公差配合與測量技術(shù)授課教師：XXXX目錄

/CONTENTS01平鍵聯(lián)接的公差與檢測（GB/T1096-2003）02矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測（GB/T1144-2001）緒論鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接廣泛應(yīng)用于軸和軸上傳動件（如齒輪、帶輪、聯(lián)軸器、手輪等）之間的聯(lián)接，用以傳遞轉(zhuǎn)矩，需要時也可用于軸上傳動件的導(dǎo)向。鍵聯(lián)接和花鍵聯(lián)接屬于可拆卸聯(lián)接，常用于需要經(jīng)常拆卸和便于裝配之處。鍵（單鍵）分為平鍵、半圓鍵、切向鍵和楔鍵等幾種，其中平鍵的應(yīng)用最廣泛?；ㄦI分為矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵等幾種，其中以矩形花鍵的應(yīng)用最為廣泛。本章僅討論平鍵聯(lián)接和矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測。第1小節(jié)平鍵聯(lián)接的公差與檢測（GB/T1096-2003）平鍵聯(lián)接的公差與檢測一、平鍵聯(lián)接的極限與配合1、平鍵聯(lián)接的幾何參數(shù)如圖8-1所示，平鍵聯(lián)接由鍵、軸槽和輪轂槽三部分組成。其中，h表示鍵的高度，t1表示軸槽深度，t2表示輪轂槽的深度；b為平鍵的配合尺寸，應(yīng)規(guī)定較嚴(yán)格的公差；除b外，其他尺寸皆為非配合尺寸，規(guī)定了較大的公差。平鍵聯(lián)接的公差與檢測2、尺寸公差帶平鍵聯(lián)接中的鍵為標(biāo)準(zhǔn)件，相當(dāng)于“軸”，鍵因要與軸槽（孔）和輪轂槽（孔）同時配合，且配合要求往往又不相同，故鍵與軸槽及輪轂槽的配合均采用基軸制，且規(guī)定鍵的公差帶為h8。按照GB/T1095-2003的規(guī)定，根據(jù)鍵與軸槽及輪轂槽不同的聯(lián)接（正常聯(lián)接、緊密聯(lián)接、松聯(lián)接）而規(guī)定了不同的公差帶。軸槽的公差帶規(guī)定為N9、P9、H9，而輪轂槽的公差帶則規(guī)定為JS9、P9、和D10。按照平鍵公差帶與軸槽及輪轂槽公差帶的結(jié)合，可以構(gòu)成三種配合，以滿足不同用途的需要。平鍵聯(lián)接的公差與檢測圖8-2所示為鍵、軸槽、輪轂槽的公差帶；平鍵聯(lián)接的公差與檢測表8-2為平鍵聯(lián)接的三組配合及其應(yīng)用。平鍵聯(lián)接的公差與檢測3、鍵槽的位置公差與表面粗糙度為保證鍵寬與鍵槽寬之間有足夠的接觸面積，避免裝配困難，應(yīng)分別規(guī)定軸槽對軸的軸線和輪轂槽對孔的軸線的對稱度公差。根據(jù)不同的使用要求，一般可按GB/T1184-1966中對稱度公差的7-9級選取。軸槽和輪轂槽兩側(cè)面的表面粗糙度值推薦為Ra1.6~3.2μm，底面的表面粗糙度值推薦為Ra6.3μm。平鍵聯(lián)接的公差與檢測軸槽和輪轂槽的剖面尺寸、幾何公差及表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注如圖8-3所示?？紤]到測量方便，在工作圖中，軸槽深t1用（d-t1）標(biāo)注，其極限偏差與t1相反；輪轂槽深t2用（d+t2）標(biāo)注，其極限偏差與t2相同。平鍵聯(lián)接的公差與檢測二、鍵槽的檢測（1）尺寸檢測

在單件、小批生產(chǎn)中，鍵槽寬度和深度一般用游標(biāo)卡尺、千分尺等通用量具來測量；在成批、大量生產(chǎn)中，則可用量塊或極限量規(guī)（圖8-4）來檢測。平鍵聯(lián)接的公差與檢測（2）對稱度誤差檢測

當(dāng)對稱度公差遵循獨(dú)立原則（圖8-3），且為單件、小批生產(chǎn)時用通用量儀測量，常用的方法如圖8-5所示。工件1的被測鍵槽中心平面和基準(zhǔn)軸線用定位塊（或量塊）2和V形架3模擬體現(xiàn)。先轉(zhuǎn)動V形架上的工件，以調(diào)整定位塊的位置，使其沿徑向與平板4平行；然后用指示表在鍵槽的一端截面（圖8-5所示的A—A截面）內(nèi)測量定位塊表面P到平板的距離hAP；將工件翻轉(zhuǎn)180°，重復(fù)上述步驟，測得定位塊表面Q到平板的距離hAQ。平鍵聯(lián)接的公差與檢測P、Q兩面對應(yīng)點(diǎn)的讀數(shù)差為a=hAP-hAQ，則該截面的對稱度誤差為：再沿鍵的長度方向測量，在長度方向上孔A、B兩點(diǎn)的最大差值為：取f1、f2中的最大值作為該鍵槽的對稱度誤差。平鍵聯(lián)接的公差與檢測在成批、大量的生產(chǎn)或?qū)ΨQ度公差采用相關(guān)原則時，應(yīng)采用專用量規(guī)來檢驗(yàn)。圖8-6和圖8-7所示分別是輪轂槽和軸槽對稱度公差采用相關(guān)原則時用于檢驗(yàn)對稱度的量規(guī)。檢驗(yàn)對稱度的量規(guī)只有通規(guī)，只要能通過，就表示對稱度合格。第2小節(jié)矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測（GB/T1144-2001）矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測矩形花鍵的主要尺寸有三個，即大徑D、小徑d、鍵寬（鍵槽寬）B、（圖8-8）。GB/T1144-2001《矩形花鍵尺寸、公差和檢驗(yàn)》規(guī)定，鍵數(shù)為偶數(shù)，有6、8、10三種。按承載能力，將矩形花鍵尺寸分為輕、中兩個系列。對同一小徑，兩個系列的鍵數(shù)相同，鍵寬（鍵槽寬）也相同，僅大徑不同?；ㄦI聯(lián)接的使用要求包括：內(nèi)、外花鍵的定心要求，鍵側(cè)面與鍵槽側(cè)面接觸均勻的要求，裝配后是否需要做軸向相對運(yùn)動的要求，強(qiáng)度和耐磨性要求等。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測矩形花鍵聯(lián)接的使用要求和互換性是由內(nèi)、外花鍵的小徑d、大徑D、鍵寬或鍵槽寬B三個主要尺寸的配合精度保證的。為了保證花鍵聯(lián)接的配合精度，又要避免制造困難，花鍵三個結(jié)合面中只能選取一個為主來保證內(nèi)、外花鍵的配合精度，而其余兩個結(jié)合面則作為次要配合面。用于保證配合精度的結(jié)合面稱為定心表面，三個結(jié)合面都可作為定心表面。因此，花鍵聯(lián)接有三種定心方式：大徑D定心、小徑d定心、鍵寬或鍵槽寬B定心（圖8-9）。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測GB/T1144-2001規(guī)定采用小徑d定心，即對小徑d選用公差等級較高的小間隙配合。大徑D為非定心尺寸，公差等級較低，而且要有足夠大的間隙，以保證它們不接觸。鍵和鍵槽側(cè)面雖然也是非定心結(jié)合面，但因它們要傳遞轉(zhuǎn)矩和起導(dǎo)向作用，所以它們的配合應(yīng)具有足夠的精度。當(dāng)前，內(nèi)、外花鍵表面一般都要求淬硬（40HRC以上），以提高其強(qiáng)度、硬度和耐磨性。采用小徑定心，對熱處理后的變形，外花鍵小徑可采用成形磨削來修正，內(nèi)花鍵小徑可用內(nèi)圓磨來修正，而且用內(nèi)圓磨還可以使小徑達(dá)到更高的尺寸精度、形狀精度和更高的表面粗糙度要求。而內(nèi)花鍵的大徑和鍵側(cè)則難于進(jìn)行磨削。因此，采用小徑定心可使花鍵聯(lián)接獲得更高的定心精度，定心的穩(wěn)定性較好，使用壽命長。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測二、矩形花鍵的極限偏差與配合及其在圖樣上的標(biāo)注1、尺寸的極限偏差與配合及其選擇內(nèi)、外花鍵定心小徑、非定心大徑和鍵寬（鍵槽寬）的尺寸公差帶分為一般用和精密傳動用兩類（表8-4）。這些公差帶與GB/T1800.1-2020規(guī)定的尺寸公差帶是一致的。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測花鍵尺寸公差帶選用的一般原則是：定心精度要求高或傳遞轉(zhuǎn)矩大時，應(yīng)選用精密傳動用的尺寸公差帶；反之，可選用一般用的尺寸公差帶。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測內(nèi)、外花鍵的配合（裝配形式）分為滑動、緊滑動和固定三種。其中，滑動聯(lián)接的間隙較大；緊滑動聯(lián)接的間隙次之；固定聯(lián)接的間隙最小。內(nèi)、外花鍵在工作中只傳遞轉(zhuǎn)矩而無相對軸向移動時，一般選用配合間隙最小的固定聯(lián)接。除傳遞轉(zhuǎn)矩外，內(nèi)、外花鍵之間還有相對軸向移動時，應(yīng)選用滑動或緊滑動聯(lián)接。移動頻繁，移動距離長，則應(yīng)選用配合間隙較大的滑動聯(lián)接，以保證運(yùn)動靈活及配合面間有足夠的潤滑油層。為保證定心精度要求，或?yàn)槭构ぷ鞅砻孑d荷分布均勻及為減小反向所產(chǎn)生的空程和沖擊，對定心精度要求高，或傳遞的轉(zhuǎn)矩大或運(yùn)轉(zhuǎn)中需經(jīng)常反轉(zhuǎn)等的聯(lián)接，則應(yīng)選用配合間隙較小的緊滑動聯(lián)接。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測表8-5為幾種配合應(yīng)用的推薦，可供設(shè)計(jì)時參考。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測2、幾何公差及表面粗糙度內(nèi)、外花鍵定心小徑求表面的形狀公差和尺寸公差的關(guān)系遵循包容原則。內(nèi)、外花鍵加工時，不可避免地會產(chǎn)生幾何誤差。影響花鍵聯(lián)接的互換性除尺寸誤差外，主要是花鍵齒（或鍵槽）在圓周上位置分布不均勻和相對于軸線位置不正確。如圖8-10所示，假設(shè)內(nèi)、外花鍵各部分的實(shí)際尺寸合格，內(nèi)花鍵定心表面和鍵槽側(cè)面的形狀及位置都正確，而外花鍵定心表面各部分不同軸，各鍵不等分或不對稱。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測對花鍵的分度誤差，一般應(yīng)規(guī)定位置度公差，并采用相關(guān)要求。位置度的公差值見表8-6。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測花鍵位置度在圖樣上的標(biāo)注如圖8-11所示。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測對于單件、小批生產(chǎn)，也可規(guī)定鍵（鍵槽）兩側(cè)面的中心平面對定心表面軸線的對稱度公差和花鍵等分度公差?；ㄦI對稱度公差值見表8-6?；ㄦI各鍵（鍵槽）沿360°圓周均勻分布為它們的理想位置，允許它們偏離理想位置的最大值為花鍵的等分度公差，其數(shù)值等于花鍵對稱度公差值?；ㄦI對稱度和等分度在圖樣上的標(biāo)注如圖8-12所示。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測對于較長的花鍵，還應(yīng)規(guī)定花鍵各鍵（鍵槽）側(cè)面對定心表面軸線的平行度公差，平行度的公差值可根據(jù)產(chǎn)品的性能自行規(guī)定。內(nèi)、外花鍵的大徑分別按合H10和a11加工，它們的配合間隙很大，因而對小徑表面軸線的同軸度要求不高。矩形花鍵的表面粗糙度值一般為：對于內(nèi)花鍵，取小徑表面不大于Ra0.8μm，鍵槽側(cè)面不大于Ra3.2μm，大徑表面不大于Ra6.3μm；對于外花鍵，取小徑和鍵側(cè)表面不大于Ra0.8μm，大徑表面不大于Ra3.2μm。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測3、矩形花鍵的標(biāo)注矩形花鍵的標(biāo)記代號應(yīng)按花鍵規(guī)格（表8-3）所規(guī)定的次序標(biāo)注。例如，花鍵鍵數(shù)N為6，小徑d為23H7/f7，大徑D為26H10/f11，鍵寬（鍵槽寬）B為6H11/d10，則標(biāo)注方法如下。對于花鍵副（即在裝配圖上），標(biāo)注配合代號：對于內(nèi)、外花鍵（即在零件圖上），標(biāo)注尺寸公差帶代號：矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測三、矩形花鍵的極限尺寸計(jì)算矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測四、花鍵的檢測花鍵的檢測分為單項(xiàng)檢測和綜合檢測兩種。1、單項(xiàng)檢測單項(xiàng)檢測就是對花鍵的單項(xiàng)參數(shù)小徑、大徑、鍵寬（鍵槽寬）等尺寸和位置誤差分別測量或檢驗(yàn)。當(dāng)花鍵小徑定心表面采用包容要求，各鍵（鍵槽）的對稱度公差及花鍵各部位均遵循獨(dú)立原則時（圖8-12），一般應(yīng)采用單項(xiàng)檢測。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測采用單項(xiàng)檢測時，小徑定心表面應(yīng)采用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)。大徑、鍵寬的尺寸在單件、小批生產(chǎn)時使用普通計(jì)量器具測量，在成批大量的生產(chǎn)中，可用專用極限量規(guī)來檢驗(yàn)。圖8-13所示為檢驗(yàn)花鍵各要素極限尺寸用的量規(guī)、塞規(guī)和卡規(guī)。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測2、綜合檢測綜合檢測就是對花鍵的尺寸、幾何誤差按控制最大實(shí)體實(shí)效邊界要求，用綜合量規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)花鍵小徑定心表面采用包容要求，各鍵（鍵槽）位置度公差與鍵寬（鍵槽寬）的尺寸公差關(guān)系采用最大實(shí)體要求，且該位置度公差與小徑定心表面（基準(zhǔn)）尺寸公差的關(guān)系也采用最大實(shí)體要求時（圖8-11），應(yīng)采用綜合檢測。矩形花鍵聯(lián)接的公差與檢測