９.１單鍵結(jié)合的互換性9.1.1單鍵連接的結(jié)構(gòu)和主要幾何參數(shù)１.單鍵連接的結(jié)構(gòu)單鍵連接是一種可拆卸連接，通常用于軸與齒輪、軸與皮帶輪的連接。單鍵連接的結(jié)構(gòu)中，在被連接軸的外圓和齒輪、皮帶輪內(nèi)孔開有鍵槽，通過鍵將兩者結(jié)合，由鍵傳遞扭矩和運(yùn)動，或以鍵作為導(dǎo)向元件。用于結(jié)合的單鍵主要類型有平鍵、半圓鍵和楔鍵，它們與軸和輪轂的連接形式如圖９－１所示。下一頁返回９.１單鍵結(jié)合的互換性單鍵連接的結(jié)構(gòu)簡單可靠、緊湊，裝拆方便，且容易加工，所以在各種機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。其中，平鍵連接為典型形式，故以下有關(guān)單鍵結(jié)合的內(nèi)容以平鍵連接為例。２.平鍵鍵槽的主要幾何參數(shù)ＧＢ／Ｔ１０９５—２００３規(guī)定了ｂ＝２～１００ｍｍ普通型、導(dǎo)向型平鍵鍵槽的剖面尺寸，普通型平鍵鍵槽的剖面尺寸如圖９－２所示。平鍵的主要尺寸為ｂ×ｈ，ｂ為平鍵的寬度，ｈ為平鍵的高度。鍵槽的尺寸有槽寬ｂ（與鍵同寬，鍵寬與槽寬形成配合）、軸深ｔ１、轂深ｔ２（ｔ１＋ｔ２＞ｈ）及槽內(nèi)倒角半徑ｒ。以上單位均為ｍｍ。上一頁下一頁返回９.１單鍵結(jié)合的互換性普通型平鍵鍵槽的尺寸與公差的具體數(shù)值可查閱ＧＢ／Ｔ１０９５—２００３。9.1.2單鍵連接的配合、技術(shù)要求與檢測１.平鍵連接的配合在平鍵連接中，平鍵是標(biāo)準(zhǔn)件。鍵寬和槽寬ｂ是配合尺寸，因此鍵和鍵槽寬度的配合采用基軸制。ＧＢ／Ｔ１０９５—２００３規(guī)定的鍵和鍵槽尺寸公差帶從ＧＢ／Ｔ１８０１—１９９９中選取，對鍵寬規(guī)定一種公差帶，對軸和輪轂的鍵槽寬各規(guī)定三種公差帶，構(gòu)成三類配合，即松連接、正常連接和緊密連接，它們的公差帶如圖９－３所示，各自的適用范圍見表９－１。上一頁下一頁返回９.１單鍵結(jié)合的互換性２.鍵與鍵槽的技術(shù)要求按ＧＢ／Ｔ１０９５—２００３規(guī)定，鍵與鍵槽應(yīng)符合以下技術(shù)條件：１）普通型平鍵與導(dǎo)向型平鍵的尺寸應(yīng)分別符合ＧＢ／Ｔ１０９６、ＧＢ／Ｔ１０９７的規(guī)定。２）導(dǎo)向型平鍵的軸槽與輪轂槽用較松連接的公差。３）平鍵軸槽的長度公差用Ｈ１４。４）軸槽及輪轂槽的寬度ｂ對軸及輪轂軸心線的對稱度，一般可按ＧＢ／Ｔ１１８４—１９９６表Ｂ４中對稱度公差７～９級選取。上一頁下一頁返回９.１單鍵結(jié)合的互換性５）鍵槽兩側(cè)面的表面粗糙度Ｒａ值推薦為１.６～３.２μｍ，槽底Ｒａ值為６.３μｍ。３.鍵槽的檢測鍵和鍵槽的尺寸測量比較簡單，在單件小批量生產(chǎn)中可采用通用測量器具（游標(biāo)卡尺、千分尺等）來測量。在批量生產(chǎn)中，鍵槽可采用量規(guī)檢測，分別對其尺寸誤差、位置誤差進(jìn)行控制。上一頁返回９.２矩形花鍵結(jié)合的互換性矩形花鍵特別適用于傳遞扭矩不大而精度要求較高的場合。矩形花鍵連接由內(nèi)花鍵和外圖９－４矩形花鍵連接的主要尺寸花鍵構(gòu)成，其主要尺寸為大徑Ｄ、小徑ｄ和鍵寬（鍵槽寬）Ｂ，如圖９－４所示。為了便于加工和檢測，矩形花鍵的鍵數(shù)Ｎ取偶數(shù)，有６、８、１０三種。按承載能力不同，矩形花鍵可分為輕、中兩個系列，中系列矩形花鍵的大徑Ｄ比輕系列的略大，故承載能力較大。下一頁返回９.２矩形花鍵結(jié)合的互換性矩形花鍵連接有三個結(jié)合面，即大徑Ｄ、小徑ｄ和鍵側(cè)（鍵槽側(cè)）Ｂ。在這三個結(jié)合面中選取其中一個為主，來確定內(nèi)、外花鍵的定心方式和配合性質(zhì)。用于確定配合性質(zhì)的結(jié)合面稱為“定心表面”，理論上這三個結(jié)合面都可以作為定心表面。ＧＢ／Ｔ１１４４—２００１規(guī)定矩形花鍵連接以小徑結(jié)合面作為定心表面，即采用小徑定心，如圖９－５所示。采用小徑定心便于內(nèi)花鍵的加工與檢測。對于定心直徑即小徑ｄ有較高的精度要求，對非定心直徑即大徑Ｄ則精度要求較低，且有較大的間隙。對于鍵寬和鍵槽寬，必須有足夠的精度，以保證傳遞扭矩及導(dǎo)向的功能要求。上一頁下一頁返回９.２矩形花鍵結(jié)合的互換性9.2.2矩形花鍵連接的配合及其選用矩形花鍵結(jié)合按其使用要求分為一般用和精密傳動用兩類。一般用花鍵結(jié)合多用于需傳遞較大轉(zhuǎn)矩的汽車、拖拉機(jī)或其他機(jī)械結(jié)構(gòu)中，精密傳動用花鍵結(jié)合多用于精密變速機(jī)構(gòu)中，如用于機(jī)床變速箱中。定心精度要求高或傳遞扭矩較大時，小徑ｄ選用較高的公差等級；反之，選用較低的公差等級。上一頁下一頁返回９.２矩形花鍵結(jié)合的互換性花鍵結(jié)合按松緊程度的不同，分為滑動、緊滑動、固定三種裝配形式。當(dāng)花鍵孔在花鍵軸上移動頻率高且移動距離長時，應(yīng)選用滑動配合；有移動但移動頻率不高時應(yīng)選用緊滑動配合；當(dāng)花鍵孔在花鍵軸上無軸向移動且傳遞扭矩較大時則選用固定配合。三種裝配形式形成的配合都是間隙配合，但由于受形位誤差的影響，實(shí)際裝配時配合較緊。上一頁返回下一頁９.２矩形花鍵結(jié)合的互換性9.2.3矩形花鍵連接的技術(shù)要求、標(biāo)注與檢測１.矩形花鍵的技術(shù)要求與標(biāo)注矩形花鍵的內(nèi)、外結(jié)合面較為復(fù)雜，且一般情況下鍵長與鍵寬的比值較大，故形位誤差對矩形花鍵連接的質(zhì)量影響較大。因此要對花鍵的形位誤差加以控制。批量生產(chǎn)中，矩形花鍵的檢測通常采用綜合檢驗(yàn)法，即用專用綜合量規(guī)檢驗(yàn)，對于內(nèi)、外花鍵的分度誤差一般規(guī)定位置度公差，并采用相關(guān)要求。單件小批量生產(chǎn)時，往往沒有專用綜合量規(guī)，會采用單項(xiàng)檢驗(yàn)法，上一頁下一頁返回９.２矩形花鍵結(jié)合的互換性一般規(guī)定鍵或鍵槽兩側(cè)面的中心平面對小徑表面軸線的對稱度公差和花鍵等分度公差，并遵守獨(dú)立原則。鍵槽寬或鍵寬的等分度公差等于其對稱度公差。２.矩形花鍵的標(biāo)記上一頁下一頁返回９.２矩形花鍵結(jié)合的互換性ＧＢ／Ｔ１１４４—２００１規(guī)定矩形花鍵的標(biāo)記應(yīng)按次序包含下列內(nèi)容：鍵數(shù)Ｎ、小徑ｄ、大徑Ｄ、鍵寬Ｂ的公稱尺寸及配合公差帶代號和標(biāo)準(zhǔn)號。標(biāo)記示例如圖９－８所示。上一頁下一頁返回９.２矩形花鍵結(jié)合的互換性３.矩形花鍵的檢測為確?；ㄦI結(jié)合的互換性，對加工完的內(nèi)、外花鍵各幾何參數(shù)必須進(jìn)行檢測。花鍵的檢測一般有單項(xiàng)檢驗(yàn)法和綜合檢驗(yàn)法兩種。（１）單項(xiàng)檢驗(yàn)法單項(xiàng)檢測法指用通用測量器具分別測量花鍵的各項(xiàng)尺寸及幾何誤差。例如，可采用游標(biāo)卡尺或千分尺測量ｄ、Ｄ、Ｂ的實(shí)際尺寸，用光學(xué)分度頭測量等分度誤差（代替位置度公差），然后綜合判定花鍵各實(shí)際要素是否超越理想邊界。單項(xiàng)檢驗(yàn)法多用于單件小批量生產(chǎn)。大批量生產(chǎn)中，需對花鍵的單項(xiàng)要素進(jìn)行工藝質(zhì)量分析時，也采用單項(xiàng)檢驗(yàn)法。上一頁下一頁返回９.２矩形花鍵結(jié)合的互換性（２）綜合檢驗(yàn)法綜合檢驗(yàn)法指用一套花鍵綜合量規(guī)檢驗(yàn)內(nèi)、外花鍵的各個要素是否超越最大理想邊界，并且用各單項(xiàng)要素止規(guī)分別判斷花鍵的各單項(xiàng)要素是否超越所規(guī)定的最小實(shí)體尺寸。內(nèi)花鍵綜合通規(guī)具有外花鍵輪廓，用以檢驗(yàn)內(nèi)花鍵的小徑ｄｍｉｎ、大徑Ｄｍａｘ、鍵槽寬Ｂｍｉｎ及大徑對小徑的同軸度；外花鍵綜合通規(guī)具有內(nèi)花鍵輪廓，用以檢驗(yàn)外花鍵的小徑ｄｍａｘ、大徑Ｄｍｉｎ、鍵槽寬Ｂｍａｘ及大徑對小徑的同軸度。同時，用單項(xiàng)止規(guī)（或其他量具）分別檢驗(yàn)小徑、大徑、鍵（槽）寬的上極限尺寸。鍵與鍵