表10. 7内、外花键定心小径、非定心大径和键(键槽)宽的尺寸公差带 分为一般用和精密传动用两类。内、外花键的配合分为滑动、紧滑动 和固定三种。
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10. 2 花键连接
• 选择花键尺寸公差带的一般原则是:当定心精度要求高，传递扭矩大 时,为了使连接的各表面接触均匀,应选择精密传动用的尺寸公差带。 反之，则选用一般用的尺寸公差带。
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10. 2 花键连接
• 检测时，合格的标志是综合量规能通过、单项量规不能通过。 • 综合通规在使用过程中会有磨损，为了使它具有合理的使用寿命，允
许综合通规的尺寸在使用中超出制造公差带(磨损会使量规尺寸产生 变化)，直到磨损至规定的磨损极限时才停止使用。
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10. 2 花键连接
• 另外经热处理后的内、外花键其小径可分别采用内圆磨及成型磨进行 精加工，从而获得较高的加工精度和定心精度。
• 在某些行业中，也有采用键宽B定心的。它用于承载较大、传递双向 扭拒，但对定心精度要求不高的场合。
• (3)公差与配合 • ①花键的尺寸公差与配合 • 以小径定心的矩形花键，其小径d、大径D和键宽B的尺寸公差带见
传递扭矩，并可起到导向作用，如变速箱中的齿轮可以沿花键轴移动 以达到变速的目的。 • 键的类型可分为单键和花键。单键包括平键、半圆键、楔键和切向键。 其中，以平键和半圆键应用最多，如图10. 1所示。
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10. 1 单键连接
• 平键对中性好，可用于较高精度的连接，具有制造、装拆简便、成本 低廉等优点。
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10. 2 花键连接
• 花键是将键与轴制成一个整体，与单键连接相比，具有许多优点:定 心精度高、导向性好、承载能力强等。
• 花键按截面形状可分为矩形花键、渐开线花键、三角形花键，其中以 矩形花键应用最广泛，这里仅介绍矩形花键。
• 矩形花键有三个主要尺寸，即大径D、小径d和键(槽)宽B，如图10. 6 所示。
• 这里只介绍平键的公差配合(GB/T 1095~1099-2003)。平键连接是由 键、轴槽和轮毅三部分组成，其结合尺寸有键宽、槽宽、键高、槽深、 键和槽长等参数工作过程中是通过键的侧面和键槽的侧面相互接触来 传递扭矩的，因此它们的宽度尺寸h是主要配合尺寸。
• 平键的剖面尺寸及键槽形式在国标GB/T 1095~1099-2003中都作了 规定。平键的剖面尺寸如图10. 2所示。
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表10. 9花键的对称度公差和等分度公差
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表10. 10花键表面粗糙度
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图10. 11矩形花键参数的标注
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图10. 12花键综合量规
(a)内花键用综合塞规;(b)外花键用综合环规
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其各自的公差带代号和精度等级标注于各基本尺寸之后，标准号在最 后面，如图10. 11所示。
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10. 2 花键连接
• 例10. 1某花键副N=6, d 23 H 7 , D 26 H10 , B 6 H11 。根
据不同需要各种标注如下: 16
a11
d10
• 花键规格:6×23×26×6
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表10. 5矩形花键基本尺寸系列
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图10. 7矩形花键键槽截面尺寸
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表10. 6键槽的截面尺寸
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续表
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图10. 8小径定心方式
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表10. 7内、外花键尺寸公差带
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表10. 8花键位置度公差
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图10. 9花键位置公差标注
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图10. 10花键对称度公差的标注
返回图10. 4平键的来自槽尺寸和公差标注示例返回
图10. 5检验键槽的量规
(a)检验键槽宽6用的极限量规;(b)检验轮毅槽深U+t,用的极限量规; (c)检验轮毅槽宽和深度的键槽复合量规;(d)轴槽对称度及歪斜度的测量; (e)检验轮毅槽对称度的量规;(f)检验轴槽对称度的量规
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图10. 6矩形内、外花键的 基本尺寸
• 花键副:
•
6 23 H 7 26 H10 6 H11
16 a11 d10
GR/T 1144-2001
• 内花键: 6×23H7×26H10×6H11 • 外花键: 6×23f6×26a11×6d10
GR/T 1144-2001 GR/T 1144-2001
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10. 2 花键连接
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10. 1 单键连接
• 为了保证键连接正常工作，国家标准对键和键槽的几何公差作出以下 规定:
• ①对称度公差等级按GB/T 1184-1996《形状和位置公差》选取(以键 宽h为主参数)，一般取7一9级
• ②对长键(L/b≥8)，规定键的两工作侧面在长度方向上的平行度，平 行度公差也按GB/T 1184-1996选取:当b≤6 mm时取7级，b≥8~36 mm时取6级，b≥40 mm时取5级。
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10. 2 花键连接
• 内、外花键小径d的极限尺寸遵循包容原则。 • ②花键的形状和位置公差 • 花键除上述尺寸公差外，还有几何公差的要求。在大批大量生产条件
下，为了便于采用综合量规进行检验，花键的几何公差主要是控制键 (键槽)的位置度误差(包括等分度误差和对称度误差)和键侧对轴线的 平行度误差。 • 位置度公差按图10. 9和表10. 8确定 • 对较长的花键，还需要控制键侧对轴线的平行度误差，其数值标准中 未作规定，可以根据产品性能在设计时自行规定。
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10. 2 花键连接
• 对单件、小批量生产的花键，一般不采用综合量规进行检验，可以检 验键宽的对称度误差和键槽的等分度误差代替检验位置度误差。具体 规定按图10. 10和表10. 9。
• 花键小径、大径和键侧的表面粗糙度数值可以参考表10. 10。 • (4)花键的标注 • 矩形花键在图纸上的标注包括以下项目:键数Nx小径d x大径Dx键宽B,
第10章 键和花键的配合与测量
• 10. 1 单键连接 • 10. 2 花键连接
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10. 1 单键连接
• 1.掌握平键连接及矩形花键连接的公差与配合，形位公差和表面粗糙 度的选用与标注。
• 2.了解平键与矩形花键连接采用的基准制和检测方法。 • 键连接在机械工程中应用广泛，通常用于轴与轴上零件的连接，用以
并传递转矩。花键配合中三个主要尺寸都可以起定心作用，所以在老 标准中三个尺寸都可选为定心尺寸，但比较复杂。因此在新标准中统 一规定用小径d定心，如图10. 8所示，减少了定心种类。对定心直径 d采用较高的公差等级;非定心直径D采用较低的公差等级，并且非定 心直径表面之间留有较大的间隙，以保证它们不接触。为要保证传递 扭矩和起导向的作用，键(槽)宽B的尺寸应具有足够的精度。
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10. 1 单键连接
• 1.平键的公差与配合
• 平键连接采用基轴制，平键连接的配合分为三类:松连接、正常连接 和紧密连接。各类连接的配合性质和适用场合如表10. 1所示。
• 普通平键根据其两端形状又有A型(两端圆),B型(两端平),C型(一端圆、 一端平)之分，如图10. 3所示。
• 键和键槽配合面的表面粗糙度Ra值一般取1. 6 um~6. 3 um，非配合 面的Ra值取12. 5 um。
• 键槽尺寸和几何公差图样标注如图10. 4所示。
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10. 1 单键连接
• 2.键的检验
• 键和键槽的尺寸检验比较简单，可以用各种通用计量器具测量，如游 标卡尺、千分尺等。大批量生产时也可以用专用的极限量规来检验， 如图10. 5所示。
• (5)矩形花键的检验 • 矩形花键的检验方法是根据不同的生产规模而确定的。在单件小批量
生产中，没有现成的量规可以使用，可采用通用量具按独立原则分别 对各尺寸(d、D和B)进行单项检验，并检测键宽的对称度、键(键槽) 的等分度等形位误差项目。 • 对于大批量生产,一般采用量规进行检验(内花键用综合塞规见图10.12 (a),外花键用综合环规见图10.12(b))按包容原则综合检测花键的小径 d、大径D及键(键槽)宽B的作用尺寸，即包括上述位置度(等分度、对 称度在内)和同轴度等形位误差。综合量规只有通端，故另需要用单 项规(内花键用塞规、外花键用卡板)分别检测尺寸d、D和B的最小实 体尺寸。
• 当精密传动用的内花键需要控制键侧配合间隙时，键槽宽的公差带可 以选用H7(一般情况下可以选用H9)。
• 当内花键小径d的公差带选用H6和H7时，外花键小径的公差带允许 选用高一级。
• 尺寸d、D和B的精度等级选择好之后，具体的数值可以根据尺寸的大 小及精度等级查阅第2章圆柱体的标准公差数值表以及轴和孔的基本 偏差数值表。
• (1)尺寸系列 • 矩形花键尺寸共分轻、中两个系列。键数规定为6键,8键,10键三种。
轻、中两个系列的键数是相等的，对于同一小径两个系列的键宽(或 槽宽)尺寸也是相等的，不同的是中系列的大径比轻系列的大，所以 中系列配合时的接触面积大，承载能力高。
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10. 2 花键连接
• 矩形花键基本尺寸系列如图10. 6和表10. 5所示。 • 矩形花键键槽截面形状和尺寸如图10. 7和表10. 6所示。 • (2)定心方式 • 花键连接的主要要求是保证花键孔和花键轴连接后具有较高的同轴度，
图10. 1平键和半圆键连接
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图10. 2平键和键槽尺寸
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表10. 1键连接的配合种类
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图10. 3普通平键
(a)普通a型平键;(b)普通B型平键;(c)普通r,型平键 返回
表10. 2平键、键及键槽剖面尺寸和键槽公差
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表10. 3平键公差