鍵聯(lián)結(jié)和花鍵聯(lián)結(jié)廣泛用于軸和軸上傳動(dòng)件之間的可拆卸聯(lián)結(jié)，用以傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)，有時(shí)也作軸向滑動(dòng)的導(dǎo)向，特殊場(chǎng)合還能起到定位和保證安全的作用。不同的應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)鍵聯(lián)結(jié)的要求不同，本課主要介紹平鍵和花鍵聯(lián)結(jié)公差與配合。

鍵 聯(lián) 結(jié)

概述

平鍵的公差與配合

平鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，平鍵聯(lián)結(jié)是鍵與軸及輪轂三個(gè)零件的配合。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鍵聯(lián)結(jié)采用基軸制配合。

為滿足不同的使用要求，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)平鍵與鍵槽和輪轂槽規(guī)定了正常聯(lián)結(jié)、緊密聯(lián)結(jié)和松動(dòng)聯(lián)結(jié)三種聯(lián)結(jié)類型，對(duì)軸和輪轂的鍵槽寬各規(guī)定了三種公差帶，對(duì)鍵寬規(guī)定了h9一種公差帶（下圖），因此構(gòu)成了三組配合，其配合性質(zhì)及應(yīng)用。

h9公差帶

h9鍵和鍵槽的配合

平鍵的形位公差和表面粗糙度

為保證鍵與鍵槽的側(cè)面具有足夠的接觸面積和避免裝配困難，應(yīng)分別規(guī)定軸槽對(duì)軸線和輪轂槽對(duì)孔的軸線的對(duì)稱度公差。對(duì)稱度公差等級(jí)按GB／T1184—1996，一般取7～9級(jí)。

軸槽與輪轂槽的兩個(gè)工作側(cè)面為配合表面，表面粗超度Ra值取1.6～6.3μm。槽底面等為非配合表面，表面粗超度Ra值取6.3μm。

平鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合的選用

根據(jù)軸徑確定平鍵的規(guī)格參數(shù) 。

根據(jù)平鍵的使用要求和應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)選擇鍵連接的松緊類型 。

確定鍵槽、輪轂槽的寬度、深度尺寸和公差 。

確定鍵槽的形位公差和各表面的粗糙度要求。

圖樣標(biāo)注

圖樣標(biāo)注

花鍵聯(lián)結(jié)

與平鍵聯(lián)結(jié)相比花鍵聯(lián)結(jié)具有 定心精度高、導(dǎo)向性好、軸和輪轂上承受的負(fù)荷分布比較均勻、傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，而且強(qiáng)度高，聯(lián)結(jié)更可靠等特點(diǎn)。

花鍵按其鍵齒形狀分為矩形花鍵，漸開(kāi)線花鍵兩種，下文以應(yīng)用最廣的矩形花鍵為例。

矩形花鍵聯(lián)結(jié)的特點(diǎn)

形花鍵聯(lián)結(jié)由內(nèi)花鍵（花鍵孔）與外花鍵（花鍵軸）構(gòu)成，用于傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。其聯(lián)結(jié)應(yīng)保證內(nèi)花鍵與外花鍵的同軸度、聯(lián)結(jié)強(qiáng)度和傳遞強(qiáng)度的可靠性，對(duì)要求軸向滑動(dòng)的聯(lián)結(jié)，還應(yīng)保證導(dǎo)向精度。

矩形花鍵的配合尺寸及定心方式

按承載能力，矩形花鍵分為中、輕兩個(gè)系列。對(duì)同一小徑，兩個(gè)系列的鍵數(shù)相同；鍵(槽)寬相同，僅大徑不相同。

矩形花鍵主要尺寸有小徑d、大徑D、鍵(槽)寬B，如下圖所示：

標(biāo)注

矩形花鍵聯(lián)結(jié)的結(jié)合面有三個(gè)，即大徑結(jié)合面、小徑結(jié)合面和鍵側(cè)結(jié)合面。每個(gè)結(jié)合面都可作為定心表面，所以花鍵聯(lián)結(jié)有三種定心方式：小徑d定心、大徑D定心和鍵(槽)寬B定心，如下圖所示。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定矩形花健采用小徑定心。

標(biāo)注

矩形花鍵的公差與配合

為了減少制造內(nèi)花鍵用的拉刀和量具的品種規(guī)格，有利于拉刀和量具的專業(yè)化生產(chǎn)，矩形花鍵配合應(yīng)采用基孔制。

矩形花鍵配合精度的選擇，主要考慮定心精度要求和傳遞轉(zhuǎn)矩的大小。

精密傳動(dòng)用花鍵聯(lián)結(jié)定心精度高，傳遞轉(zhuǎn)矩大而且平穩(wěn)，多用于精密機(jī)床主軸變速箱與齒輪孔的聯(lián)結(jié)。

一般用花鍵聯(lián)結(jié)則常用于定心精度要求不高的臥式車床變速箱及各種減速器中軸與齒輪的聯(lián)結(jié)。

配合種類的選擇，首先應(yīng)根據(jù)內(nèi)、外花鍵之間是否有軸向移動(dòng)，確定是固定聯(lián)結(jié)還是非固定聯(lián)結(jié)。

對(duì)于內(nèi)、外花鍵之間要求有相對(duì)移動(dòng)，而且移動(dòng)距離長(zhǎng)，移動(dòng)頻率高的情況，應(yīng)選擇配合間隙較大的滑動(dòng)聯(lián)結(jié)，使配合面間有足夠的潤(rùn)滑油層，以保證運(yùn)動(dòng)靈活。

對(duì)于內(nèi)、外花鍵之間有相對(duì)移動(dòng)、定心精度要求高、傳遞轉(zhuǎn)矩大，或經(jīng)常有反向轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，則應(yīng)選擇配合間隙較小的緊滑動(dòng)聯(lián)結(jié)。

對(duì)于內(nèi)、外花鍵之間相對(duì)固定，無(wú)軸向滑動(dòng)要求時(shí)，則選擇固定聯(lián)結(jié)。

矩形花鍵小徑d、大徑D和鍵寬B的公差與配合的選擇。

矩形花鍵的形位公差和表面粗糙度

為保證定心表面的配合性質(zhì)，應(yīng)對(duì)矩形花鍵規(guī)定如下要求：

1） 內(nèi)、外花鍵定心直徑d的尺寸公差與形位公差的關(guān)系，必須采用包容要求 。

2） 內(nèi)（外）花鍵應(yīng)規(guī)定鍵槽（鍵）側(cè)面對(duì)定心軸線的位置度公差，如下圖所示，并采用最大實(shí)體要求，用綜合量規(guī)檢驗(yàn)。

位置度公差

矩形花鍵位置度公差

3） 單件小批生產(chǎn)，采用單項(xiàng)測(cè)量時(shí)，應(yīng)規(guī)定鍵槽（鍵）的中心平面對(duì)定心軸線的對(duì)稱度和等分度，并采用獨(dú)立原則，如下圖：

示例

矩形花鍵對(duì)稱度公差

4） 對(duì)較長(zhǎng)的花鍵可根據(jù)性能自行規(guī)定鍵側(cè)對(duì)軸線的平行度公差 。

5）矩形花鍵的表面粗糙度Ra允許值 ：

對(duì)于內(nèi)花鍵，小徑表面≤1.6μm，大徑表面6.3μm，鍵槽側(cè)面3.2μm 。

對(duì)于外花鍵，小徑表面≤0.8μm，大徑表面3.2μm，鍵槽側(cè)面1.6μm 。

圖樣標(biāo)注

矩形花鍵規(guī)格按N×d×D×B的方法表示，矩形花鍵的標(biāo)記按花鍵規(guī)格所規(guī)定的順序書(shū)寫，另需加上配合或公差帶代號(hào)。其在圖樣上標(biāo)注如下圖所示 ：

圖樣標(biāo)注

平鍵聯(lián)接是通過(guò)鍵的側(cè)面分別與軸槽、輪轂槽的側(cè)面接觸來(lái)傳遞的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的，鍵的上表面和輪轂槽底面留有一定的間隙。鍵寬和鍵槽寬b是決定配合性質(zhì)和配合精度的主要參數(shù)。

平鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，所以鍵聯(lián)結(jié)采用基軸制配合。鍵寬只規(guī)定一種公差帶，而鍵槽寬采用不同的公差帶，形成松、正常和緊密三種連接類型。

矩形花鍵聯(lián)結(jié)由內(nèi)花鍵和外花鍵構(gòu)成。矩形花鍵主要尺寸有小徑d、大徑D、鍵(槽)寬B。GB／Tll44—2001規(guī)定矩形花健以小徑結(jié)合面作為定心表面，即采用小徑定心 。

矩形花鍵配合應(yīng)采用基孔制。配合精度的選擇，主要考慮定心精度要求和傳遞轉(zhuǎn)矩的大小。

矩形花鍵規(guī)格按N×d×D×B的方法表示，標(biāo)記按花鍵規(guī)格所規(guī)定的順序書(shū)寫，另需加上配合或公差帶代號(hào) 。