1第十一章

鍵和花鍵的互換性1、內(nèi)容：鍵聯(lián)結(jié)的作用、分類、鍵的公差與配合。矩形花鍵的定心方式、公差與配合、形位公差2、重點(diǎn)：鍵的作用、應(yīng)用、鍵的配合性質(zhì)的選擇矩形花鍵的定心方式、形位公差標(biāo)注實(shí)例3、難點(diǎn)：鍵的應(yīng)用、鍵聯(lián)結(jié)配合公差帶圖的畫法鍵的形位公差的選擇及標(biāo)注

2第一節(jié)：概述鍵聯(lián)結(jié)的作用：用于軸和軸上零件的連接。圖示作用：傳遞扭矩、導(dǎo)向工作原理：→軸轉(zhuǎn)→帶動(dòng)鍵轉(zhuǎn)→鍵側(cè)面帶動(dòng)輪轉(zhuǎn)。或：輪轉(zhuǎn)→帶動(dòng)鍵轉(zhuǎn)→鍵側(cè)帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)。鍵的功能：完成傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)。

3二、鍵聯(lián)結(jié)的分類（一）單鍵聯(lián)結(jié)通過軸、轂上的鍵槽用鍵聯(lián)結(jié)，完成扭矩傳遞。單鍵的結(jié)構(gòu)形式：（P220表11-1）平鍵、半圓鍵、揳鍵、滑鍵等4種（如圖示）（二）花鍵的聯(lián)結(jié)在軸或輪上有6個(gè)外齒或內(nèi)齒（齒就是鍵），內(nèi)外齒聯(lián)結(jié)，完成扭矩傳動(dòng)的功能。花鍵的結(jié)構(gòu)形式：漸開線、三角、矩形齒三種。如圖示（P221圖11-1）

聯(lián)結(jié)方法：4三、鍵的應(yīng)用1、單鍵（3個(gè)零件的聯(lián)結(jié)）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造、安裝，滿足一般要求。傳遞扭矩小，負(fù)荷分布不均勻，定心精度低。2、花鍵（2個(gè)零件聯(lián)結(jié)）優(yōu)點(diǎn)：傳遞扭矩大，負(fù)荷分布均勻，導(dǎo)向、定心、同軸度高。難加工，成本高。3、鍵的應(yīng)用：鍵合理應(yīng)用，應(yīng)通過鍵與鍵孔的配合來(lái)完成。通過配合精度，實(shí)現(xiàn)互換性。

優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：5第二節(jié)：?jiǎn)捂I聯(lián)結(jié)的公差與配合一、配合尺寸的公差與配合1、配合種類1）鍵傳遞扭矩是兩個(gè)側(cè)面。2）其配合尺寸應(yīng)是鍵寬b。3）鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，且同時(shí)與軸槽、輪轂槽配合，所以配合種類應(yīng)是基軸制。

62、配合性質(zhì)1）常用較松、一般、較緊的三種狀態(tài)。配合性質(zhì)為：間隙、松過渡、緊過渡三種。2）如何確定配合性質(zhì)：P222表11-2根據(jù)實(shí)際工作狀態(tài)。3）如何確定配合公差：P222表11-3，按國(guó)標(biāo)確定鍵視為軸，槽視為孔。

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101112第三節(jié)：矩形花鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合

一、矩形花鍵的定心方式1、矩形花鍵聯(lián)結(jié)的主要功能保證內(nèi)外花鍵的同軸度和傳遞扭矩運(yùn)動(dòng)。2、主要參數(shù)：大徑D、小徑d、鍵寬B。如圖示采用小徑d定心的優(yōu)點(diǎn)：1）花鍵孔熱處理變形可用內(nèi)圓磨修正。圖示（因工件熱處理后硬度高，拉刀易磨損）2）花鍵軸小徑d可用成型磨保證。如圖示

大徑D、小徑d、鍵寬B3、三種定心方式：4、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定心方式：矩形花鍵采用小徑d定心。13二、矩形花鍵的公差與配合1、采用基孔制（國(guó)標(biāo)定）目的：減少拉刀數(shù)目。（拉刀制造復(fù)雜，成本高）2、花鍵工作形式1）滑動(dòng)、緊滑動(dòng)：花鍵套可改變軸向位置（如常見的雙聯(lián)滑移齒輪）2）固定：只傳遞扭矩。（傳遞的力大，精度高）3、配合性質(zhì)通過改變花鍵軸的d、B的公差達(dá)到滑動(dòng)或固定。4、花鍵常用的配合性質(zhì)見P225表11-7不同的裝配形式，配合性質(zhì)不同。例：一般用途，均是基孔制，滑動(dòng)配合。如下圖根據(jù)大徑D、小徑d、鍵寬B的尺寸，查出極限偏差，可計(jì)算出配合間隙。

14三、矩形花鍵的形位公差主要是小徑d形狀公差、鍵槽位置、對(duì)稱度、等分度公差。（一）小徑d的極限尺寸應(yīng)遵守包容要求圈E。如圖內(nèi)徑d=28；f7；7級(jí)精度；評(píng)定基準(zhǔn)A圈E：d尺寸應(yīng)遵守包容要求。即：1）d處于MMC（最大實(shí)體狀體）時(shí)，必須是理想形狀，即形狀誤差=0。（MMS最大實(shí)體尺寸由f7的值決定）2）只有d＜MMC時(shí)，才允許有形狀誤差。（即形狀誤差應(yīng)包容在f7限定變化的尺寸范圍內(nèi)）如下圖P225圖11-5

15（二）花鍵的位置度公差應(yīng)遵守最大實(shí)體要求（見上圖6-7d28EQS）6個(gè)鍵B=7、IT10級(jí)、EQS：均勻分布。位置度允差0.02；6個(gè)鍵的角位置允差0.02；圈M：表示允差在MMVC下。A圈M：基準(zhǔn)A同時(shí)也應(yīng)在MMC下，即在由d28控制的最大尺寸下。

16（三）鍵和鍵槽的對(duì)稱度公差、等分度公差應(yīng)遵守獨(dú)立原則。獨(dú)立原則：圖紙上給出的形位公差與尺寸公差無(wú)關(guān)。單件小批量時(shí)，可用對(duì)稱度控制。其標(biāo)注方法如：P226圖11-6等分度公差EQS=對(duì)稱度的公差值表11-9

如下圖1717矩形花鍵的標(biāo)注方式矩形花鍵的標(biāo)注代號(hào)按順序表示為鍵數(shù)N、小徑d、大徑D、鍵（鍵槽）寬B，其各自的公差帶代號(hào)或配合代號(hào)標(biāo)注于各基本尺寸之后。1818矩形花鍵的檢測(cè)矩形花鍵的檢測(cè)包括：尺寸檢驗(yàn)和形位誤差檢驗(yàn)。在單件小批量生產(chǎn)中，花鍵的尺寸和位置誤差用千分尺、游標(biāo)卡尺、指示表等通用計(jì)量器具分別測(cè)量。矩形花鍵綜合量規(guī)

1919矩形花鍵的檢測(cè)大批量生產(chǎn)中，內(nèi)（外）花鍵用花鍵綜合塞（環(huán)）規(guī)同時(shí)檢驗(yàn)內(nèi)（外）花鍵的小徑、大徑、各鍵槽寬（鍵寬）、大徑對(duì)小徑的同軸度和鍵（鍵寬）的位置度等項(xiàng)目。還要用單項(xiàng)止端塞（卡）規(guī)或不同計(jì)量器具檢測(cè)其小徑、大徑、各鍵槽寬（鍵寬）的實(shí)際尺寸是否超越其最小實(shí)體尺寸。檢測(cè)內(nèi)、外花鍵時(shí)，如果花鍵綜合量規(guī)能通過，而單項(xiàng)止端量規(guī)不能通過，則表示被測(cè)內(nèi)、外花鍵合格。反之，即為不合格

20第十一章課上思考題一、填空題：1、鍵傳遞扭矩是兩個(gè)（），所以其配合尺寸應(yīng)是（）尺寸。鍵的其余尺寸均是（）尺寸。2、鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，而且同時(shí)與（）和（）配合，所以配合的種類應(yīng)采用（）。3、矩形花鍵的三種定心方式是用（）、（）和鍵寬B。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，矩形花鍵用（）定心。4、矩形花鍵的三種（）方式是用大徑D、小徑d和鍵寬B。（）規(guī)定，矩形花鍵用小徑d（）。側(cè)面鍵寬b非配合尺寸軸槽輪轂槽基軸制小徑d大徑D小徑d定心國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定心21舉例1：6×23H7/g7×26H10/a11×6H11/f9

確定矩形花鍵中內(nèi)外花鍵的小徑、大徑、鍵寬、鍵槽寬的極限偏差、位置度公差。并指出各自應(yīng)遵守的公差原則。解：解一、查表求各自尺寸的極限偏差

軸：23g7=2、26H10/a11軸：26a11=3、6H11/f9軸：6f9=1、23H7/g7；孔：23H7=孔：6H11=孔：26H10=

22解二、求位置度公差查P226表11-8；按鍵寬6選花鍵孔鍵槽寬的位置度公差0.015花鍵軸鍵槽寬的位置度公差0.015~0.010

標(biāo)注方法見P213圖11-5解三、各自應(yīng)遵守的公差原則1、d23應(yīng)遵守包容原則要求圈E；含義：實(shí)際要素不應(yīng)超出最大最小實(shí)體尺寸。本題含義：小徑d的形狀誤差應(yīng)在軸23-0.007~23-0.028之間?？?3+0.021~23+0之間。在小徑max或min時(shí)，形狀誤差為0。下述2

232、花鍵的位置度公差應(yīng)遵守最大實(shí)體要求1）以小徑d中心為基準(zhǔn)，D孔或d軸的MMC下允許的形狀公差。2）以鍵寬B軸或B孔的MMC下允許的形狀誤差。本質(zhì)是：尺寸誤差與形狀誤差有關(guān)！3、鍵與鍵槽對(duì)稱度誤差應(yīng)遵守獨(dú)立原則。含義是：尺寸與形狀、位置公差彼此無(wú)關(guān)。本題既是：各自的鍵寬獨(dú)立評(píng)價(jià)對(duì)稱度公差。4、花鍵的大徑D應(yīng)遵守獨(dú)立的原則本題是：花鍵大徑D與形位公差無(wú)關(guān)。

24上節(jié)課講到：1、鍵的功能：完成傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)。2、鍵傳遞扭矩是兩個(gè)側(cè)面；其配合尺寸應(yīng)是鍵寬b。3、鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，且同時(shí)與軸槽、輪轂槽配合，所以配合種類應(yīng)是機(jī)軸制。4、花鍵國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定心方式：矩形花鍵采用小徑d定心。5、矩形花鍵裝配圖圖樣標(biāo)注。6、實(shí)例分析下述平鍵實(shí)例分析25舉例2

1、確定槽寬的配合性質(zhì)。（選擇配合性質(zhì)）2、確定軸槽及轂槽深度基本尺寸及其上下偏差？3、確定鍵寬、軸槽寬及轂槽寬度基本尺寸的上下偏差？4、畫出配合公差帶圖。判定配合性質(zhì)。5、確定相應(yīng)的形位公差（參考矩形花鍵表）6、確定表面粗糙度數(shù)值7、將所求數(shù)值及符號(hào)標(biāo)在圖上。圖示

減速器中有一傳動(dòng)軸與一零件孔采用平鍵聯(lián)結(jié)，要求鍵在軸槽和轂槽中均固定，且承受的載荷不大，軸與孔的直徑為60mm,現(xiàn)選定鍵的公稱尺寸為18mm×11mm。求：

26解：1、確定槽寬的配合性質(zhì)。根據(jù)題意，鍵在軸槽和轂槽中均固定，且承受載荷不大，故為一般聯(lián)結(jié)。（見P222表11-2）解出鍵用國(guó)標(biāo)h9,軸槽用N9,轂槽用Js92、確定軸槽及轂槽深度基本尺寸及其上下偏差？根據(jù)上述已知條件，查P222表11-3轂槽t1=計(jì)算標(biāo)注尺寸：=（對(duì)調(diào)上下偏差）=（上下偏差不變）軸槽t=軸槽=60-轂槽=60+

273、確定鍵寬、軸槽寬及轂槽寬度基本尺寸的上下偏差？

軸槽寬18N9=

轂槽寬18Js9=

4、畫出配合公差帶圖。判定配合性質(zhì)。5、確定相應(yīng)的形位公差（參考矩形花鍵表）（見P226表11-9）根據(jù)鍵寬b=18,一般用途，選取對(duì)稱度公差=0.018。軸槽轂槽對(duì)稱度的基準(zhǔn)均是中心線。用代號(hào)A、B。鍵寬18h9=屬于過渡配合。

（見表11-4；11-3）287、將所求數(shù)值及符號(hào)標(biāo)在圖上。6、確定表面粗糙度數(shù)值（見P227）按規(guī)定軸鍵槽、輪轂鍵槽的兩個(gè)側(cè)面Ra=1.6~3.2um,

軸鍵槽、輪轂鍵槽的底面Ra=6.3um

29課上練習(xí)：花鍵標(biāo)注如圖示求：1、指出該花鍵的鍵數(shù)和三個(gè)主要參數(shù)的基本尺寸。2、查表確定內(nèi)外花鍵各尺寸的極限偏差。3、分析各處的配合性質(zhì)。（畫圖、計(jì)算X、Y）

30解1：（求花鍵數(shù)、小徑、大徑、鍵寬）花鍵數(shù)N=6小徑d=23大徑D=26鍵寬B=6解2、（確定內(nèi)外花鍵各尺寸的極限偏差）（在p18；p24~27）查表2-4，IT=?表2-7，表2-8EI=?;es=?

因IT=33

因IT=52外花鍵軸：

因IT=33es=-7

因IT=84es=-300

因IT=18es=-106f8=26a10=23g6=

因IT=4823H8=6H10=26H9=內(nèi)花鍵孔：

31解3：分析各處的配合性質(zhì)1）小徑d出的配合性質(zhì)（1）小徑d的配合公差帶圖（2）計(jì)算配合間隙（3）結(jié)論：Xmax=33-（-40）=70Xmin=0-（-7）=72）大徑D出的配合性質(zhì)（1）大徑D的配合公差帶圖（2）計(jì)算配合間隙（3）結(jié)論：Xmax=52-（-300）=352Xmin=0-（-384）=384間隙配合。間隙配合

d孔=d軸=D孔=D軸=323）鍵寬B出的配合性質(zhì)（1）鍵寬B的配合公差帶圖（2）計(jì)算配合間隙Xmax=48-（-28）=76Xmin=0-（-10）=10（3）結(jié)論：間隙配合

B孔=B軸=33

有一變速器6級(jí)精度齒輪的花鍵孔與花鍵軸的聯(lián)結(jié)采用小徑定心矩形花鍵滑動(dòng)配合，要求定心精度高，設(shè)內(nèi)外花鍵的公稱尺寸為8×32×36×6，結(jié)合長(zhǎng)度60mm，作用長(zhǎng)度80mm，圖形如下。求：1、內(nèi)外花鍵的公差代號(hào)。2、內(nèi)外花鍵的極限尺寸。3、工作表面的形位公差。4、將各結(jié)果標(biāo)注在裝配圖上和零件圖上。課上測(cè)驗(yàn)：

34解1：確定內(nèi)外花鍵的公差代號(hào)。分析題意：要求滑動(dòng)配合，所以是一般用途。定心精度要求高，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)用d定心。查P225表11-7（一般用途）采用H7

采用g7（選用緊滑動(dòng)，根據(jù)定心精度要求高）采用H10