第7章鍵與花鍵聯結的公差與檢測

7.1鍵連接

7.2花鍵連接

7.3矩形花鍵的標注17.1平鍵結合的精度設計與檢測7.1.1平鍵和鍵槽的尺寸單鍵（通常稱鍵）分為平鍵、半圓鍵、切向鍵和楔鍵等幾種，其中平鍵應用最為廣泛。平鍵又可分為導向平鍵和普通平鍵，前者用于導向聯結，后者用于固定聯結。2平鍵聯結是由鍵、軸槽和輪轂槽三部分組成的。

鍵寬（包括軸槽寬和輪轂槽寬）b是配合尺寸，規定較嚴格的公差；鍵的高度h和長度L以及軸鍵槽的深度t和長度L和輪轂鍵槽的深度t1皆非配合尺寸，規定較松的公差；

d為軸和輪轂的直徑，在設計平鍵連接時，軸頸d確定后，平鍵的規格參數也隨之確定。37.1.2平鍵連接的精度設計（1）平鍵和鍵槽配合尺寸的公差帶和配合種類普通平鍵是標準件，因此鍵和鍵槽寬度b的配合采用基軸制，其尺寸大小是根據軸的直徑進行選取的。

GB/T1095—2003規定的鍵和鍵槽寬度公差從GB/T1801—2009《產品幾何技術規范（GPS）極限與配合公差帶和配合的選擇》中選取。國標對鍵寬規定了一種公差帶h8，基本尺寸為鍵寬；4圖鍵聯接中鍵寬與槽寬的公差帶鍵聯接的公差與配合

D10H9bN9h8h8h8JS9P9P9-0+軸鍵槽寬度公差帶鍵的寬度公差帶輪轂鍵槽寬度公差帶較松連接一般連接較緊連接567.1.2平鍵連接的精度設計（2）平鍵和鍵槽非配合尺寸的公差帶平鍵高度h公差帶一般為h11，平鍵長度上的公差帶為h14，軸鍵槽長度L公差帶為H14。

GB/T1095—2003對軸鍵槽深度t1和輪轂鍵槽深度t2的極限偏差作了專門規定。為了便于測量，圖樣上對軸鍵槽深度和輪轂鍵槽深度分別標注“d-t1”和“d+t2”。77.1.2平鍵連接的精度設計（3）鍵槽的幾何公差◆對稱度要求

為保證鍵側與鍵槽側面之間有足夠的接觸面積，避免裝配困難，應分別對鍵槽對軸的軸線和輪轂槽對孔的軸線規定對稱度公差，對稱度公差按國標《形狀和位置公差未注公差值》規定選取，一般取7～9級。對稱度公差的主要參數是鍵寬b。

根據不同的功能要求，對稱度公差與鍵槽寬度公差的關系以及與孔、軸尺寸公差的關系可以采用獨立原則，或者采用最大實體要求。87.1.2平鍵連接的精度設計（3）鍵槽的幾何公差◆平行度要求當鍵長L

與鍵寬

b之比大于或等于8時，應對鍵寬

b

的兩工作側面在長度方向上規定平行度公差，平行度公差應按《形狀和位置公差》的規定選取，即：當b≤6mm時，平行度公差選7級；當b≥6～36mm時，平行度公差選6級；當b≥40mm時，平行度公差選5級。97.1.2平鍵連接的精度設計（4）鍵槽的表面粗糙度鍵槽配合面的表面粗糙度Ra

值推薦為1.6~6.3μm，非配合面的粗糙度參數Ra值為6.3~10μm。7.1.3平鍵聯結的檢測鍵和鍵槽的尺寸檢測比較簡單，可用各種通用計量器具測量，大批量生產時也可用專用的極限量規來檢驗。鍵槽對其軸線的對稱度較重要，當工藝不能保證其精度時，應進行檢測，在成批生產中可用專用量規檢驗。107.2矩形花鍵結合的精度設計與檢測7.2.1花鍵花鍵聯結是由內花鍵（花鍵孔）和外花鍵（花鍵軸）兩個零件組成的。花鍵有如下優點：（1）載荷分布均勻，承載能力強，可傳遞更大的扭矩；

（2）導向性好；（3）定心精度高，滿足了高精度場合的使用要求。c)三角花鍵

a)矩形花鍵

b)漸開線花鍵117.2.2矩形花鍵的幾何參數和定心方式

（1）矩形花鍵的主要尺寸

國家標準規定了矩形花鍵的基本尺寸：大徑D、小徑d、鍵寬和鍵槽寬B。規定鍵數N為偶數，有6、8、10三種；按承載能力，矩形花鍵分為輕、中兩個系列。內花鍵外花鍵12

（2）矩形花鍵聯結的定心方式矩形花鍵連接由內花鍵和外花鍵構成，它靠內外花鍵的大徑D、小徑d和鍵槽寬（鍵寬）B的配合來保證內外花鍵的同軸度（定心精度）、連接強度和傳遞轉矩。理論上矩形花鍵可以有三種定心方式：小徑d定心、大徑D定心和鍵側（鍵槽側）B定心。從加工工藝上看，小徑便于磨削，可以達到較高精度。所以矩形花鍵采用小徑定心可以獲得更高的定心精度。非定心直徑表面之間有相當大的間隙；鍵和鍵槽兩側面的寬度應具有足夠的精度——傳遞轉矩和導向作用。

13定心方式

圖矩形花鍵連接的定心方式b)小徑定心

a)大徑定心c)鍵寬定心147.2.3矩形花鍵連接的精度設計

（1）矩形花鍵連接的公差與配合

矩形花鍵連接按精度高低，分為一般用途和精密傳動使用兩種；矩形花鍵的裝配形式分為：滑動、緊滑動和固定三種。由于花鍵的幾何誤差的影響，三種裝配形式指明的配合皆比各自的配合代號表示的配合緊一些。內、外花鍵的尺寸公差帶見下表。為減少專用刀具和量具的數量（如拉刀和量規），花鍵聯結采用基孔制配合。15注：①精密傳動用的內花鍵，當需要控制鍵側配合間隙時，槽寬可選用H7,一般情況可選用H9。②當內花鍵公差帶為H6和H7時，允許與高一級的外花鍵配合。16

（2）

矩形花鍵連接的公差與配合的選擇矩形花鍵連接的公差與配合的選用主要是確定連接的精度和裝配形式。矩形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扭矩大時，應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。內外花鍵相對移動、距離長、頻率高——間隙較大的滑動連接，保證運動靈活和儲油空間；內外花鍵定心精度高，傳遞扭矩大——緊滑動連接；內外花鍵無軸向移動——固定連接。1718（3）矩形花鍵連接的幾何公差和表面粗糙度①矩形花鍵的形位公差

◆小徑結合面遵守包容要求小徑d

是花鍵聯結中的定心尺寸，要保證花鍵的配合性能，其定心表面的形狀公差和尺寸公差的關系遵守包容要求，即當小徑d的實際尺寸處于最大實體狀態時，它必須具有理想形狀。只有當小徑d

的實際尺寸偏離最大實體狀態時，才允許有形狀誤差。19①矩形花鍵的形位公差◆花鍵的位置度公差遵守最大實體要求花鍵的位置度公差綜合控制花鍵各鍵之間的分度誤差、各鍵對軸線的對稱度誤差以及各鍵對軸線的平行度誤差等。在大批量生產條件下，一般用花鍵綜合量規檢驗。圖

矩形花鍵的位置度公差標注6×7H11EQSE34H106.328H73.20.02MAMA34a110.83.26×7d10EQS0.02MAMEA20

①矩形花鍵的形位公差

◆

鍵與鍵槽的對稱度公差遵守獨立原則。單件小批量生產時，一般規定鍵或鍵槽兩側面的中心平面對定心表面軸線的對稱度公差和花鍵的等分度公差，并遵守獨立原則。6×7H11EQSE34H106.3A28H73.2A0.015圖矩形花鍵的對稱度公差標注28h734a110.83.2E6×7d10EQSA0.015A21加工表面內花鍵外花鍵Ra不大于小徑0.80.8大徑6.33.2鍵側3.20.8

花鍵表面粗糙度推薦值(μm)②

表面粗糙度要求227.2.3矩形花鍵的標注矩形花鍵在圖樣上的標注應按下列順序表示：

鍵數N×小徑d×大徑D×鍵寬（鍵槽寬）B

在裝配圖上標注花鍵的配合代號；在零件圖上標注花鍵的尺寸公差代號，以及幾何公差和公差原則要求。23花鍵規格N×d×D×B，即10×72×78×12

花鍵副

內花鍵外花鍵例如：矩形花鍵數N

為10，小徑d為72H7/f7,大徑D

為78H10/a11,鍵寬B

為12H11/d10的標記為247.2.4矩形花鍵的檢測矩形花鍵的檢測分為單項測量和綜合檢驗兩類。（1）單項測量對于單鍵小批量生產的矩形花鍵采用單項測量。一般是指規定了對稱度和等分度公差且遵守獨立原則的矩形花鍵。測量時，花鍵的尺寸（小徑、大徑、鍵寬或鍵槽寬）和位置誤差（對稱度和等分度）使用千分尺、游標卡尺等通用計量器具分別測量。257.2.4矩形花鍵的檢測矩形花鍵的檢測分為單項測量和綜合檢驗兩類。（2）綜合檢驗對于大批量生產的矩形花鍵，先用花鍵位置規（塞規或環規）同時檢驗花鍵的小徑、大徑、鍵寬及大徑、小徑同軸度誤差、各鍵（槽）位置度誤差等綜合結果。用位置量規檢驗合格后，再用單項止端塞規（卡規）或普通計量器具檢驗小徑、大徑、鍵寬（鍵槽款）的局部尺寸是否超越最小實體