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1、1公差与测量技术公差与测量技术Tolerance and Measurement Technology公差与测量技术第第7 7章章 键与花键的公差与配合键与花键的公差与配合 7.1 7.1 7.1 7.1 键与花键的用途和种类键与花键的用途和种类键与花键的用途和种类键与花键的用途和种类 7.2 7.2 7.2 7.2 平键联结的公差与配合平键联结的公差与配合平键联结的公差与配合平键联结的公差与配合 7.3 7.3 7.3 7.3 矩形花键联结的公差与配合矩形花键联结的公差与配合矩形花键联结的公差与配合矩形花键联结的公差与配合公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合v教学内容教学内容：1.1
2、.单单键键联联结结的的种种类类和和用用途途、公公差差与与配配合合的的特特点点、选选用用及及其其图图样样上的标注。上的标注。2.2.花花键键联联结结的的用用途途和和种种类类、定定心心方方式式、矩矩形形花花键键公公差差与与配配合合特特点、选用。点、选用。v教学要求：教学要求：1.1.掌掌握握平平键键和和矩矩形形花花键键联联结结的的公公差差与与配配合合、形形位位公公差差和和表表面面粗粗糙度的选用，并能正确标注在图样上；糙度的选用，并能正确标注在图样上；2.2.掌握矩形花键的定心方式；掌握矩形花键的定心方式；3.3.了解平键与矩形花键联结的基准制；了解平键与矩形花键联结的基准制；4.4.了解平键与矩形
3、花键的检测方法。了解平键与矩形花键的检测方法。公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合教学方法：教学方法：v第6章和第7章合并教学-2学时.v该两章节的教学形式相同，即采用教师提前讲该两章的思考题给学生，上课时，先给学生20 分钟时间讨论，然后学生就思考题回答问题，教师补充及评价。思考题思考题：滚动轴承部分：滚动轴承部分v1.向心滚动轴承共分为几个公差等级？v2.滚动轴承的外圈外径和内圈内径公差带有何特点？v3.滚动轴承有几种负荷形式？你能分别叙述三种负荷形式的特点吗？v4.影响滚动轴承配合的主要因素是什么？思考题：键与花键部分思考题：键与花键部分v1.花键与平键在结构上有何不同？花键联接
4、有何优点？v2.为何花键采用小径定心？v3.平键联接采用什么样基准制？为何说键宽b是主要参数？v4.花键联接采用什么基准制？为什么？v5.矩形花键尺寸公差与形位公差怎样确定？国家标准国家标准vGB/T 10952003平键平键 键槽的剖面尺寸键槽的剖面尺寸vGB/T 10962003普通型普通型 平键平键vGB/T 11442001矩形花键尺寸、公差和矩形花键尺寸、公差和检验检验 公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合7.1 7.1 键与花键的用途和种类键与花键的用途和种类7.1.1 7.1.1 键联结的用途键联结的用途v用用键将将轴与与轴上的上的传动件件(如如齿轮、皮、皮带轮等等)联接
5、在一起，以接在一起，以传递扭矩。扭矩。公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合7.1.2 7.1.2 键联结的分类键联结的分类1.单键联结单键联结v单键按其结构形状不同分为四种：单键按其结构形状不同分为四种：平键平键，包括普通平键、导，包括普通平键、导向平键；向平键；半圆键半圆键；楔键楔键，包括普通楔键和钩头楔键；，包括普通楔键和钩头楔键；切向键切向键。v以普通平键应用最为广泛。以普通平键应用最为广泛。平平键键半半圆圆键键楔楔键键公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合平键的联接平键的联接公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合半圆键的联
6、接半圆键的联接公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合2.花键联结花键联结v花键联结按其键齿形状分为矩形花键、渐花键联结按其键齿形状分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键三种。开线花键和三角形花键三种。公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合v两类键联结比较，花键联结有如下优点：两类键联结比较，花键联结有如下优点：v(1)键与轴或孔为一整体，强度高，负荷分布键与轴或孔为一整体，强度高，负荷分布均匀，可传递较大的扭矩。均匀，可传递较大的扭矩。v(2)联结可靠，导向精度高，定心性好，易达联结可靠，导向精度高，定心性好，易达到较高的同轴度要求。到较高的同轴度要求。v但是，由于花键的加工制造比单
7、键复杂，故但是，由于花键的加工制造比单键复杂，故其成本较高。其成本较高。公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合7.2 7.2 平键联结的公差与配合平键联结的公差与配合7.2.1 7.2.1 平键的结构和尺寸平键的结构和尺寸v平键联结的基本构成平键联结的基本构成 ：平键联结是由键、轴键平键联结是由键、轴键槽、轮毂键槽构成。在工作时，通过键的侧面与槽、轮毂键槽构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递转矩。轴槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递转矩。v平键联结的配合尺寸：平键联结的配合尺寸：键和轴槽、轮毂槽的宽度键和轴槽、轮毂槽的宽度尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、轴尺
8、寸是配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、轴槽深、轮毂槽深等都属于非配合尺寸。槽深、轮毂槽深等都属于非配合尺寸。公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合平键结构示意图：公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合7.2.2 7.2.2 平键联结的公差与配合平键联结的公差与配合v由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，键与轴槽、键与轮毂槽的配合均采用键与轴槽、键与轮毂槽的配合均采用基轴制基轴制。国家。国家标准对键宽只规定了一种公差带标准对键宽只规定了一种公差带h8。v一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要求一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂
9、槽配合要求较松较松，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不同。国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三种不同。国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三种公差带，构成三种配合形式，分别对应于公差带，构成三种配合形式，分别对应于松联结、松联结、正常联结和紧密联结正常联结和紧密联结。用于不同的场合。键宽与键。用于不同的场合。键宽与键槽宽公差带图如图示。槽宽公差带图如图示。公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合平键公差带图：平键公差带图：公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合7.2.3 平键的图样标注平键的图样标注公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配
10、合7.2.4 7.2.4 平键的检测平键的检测公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合7.3 7.3 矩形花键联结的公差与配合矩形花键联结的公差与配合（GB/T 1144GB/T 114420012001矩形花键尺寸、公差和检验矩形花键尺寸、公差和检验)7.3.1 7.3.1 矩形花键的结构和尺寸矩形花键的结构和尺寸矩形花键几何参数有大径矩形花键几何参数有大径D D、小径、小径d d、键数、键数N N和键宽与键槽宽和键宽与键槽宽B B。矩形花键的键数矩形花键的键数N N为偶数，有为偶数，有6 6、8 8、1010三种。三种。按承载能力的不同，矩形花键可分为中、轻两个系列，中系列按承载能力的
11、不同，矩形花键可分为中、轻两个系列，中系列的键高尺寸较大，承载能力强，轻系列的键高尺寸较小，承载的键高尺寸较大，承载能力强，轻系列的键高尺寸较小，承载能力相对较弱。能力相对较弱。公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合7.3.2 7.3.2 矩形花键联结的定心方式矩形花键联结的定心方式(GB/T 1144(GB/T 11442001)2001)v花键联结的主要要求是保证内、外花键联结后具有较高的同花键联结的主要要求是保证内、外花键联结后具有较高的同轴度，并能传递扭矩。轴度，并能传递扭矩。v根据定心要求的不同，分为三种定心方式：小径根据定心要求的不同，分为三种定心方式：小径d d定心；大定心
12、；大径径D D定心和键宽定心和键宽B B定心。定心。v矩形花键用小径定心。小径定心的定心精度高，定心稳定性矩形花键用小径定心。小径定心的定心精度高，定心稳定性好，使用寿命长，有利于产品质量的提高。外花键小径精度好，使用寿命长，有利于产品质量的提高。外花键小径精度可用成形磨削保证。可用成形磨削保证。公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合7.3.3 矩形花键联结的公差与配合矩形花键联结的公差与配合(GB/T 11442001)1.矩形花键的公差与配合矩形花键的公差与配合v矩形花键的尺寸公差采用基孔制，目的是减少拉刀的数目。矩形花键的尺寸公差采用基孔制，目的是减少拉刀的数目。v矩形花键联结的公
13、差与配合分为一般用和精密传动用两类。矩形花键联结的公差与配合分为一般用和精密传动用两类。v按装配型式分为滑动、紧滑动和固定三种配合。按装配型式分为滑动、紧滑动和固定三种配合。v矩形花键选用尺寸公差带的一般原则：矩形花键选用尺寸公差带的一般原则：a.当定心精度要求高时，应选择精密传动用尺寸公差带，反之当定心精度要求高时，应选择精密传动用尺寸公差带，反之可选用一般用尺寸公差带；可选用一般用尺寸公差带；b.当要求传递扭矩大或经常需要正反转时，应选择紧一些的配当要求传递扭矩大或经常需要正反转时，应选择紧一些的配合，反之可选择松一些的配合；合，反之可选择松一些的配合；c.当内、外花键需要频繁相对滑动或配
14、合长度较大时，可选择当内、外花键需要频繁相对滑动或配合长度较大时，可选择松一些的配合。松一些的配合。公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合2 2矩形花键的形位公差和表面粗糙度矩形花键的形位公差和表面粗糙度(1)(1)小径小径d d的极限尺寸应遵守包容要求的极限尺寸应遵守包容要求v当小径当小径d d的实际尺寸处于最大实体状态时，它必须具有理想的实际尺寸处于最大实体状态时，它必须具有理想形状，只有当小径形状，只有当小径d d的实际尺寸偏离最大实体状态时，才允的实际尺寸偏离最大实体状态时，才允许有形状误差。许有形状误差。(2)(2)花键的位置度公差遵守最大实体要求花键的位置度公差遵守最大实体要
15、求v花键的位置度公差综合控制花键各键之间的角向位置，各键花键的位置度公差综合控制花键各键之间的角向位置，各键对轴线的对称度误差，以及各键对轴线的平行度误差等，采对轴线的对称度误差，以及各键对轴线的平行度误差等，采用综合量规进行检验。用综合量规进行检验。(3)(3)键和键槽的对称度公差和等分度公差遵守独立原则键和键槽的对称度公差和等分度公差遵守独立原则v花键的对称度和等分度公差一般适用于单项检验法。花键的对称度和等分度公差一般适用于单项检验法。v花键的等分度公差等于花键的对称度公差值。花键的等分度公差等于花键的对称度公差值。v对较长的花键，可根据产品性能自行规定键侧对轴线的平行对较长的花键，可根
16、据产品性能自行规定键侧对轴线的平行度公差。度公差。公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合标注(大批量生产)关于图中最大实体原则的讨论：关于图中最大实体原则的讨论：1、键槽宽、键槽宽B=7mm（MMS），），基准孔基准孔D=28mm（MMS），），位置度为位置度为0.02mm2、键槽宽、键槽宽B=7.09mm（LMS），基准），基准孔孔D=28mm（MMS），位置），位置度为度为0.02+0.09=0.11mm3、键槽宽、键槽宽B=7.09mm（LMS），基准），基准孔孔D=28.021mm（LMS），），位置度为位置度为0.02+0.09=0.11mm，基准，基准孔的直线度为孔的直线度为
17、=0.021公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合标注(单件小批量生产)v7.3.4 矩形花键的图样标注矩形花键的图样标注v矩形花键联结在图样上的标注，按顺序包括以下项矩形花键联结在图样上的标注，按顺序包括以下项目：键数目：键数N，小径，小径d，大径，大径D，键宽，键宽B，花键的公差，花键的公差带代号以及标准代号。带代号以及标准代号。v对对N6，d23，D26，B6的花键标记如下：的花键标记如下：v花键规格：花键规格：NdDB 623266v花键副：花键副：623266 GB/T 11442001v内花键：内花键：623H726H106Hll GB/T 11442001v外花键：外花键：
18、623f726a116dl0 GB/T 11442001公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合7.3.5 7.3.5 矩形花键的检测矩形花键的检测v单项检验单项检验主要用于单件、小批量生产，用通用量具分别对各主要用于单件、小批量生产，用通用量具分别对各尺寸尺寸(d d、D D和和B B)、大径对小径的同轴度误差及键齿、大径对小径的同轴度误差及键齿(槽槽)位置位置误差进行测量。误差进行测量。v若需对位置误差进行单项测量，可在光学分度头或万能工具若需对位置误差进行单项测量，可在光学分度头或万能工具显微镜上进行。花键等分累积误差与齿轮周节累积误差的测显微镜上进行。花键等分累积误差与齿轮周节累积
19、误差的测量方法相同。量方法相同。v综合检验综合检验适用于大批量生产，用量规检验。综合量规用于控适用于大批量生产，用量规检验。综合量规用于控制被测花键的最大实体边界，即综合检验小径、大径及键制被测花键的最大实体边界，即综合检验小径、大径及键(槽槽)宽的关联作用尺寸，使其控制在最大实体边界内。然后宽的关联作用尺寸，使其控制在最大实体边界内。然后用单项止端量规分别检验尺寸用单项止端量规分别检验尺寸d d、D D和和B B的最小实体尺寸。检的最小实体尺寸。检验时，综合量规应能通过工件，单项止规通不过工件，则工验时，综合量规应能通过工件，单项止规通不过工件，则工件合格。件合格。v综合量规的形状与被检测花键相对应，检验花键孔用花键塞综合量规的形状与被检测花键相对应，检验花键孔用花键塞规，检验花键轴用花键环规。规，检验花键轴用花键环规。公差与测量技术 第7章 键与花键的公差与配合量规