型二种，见图(6-6)，薄型A、B、C型平键的 尺寸与公差见附表(6-4)，薄型平键键槽的结构见图(6-3)，其尺寸与公差见附表(65). 3
三、平键联结的精度设计 1.平健联结配合尺的公差与配合 国家标准对键宽只规定了9一种公差带，对轴和轮教上的键槽完则各规定了三种公若 带，从而构成二种不同性质的配合。平键联结配合公差带见图(6-7)，其公差带从GB/T1801 一2009《产品几何技术规范(GPS)极限与阳合》中选取。键联结不同配合的配合性质和 使用场合见表6-1《键与键槽的配合》（夏家华P129表8-1）。根据不同的使用要求，键联结 可以采用不同的配合， 分为正常联组 紧密联结和松联结等 以满 足各种用途的需罗 见附表(62)和附表(6-5)。国家标准特别指出，导向型平键的轴健信与轮教键槽用较松 键联结的公差。 2.平键联结非配合尺寸的公差与配合 平键联结的非配合尺中，轴槽深 和轮毅深1，及槽底面与侧面交角半径r的 基本尺（因为GB/T1095一2003中仍采 用“基本尺”而未修改为公称尺、，书 此处不能按照GBT1801一2009《产品】 何技术规范(GPS)极限与配合》中所规 定的将“基本尺小”改为“公称尺小”)和 ☑数精公装带圆精公差节国生发公差花 极限偏差见附表(6-2)和附表(6-5)。半 键键高h的公差用h1,键长L的公差用 图6- 普通平健联结配合公差带图 h14,轴槽长度的公差用H14。为了便于测量，在图样上对轴槽深1和轮教槽深1，分别标 注尺寸“d-t”和“d+t,”(d为孔和轴的基本尺寸)。 3.键和键橹的形位公差 键情的位置公差主理指射或轮轻上糖槽的密度b对基准轴线即轴及轮毅轴心线的对称 度公差。健槽的实 标中心平面在径向产生偏移和轴向产生倾斜，都会导致键槽的对称度误差 超差，从而造成键与键之间的装配困难共全不能装配，或者键与键档的侧面不能保证足 的接触面积来传递转知，故进行键槽互换性设计时应分别规定轴槽和轮教槽对轴线的对称度 公差 国家标准规定，一般可按GB/T11841996《形状和位置公差未注公差值》表B4中的 对称度公差79级选取 当平键的健长L与健宽b之比大于或等于8时，应规定键宽b的两工作侧面在长度上的 平行度要求。当b≤6mm时，公差等级取7级：当b≥8.36mm时，公差等级取6级：当 b240mm时，公差等级取5级。 4.键和健信的表面粗都度 按GBT1031,轴相、轮毂槽的键橹宽度b两侧面粗糙度参数一般选取值Ra1.6 3.21。轴槽底面、轮毂槽底面的表面粗糙度参数选取Ra值6.3~12.54m。 健槽尺寸和形位公差图样注见图(6-8)
(b) a123 32 Ra 12.5 侣002☑ /Ra1.6 风 ()轴健槽尺寸及公差的标注 (b)轮数健槽尺寸及公美的标注 图68锭档尺寸及公差的标注 第三节矩形花键联结精度 一、矩形花键的主要几何参数 花键联结是通过内花键（花键孔）和外花键（花键轴）作为联结件以传递转知和轴向移 动的，I图6-9（花键联结GB/T15758.2008P1 图1)所示，可用作固定联结，也可用作滑动联 结，在机械结构中应用较多。与平键联结相比 花键联结具有定心精度科 导向性 好等优点 人 内花键 时，随着键数目的合理增加，键与轴联结成一体 轴和轮教上承受的载荷分布比较均匀，故花键连 外花键 接又具有承载能力强、联结强度高等优点。其中 知形花键主要用于传弟转知不大，而钻府要求启 的场合，应用最广。以圆柱直齿知形花键为例来 进行介绍 矩形花键联结的结构及主要几何参数见图 图69花键联结 (6-10)。GB/T11442001中规定，知形花键的主要参数为大径D、小径d、键宽和键槽 宽B,其具体数值应按该标准中“表1《基本尺小系列》”和“表2《键槽的截面尺小系列》” 的推荐进行选用，不得随意确定。本节选录其中部分数值，见附表(6-6)和附表(6-7)， 以供参考，如有多需要可自行查阅该国家标礼 内花罐 束形花键的主要参数 图610矩形花键的主菱几何参数 为了便于加工和测量，键数规定为偶数，有6、8、10三种。按承载能力不同，知形花 键可分为中、轻两个系列。中系列的健高尺寸较大，承载能力较强：轻系列的健高尺较小 承钱能力较低。 二、矩形花键的定心方式