8.3 矩形花键配合的精度设计
一.矩形花键的几何参数和定心方式(geometrical parameters & types of determining centre) 矩形花键主要配合尺寸为：大径D（外径），小径d （内径）及键宽B
B B
内花键
外花键
矩形花键根据键齿承载能力分轻、中、重三个系列
8.3 矩形花键配合的精度设计
矩形花键的定心方式： 确定花键联结配合性质的结合面称为定心表面。
矩形花键国家标准(GB/T 1144-2001)规定，矩形 花键用小径定心。 矩形花键小径定心的优点： 小径较容易保证较高的加工精度和表面硬度。 有利于简化加工工艺，减少成本，小径热处理后 便于加工，易于保证表面质量。
8.2 平键结合的精度设计
平键与键槽形成三种配合，见下表：
配合 种类 松联接 正常 联接 h8 尺寸b的公差 键 轴槽 轮毂槽 H9 N9 D10 Js9 键在轴槽中及轮毂槽中均能滑动。 主要用于导向平键，轮毂可在轴上作轴 向移动 键在轴槽中及轮毂槽中均固定。 主要用于载荷不大的场合 键在轴槽中和轮毂槽中均牢固地固定。 主要用于载荷较大、载荷具有冲击性以 及双向传递扭矩的场合
8.3 矩形花键结合的精度设计与检测 Precise Design & Verification of Spline Connection
8.1 键与花键的基本概念
8.1 键与花键的基本概念(Basic Conception of Key and Spline)
一.键和花键的作用(function of key and spline) 常用于轴和带毂零件（如齿轮、涡轮等）之间的可 拆卸联结 实现周向固定 传递扭矩和运动 当配合之间要求作轴向移动时，还可以起导向作用 （如变速箱中的齿轮可以沿着花键轴移动以达到变 速的目的）
6×7H11 EQS 0.02 M A M 3.2 0.8
28H7 E
3.2
A
6×7d10 EQS 0.02 M A M
6.3
A
E
矩形花键的位置度公差标注
8.3 矩形花键配合的精度设计
三.形位公差设计 (design of geometrical tolerance) 在单件小批生产时，一般规定键或键槽两侧面的中 心平面对定心表面轴线的对称度公差和花键等分度 公差，并遵循独立原则。
第八章 键、花键结合的精度 设计与检测
Precise Design & Verification for Key and Spline
Content 8.1 键和花键的基本概念 Basic Conception of Key and Spline 8.2 平键结合的精度设计与检测、 Precise Design & Verification of Key Connection
圆头 方头 钩头
8.1 键与花键的基本概念
8.1 键与花键的基本概念
三.花键的分类(classification of spline) 花键按键齿可分为：
矩形花键联结应用最广泛
花键的优点：定心精度高；导向性好；承载能力强 矩形花键的键数一般为偶数，有6、8、10三种。
8.2 平键结合的精度设计
加工表面
小 径 大 径 键 侧
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
内花键
外花键
Ra不大于
0.8 6.3 3.2 0.8 3.2 0.8
8.3 矩形花键配合的精度设计
五.矩形花键联接在图纸上的标注(notation)
矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号按照花键规格规 定的次序标注，即 N× d× D× B 其中 N：键数，d：小径，D：大径，B：键宽
8.2 平键结合的精度设计(Precise Design of Flat Key) 一.平键结合的结构和几何参数(structure & geometrical parameters for flat key connection)
A A b A
h
A
d-t1
L
D+t2
8.2 平键结合的精度设计
二.平键联结的配合制(fit system for flat key connection) 平键为标准件，键结合的 主要参数是键宽b 键与轴槽、键与轮毂槽的 配合均采用基轴制 国家标准对键宽只规定了 一种公差带h8 国家标准对轴和键槽宽各 规定了三种公差带
键长L ≥8 键宽b b≤6mm 8≤b≤36mm b≥40mm 取7级 取6级 取5级
8.2 平键结合的精度设计
六.表面粗糙度(surface roughness) 键槽配合表面（侧面）取Ra为1.6~3.2μm 其他非配合面取Ra为6.3μm 七.轴和轮毂的图样标注示例
8.3 矩形花键配合的精度设计
小 结
3．键槽和花键的形位公差和表面粗糙度 键槽的形位公差有键槽对轴线的对称度,键槽两工 作侧面的平行度。 键槽两工作侧面为配合面，其表面粗糙度Ra值要小 于槽底的表面粗糙度Ra值。 内、外花键形位公差和表面粗糙度等的规定（或推 荐）见本章相关内容。 4．花键的标注 矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号按花键规格规 定的次序标注： 即 N×d×D×B 其中 N：键数，d：小径，D：大径，B：键宽
配
合
性
质
及
应
用
紧密 联接
P9
P9
8.2 平键结合的精度设计
三.平键公差带图(tolerance zone of flat key)
8.2 平键结合的精度设计
四.键联结的非配合尺寸参数(parameters of non-fit size for flat key connection) 轴槽深t1，轮毂槽深t2的公差见表8.1 键高h的公差带采用h11(键为正方型时采用h8) 键长l，孔槽长L的公差带分别采用h14，H14 五.形位公差设计(design of geometrical tolerances) 轴槽和轮毂槽对轴线的对称度公差取值7-9级 两侧面在长度方向的平行度公差
小 结
（1）矩形花键联接定心方式 矩形花键有大径D定心、小径d定心、和键（槽）宽 B定心三种定心方式。 国标规定矩形花键采用小径定心。 （2）矩形花键的极限与配合 矩形花键的联结精度分为一般用途和精密传动两种 类型,公差带见表8-7。 矩形花键的配合采用基孔制，即内花键的D、d和B 的基本偏差不变，依靠改变外花键的D、d和B的基本偏 差，以获得不同松紧的配合。 矩形花键的装配形式主要有三种，即滑动联接、紧 滑动联接和固定联接。 配合(联结精度和装配形式)选择主要根据定心精度 要求、传递转矩的大小以及是否有轴向移动来选择。
6×7H11 EQS 0.015 A 3.2
28H7 E
3.2
0.8
6×7d10 EQS 0.015 A A
6.3
A
28h7 E
矩形花键的对称度公差标注
8.3 矩形花键配合的精度设计
8.3 矩形花键配合的精度设计
四.表面粗糙度(surface roughness)
表8-6 花键表面粗糙度推荐值(μm)
8.3 矩形花键配合的精度设计(Precise Design of Rectangular Spline Connection) 花键分为内花键（花键孔）和外花键（花键轴） 把键和轴、键槽和轮毂做成一整体的联结件，主要 保证联结件的同心度及传递扭矩 既可以是固定联结，也可以是滑动联结 与平键联结相比，花键联结有联结可靠，强度高， 可以传递较大的扭矩，且孔、轴定心精度高和导向 精度高等优点
8.1 键与花键的基本概念
二.键的分类(classification of key)
以平键联结应用最广泛
8.1 键与花键的基本概念
普通平键 平键 (flat key)
导向平键 (feather key)
A型(双圆头) B型(平头) C型(单圆头) A型 B型
滑键(sliding key) 半圆键(woodruff key) 楔键 (wedge key) 斜键(tape key) 切向键(tangent key)
内花键： 外花键： 花键副：
6 28H 6 32H10 7H 9
6 28g 5 32a11 7 f 7 H6 H 10 H9 6 28 32 7 g5 a11 f7
小 结
小 结 1．平键、半圆键联接的公差与配合 键宽与键槽宽b是决定配合性质和配合精度的主要 参数。键联接采用基轴制配合。 国标对键宽规定了一种公差带（h8），对轴和轮毂 的键槽宽各规定了三种公差带。 分别构成三种联接类型，较松、一般和较紧联接。 非配合尺寸精度要求较低，公差见表8-3、表8-5。 2．矩形花键联接的定心方式及极限与配合 花键有矩形花键、渐开线花键和三角形花键，其中 矩形花键应用最广。国标规定了矩形花键联接的尺寸 系列、定心方式及极限与配合。
8.3 矩形花键配合的精度设计
8.3 矩形花键配合的精度设计
8.3 矩形花键配合的精度设计
矩形花键联结公差带图
8.3 矩形花键配合的精度设计
三.形位公差设计 (design of geometrical tolerance) 内、外花键小径d的极限尺寸应遵守包容要求 为控制内、外花键的分度误差，一般应规定位置度 公差，并采用相关要求。
8.3 矩形花键配合的精度设计
二.矩形花键的公差与配合(tolerance & fit) D，d，B为单一尺寸，查尺寸公差表 定心尺寸d，精度要求高 其他为非定心尺寸，精度要求较低 配合制度：基孔制——减少加工和检验内花键用的 花键拉刀和花键量规的规格和数量。 联结精度种类：一般用途，精密传动；其选用主要 根据定心精度要求和传递扭矩大小。 装配形式种类：固定联结，紧滑动联结，滑动联结； 其选用主要根据内外花键之间是否有轴向移动。