键和花键联结的公差与检测.doc

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1、第十一章 键和花键联结的公差与检测 键联结和花键联结广泛用作轴与轴上传动件(如齿轮、带轮、联轴器等)之间的可拆联结，用以传递转矩。当轴与传动件之间有轴向相对运动要求时，键联结和花键联结还能起导向作用，如变速箱中变速齿轮花键孔与花键轴的联结。 键又称单键，可分为平键、半圆键、切向键和楔形键等几种，其中平键又分为普通平键和导向平键两种。平键联结制造简单，装拆方便，因此应用颇广。 花键分为矩形花键和渐开线花键两种。与平键联结相比较，花键联结的强度高，承载能力强。矩形花键联结在机床和一般机械中应用较广。渐开线花键联结与矩形花键联结相比较，前者的强度更高，承载能力更强，且具有精度高、齿面接触良好、能自动

2、定心、加工方便等优点，在汽车、拖拉机制造业中已被广泛采用。 为了满足普通平键联结、矩形花键联结和圆柱直齿渐开线花键联结的使用要求，并保证其互换性，我国发布了GBT10952003平键 键槽的剖面尺寸、GBT11442001矩形花键 尺寸、公差和检测和GBT 34781995圆柱直齿渐开线花键等国家标准。1 普通平键联结的公差、配合与检测 一、普通平键和键槽的尺寸普通平键联结见图11-1所示，由键、轴键槽和轮毂键槽(孔键槽)等三部分组成，通过键的侧面和轴键槽及轮毂键槽的侧面相互接触来传递转矩。因此在普通平键联结中，键和轴键槽、轮毂键槽的宽度b是配合尺寸，应规定较严格的公差；而键的高度h和长度L以

3、及轴键槽的深度t1和长度L、轮毂键槽的深度t2皆是非配合尺寸，应给予较松的公差。二、普通平键联结的公差与配合 1普通平键和键槽配合尺寸的公差带和配合种类 普通平键联结中，键由型钢制成，是标准件。因此，键和键槽宽度b的配合采用基轴制。GBT10952003规定的键和键槽宽度公差带均从GBT18011999极限与配合 公差带和配合的选择中选取，见图11-2，对键的宽度规定一种公差带h8，对轴和轮毂键槽的宽度各规定三种公差带，以满足不同用途的需要。键和键槽宽度公差带形成了三类配合，即松联结、正常联结和紧密联结，它们的应用可参考表11-1。 2普通平键和键槽非配合尺寸的公差带普通平键高度的公差带一般采

4、用h11；平键长度L的公差带采用h14；轴键槽长度L的公差带采用H14。GBT10952003对轴键槽深度t1和轮毂键槽深度t2的极限偏差作了专门规定(见附表11-1)。为了便于测量，在图样上对轴键槽深度和轮毂键槽深度分别标注“d-t1”和“d+t2”(此处d为孔、轴的基本尺寸)，它们的极限偏差见附表11-1。 3键槽的形位公差 键与键槽配合的松紧程度不仅取决于它们的配合尺寸的公差带，而且还与它们的配合表面的形位误差有关，因此还需规定轴键槽两侧面的中心平面对轴的基准轴线和轮毂键槽两侧面的中心平面对孔的基准轴线的对称度公差。根据不同的功能要求，该对称度公差与键槽宽度公差的关系以及与孔、轴尺寸公差

5、的关系可以采用独立原则(见图11-3)，或者采用最大实体要求(见图11-4)。对称度公差等级可按GBT 11841996形状和位置公差未注公差值取为79级。 4键槽的表面粗糙度轮廓要求键槽的宽度6两侧面的表面粗糙度轮廓幅度参数Ra的上限值一般取为1.63.2m，键槽底面的Ra的上限值取为6.3m。 三、普通平键键槽尺寸和公差在图样上的标注轴键槽和轮毂键槽的剖面尺寸及其公差带、键槽的形位公差和表面粗糙度轮廓要求、所采用的公差原则在图样上的标注示例分别见图11-3和图11-4。 四、普通平键键槽的检测 1键槽尺寸的检测 键槽尺寸的检测比较简单，可用千分尺、游标尺等普通计量器具来测量。大批大量生产时

6、键槽宽度可以用量块或光滑极限量规来检验。 2轴键槽对称度误差的测量 参看图11-5a，轴键槽中心平面对基准轴线的对称度公差采用独立原则。这时键槽对称度误差可按图11-5b所示的方法来测量。该方法是以平板4作为测量基准，用V形支承座1体现被测轴2的基准轴线，它平行于平板。用定位块3(或量块)模拟体现键槽中心平面。将置于平板4上的指示器的测头与定位块3的顶面接触，沿定位块的一个横截面移动，并稍微转动被测轴来调整定位块的位置，使指示器沿定位块这个横截面移动时示值始终不变为止，从而确定定位块的这个横截面的素线平行于平板。然后用指示器对定位块长度两端的和部位的测点分别进行测量，测得的示值分别为M和M。将

7、被测轴2在V形支承座1上翻转180，然后按上述方法进行调整并测量定位块另一顶面(前一轮测量时的底面)长度两端的和部位的测点，测得示值分别为M和M。 图11-5b所示的直角坐标系中，。坐标轴为被测轴的基准轴线，y坐标轴平行于平板，z坐标轴为指示器的测量方向。因此键槽实际被测中心平面的两端相对于通过基准轴线且平行于平板的平面Oxy的偏离量1和2分别为：1=( M-M)22=( M-M)2轴键槽对称度误差值f由2和2值以及被测轴的直径d和键槽深度t1按下式计算： 3用量规检验键槽对称度误差 (1)轴键槽对称度误差的检验参看图11-6a，当轴键槽对称度公差与键槽宽度公差的关系采用最大实体要求，与轴尺

8、寸公差的关系采用独立原则时，该键槽的对称度误差可用图11-6b所示的量规来检验。它是按依次检验方式设计的功能量规，检验实际被测键槽的轮廓是否超出其最大实体实效边界。该量规以其V形表面作为定位表面来体现基准轴线(不受轴实际尺寸变化的影响)，用检验键两侧面模拟体现被测键槽的最大实体实效边界。若量规的V形定位表面与轴表面接触且检验键能够自由进入实际被测键槽，则表示对称度误差合格。键槽实际尺寸用两点法测量。 (2)孔键槽对称度误差的检验图11-4所示轮毂键槽对称度公差与键槽宽度公差及基准孔尺寸公差的关系皆采用最大实体要求，该键槽的对称度误差可用图11-7所示的量规来检验(详见第七章3第四节例7的叙述)

9、。它是按共同检验方式设计的功能量规。它的定位圆柱面既模拟体现基准孔，又能够检验实际基准孔的轮廓是否超出其最大实体边界；它的检验键I模拟体现被测键槽两侧面的最大实体实效边界，检验实际被测键槽的轮廓是否超出该边界。如果它的定位圆柱和检验键I能够同时自由通过轮毂的实际基准孔和实际被测键槽，则表示对称度误差合格。基准孔和键槽宽度的实际尺寸用两点法测量。2 矩形花键联结的公差、配合与检测 一、矩形花键的主要尺寸CBT11442001规定矩形花键的主要尺寸有小径d、大径D、键宽和键槽宽B，见图11-8。键数N规定为偶数，有6、8、10三种，以便于加工和检测。按承载能力，对基本尺寸分为轻系列和中系列两种规格

10、，同一小径的轻系列和中系列的键数相同，键宽(键槽宽)也相同，仅大径不相同，见附表11-2。 二、矩形花键联结的定心方式矩形花键联结(见图11-9)由内花键和外花键构成，它是靠内、外花键的大径D、小径d和键槽宽、键宽B同时参与配合，来保证内、外花键的同轴度(定心精度)、联结强度和传递转矩的可靠性；对要求轴向滑动的联结，还应保证导向精度。因此，矩形花键可以有三种定心方式：小径d定心、大径D定心和键侧(键槽侧)B定心。在矩形花键联结中，要保证三个配合面同时达到高精度的配合是很困难的，也没有必要。因此，GBT11442001规定矩形花键联结采用小径定心。这是因为随着科学技术的发展，现代工业对机械零件的

11、质量要求不断提高，对花键联结的机械强度、硬度、耐磨性和精度的要求都提高了。例如，工作时每小时相对滑动15次以上的内、外花键，要求硬度在40HRC以上；相对滑动频繁的内、外花键，则要求硬度为5660HRC，这样在内、外花键制造时需热处理(淬火)来提高硬度和耐磨性。为保证定心表面的精度要求，淬硬后需进行磨削加工。从加工工艺性看，小径便于磨削(内花键小径表面可在内圆磨床上磨削，外花键小径表面可用成形砂轮磨削)，通过磨削可达到高精度要求。所以矩形花键联结采用小径定心可以获得更高的定心精度，并能保证和提高花键的表面质量。而非定心直径表面之间有相当大的间隙，以保证它们不接触。键和键槽两侧面的宽度月应具有足

12、够的精度，因为它们要传递转矩和导向。 三、矩形花键联结的公差与配合 1尺寸公差带与装配型式GBT11442001规定的矩形花键装配型式分为滑动、紧滑动、固定三种。按精度高低，这三种装配型式各分为一般用途和精密传动使用两种。内、外花键的定心小径、非定心大径和键宽(键槽宽)的尺寸公差带与装配型式见表11-2，这些尺寸公差带均取自GBT18011999。为了减少花键拉刀和花键塞规的品种、规格，花键联结采用基孔制配合。由于花键形位误差的影响，三种装配型式指明的配合皆分别比各自的配合代号所表示的配合紧些。此外，大径为非定心直径，所以内、外花键大径表面的配合采用较大间隙的配合。 2形位公差矩形花键的形位误

13、差对花键联结有很大影响，如图11-10所示，花键联结采用小径定 心，假设内、外花键各部分的实际尺寸合格，内花键(粗实线)定心表面和键槽侧面的形状和位置都正确，而外花键(细实线)定心表面各部分不同轴线，各键不等分或不对称，这相当于外花键轮廓尺寸增大，造成它与内花键干涉，从而使该内花键与外花键装配后不能获得配合代号表示的配合性质，甚至可能无法装配，并且使键(键槽)侧面受载不均匀。同样地，内花键位置误差的存在相当于内花键轮廓尺寸减少，也会造成它与外花键干涉。因此，对内、外花键必须分别规定形位公差，以保证花键联结精度和强度的要求。 为了保证内、外花键小径定心表面装配后的配合性质，GBT11442001

14、规定该表面的形状公差与尺寸公差的关系采用包容要求。除了小径定心表面的形状误差以外，还有内、外花键的位置误差影响装配和精度，包括键(键槽)两侧面的中心平面对小径定心表面轴线的对称度误差、键(键槽)的等分度误差及键(键槽)侧面对小径定心表面轴线的平行度误差和大径表面轴线对小径定心表面轴线的同轴度误差。其中，以花键的对称度误差和分度误差的影响最大。因此，花键的对称度误差和分度误差通常用位置度公差予以综合控制，位置度公差值见附表11-3。该位置度公差与键(键槽)宽度公差及小径定心表面尺寸公差的关系皆采用最大实体要求，如图11-11所示，用花键量规检验。在单件小批生产时，采用单项测量，则规定键(键槽)两

15、侧面的中心平面对小径定心表面轴线的对称度公差和等分度公差，对称度公差值见附表11-4，该对称度公差与键(键槽)宽度公差及小径定心表面尺寸公差的关系皆采用独立原则，如图11-12所示。花键等分度公差如下确定：花键各键(键槽)沿360圆周均匀分布为它们的理想位置，允许它们偏离理想位置的最大值的两倍为花键均匀分布公差值，其数值与花键对称度公差值相同，故花键等分度公差在图样上不必注出。 对于较长的花键，可根据产品性能自行规定键(键槽)侧面对小径定心表面轴线的平行 度公差。 由于内、外花键大径表面分别按H10和a11加工，它们的大径表面之间的间隙很大，因 此大径表面轴线对小径定心表面轴线的同轴度误差可以

16、用此间隙来补偿。 3表面粗糙度轮廓要求 矩形花键的表面粗糙度轮廓幅度参数Ra的上限值推荐如下。 内花键：小径表面不大于0.8m，键槽侧面不大于3.2m，大径表面不大于6.3m。外花键：小径表面不大于0.8m，键侧面不大于0.8m，大径表面不大于3.2m。 四、矩形花键的图样标注 矩形花键的规格按下列顺序表示：键数N小径d大径D键宽(键槽宽)B。按这顺序在装配图上标注花键的配合代号和在零件图上标注花键的尺寸公差带代号。例如，花键键数N为6、小径d的配合为28H7f7、大径D，的配合为34H10a11、键槽宽与键宽B的配合为7H11d10的标注方法如下： 花键副，在装配图上标注配合代号：。 内花键

17、，在零件图上标注尺寸公差带代号：628H734H107H11。 外花键，在零件图上标注尺寸公差带代号：628t734all7d10。此外，在零件图上，对内、外花键除了标注尺寸公差带代号(或极限偏差)以外，还应标注形位公差和公差原则的要求，标注示例见图11-11和图11-12。 五、矩形花键的检测 如图11-11所示，当花键小径定心表面采用包容要求，各键(键槽)位置度公差与键宽度(键槽宽度)公差的关系采用最大实体要求，且该位置度公差与小径定心表面尺寸公差的关系也采用最大实体要求时，为了保证花键装配型式的要求，验收内、外花键应该首先使 用花键塞规和花键环规(均系全形通规)分别检验内、外花键的实际尺

18、寸和形位误差的综合结果，即同时检验花键的小径、大径、键宽(键槽宽)表面的实际尺寸和形状误差以及各键(键槽)的位置度误差，大径表面轴线的同轴度误差等的综合结果。花键量规应能自由通过实际被测花键，这样才表示小径表面和键(键槽)两侧的实际轮廓皆在各自应遵守的边界的范围内，位置度误差和大径同轴度误差合格。 实际被测花键用花键量规检验合格后，还要分别检验其小径、大径和键宽(键槽宽)的实际尺寸是否超出各自的最小实体尺寸，即按内花键小径、大径及键槽宽最大极限尺寸和外花键小径、大径及键宽的最小极限尺寸分别用单项止端塞规和单项止端卡规检验它们的实际尺寸，或者使用普通计量器具测量它们的实际尺寸。单项止端量规不能通

19、过，则表示合格。 如果实际被测花键不能被花键量规通过，或者能够被单项止端量规通过，则表示该实际被测花键不合格。图11-11a所示的内花键可用图11-13所示的花键塞规来检验。该塞规是按共同检验方式设计的功能量规，由引导圆柱面、小径定位表面、检验键(6个)和大径检验表面组成。其前端的圆柱面用来引导塞规进入内花键，其后端的花键则用来检验内花键各部位。图11-14为花键环规，它用于检验按图11-11占标注的外花键，其前端的圆柱形孔用来引导环规进入外花键，其后端的花键则用来检验外花键各部位。 如图11-12所示，当花键小径定心表面采用包容要求，各键(键槽)的对称度公差以及花键各部位的公差皆遵守独立原则

20、时，花键小径、大径和各键(键槽)应分别测量或检验。小径定心表面应该用光滑极限量规检验，大径和键宽(键槽宽)用两点法测量，各键(键槽)的对称度误差和大径表面轴线对小径表面轴线的同轴度误差都使用普通计量器具测量。3 圆柱直齿渐开线花键联结的公差、配合与检测 一、渐开线花键的基本参数和几何尺寸 渐开线花键联结相当于模数、齿数和标准压力角分别相同且变位系数为零的内、外直齿渐开线圆柱齿轮啮合。两者有关模数和压力角的基本概念相同，分度圆直径，基圆直径，分度圆齿距、齿厚、齿槽宽和公法线长度公称值等的计算公式分别相同，相互联结的内、外花键齿顶圆与齿根圆之间也有足够的径向间隙。差异仅在于花键的齿顶高和齿根高分别

21、比齿轮的短，因此花键齿顶圆和齿根圆直径的计算公式分别与齿轮有所不同。此外，渐开线花键的齿厚偏差(齿槽宽偏差)、齿形误差、齿向误差、齿距累积误差的概念也分别与渐开线齿轮的齿厚偏差(齿槽宽偏差)、齿廓总偏差、螺旋线总偏差、齿距累积总偏差一致。这样，渐开线花键可以采用加工渐开线齿轮的方法来加工，也可以使用测量渐开线齿轮的仪器来进行单项测量。 渐开线花键的标准压力角有30和37.5(模数0.5lOmm)以及45(模数0.252.5mm，代替三角形花键)等三种。其中，对于30标准压力角，可以采用平齿根或圆齿根齿形；对于375和45压力角，通常只采用圆齿根齿形。GBT 3478.11995模数 基本齿廓

22、公差还按上述三种标准压力角和两种齿根规定了四种基本齿廓。内、外渐开线花键的几何尺寸如图11-15所示，由模数、齿数和标准压力角确定。它们的计算公式见GBT 3478.11995，它们的数值见GBT 3478.23478.41995尺寸表。 下面阐述渐开线花键的几个重要几何尺寸的计算公式。 1外花键的三个几何尺寸的计算公式 (1)大径基本尺寸 大径基本尺寸(齿顶圆直径)Dee由模数m、齿数Z及相应的常数C确定，其计算公式为：Dee=m(Z+C) (112) 对于三种标准压力角D(30、37.5、45)，C分别取为1、0.9、0.8。 (2)渐开线起始圆直径最大值 渐开线起始圆直径最大值DFema

23、x的计算公式为：式中Db、D、D基圆直径、分度圆直径、标准压力角； hs外花键渐开线起始圆至齿根圆的径向距离，D为30、37.5、45时hs分别取为0.6m、0.55m、0.5m； esv作用齿厚的上偏差(数值见附表11-7)。 (3)小径基本尺寸 小径基本尺寸(齿根圆直径)Die由模数m、齿数Z及相应的常数K确定，计算公式为：Die=m(Z-K) (114) 标准压力角D为30时平齿根K=1.5，圆齿根K=1.8；D为37.5和45时K分别取为1.4和1.2。 2 内花键的三个几何尺寸的计算公式 (1)大径基本尺寸 大径基本尺寸(齿根圆直径)Dei由模数m、齿数Z及相应的常数K确定，计算公式

24、为：Dei=m(Z+K) (115) 标准压力角D为30时平齿根K=1.5，圆齿根K=1.8；D为37.5和45时K分别取为1.4和1.2。 (2)渐开线终止圆直径最小值 渐开线终止圆直径最小值DFimin由模数m、齿数Z及相应的常数C、齿形裕度CF确定， 计算公式为：DFimin=Dee+2CF=m(Z+C)+2CF (116) 对于三种标准压力角D(30、37.5、45)，C分别取为1、0.9、0.8。CF=0.1m，为内花键渐开线终止圆至外花键齿顶圆的径向距离。 (3)小径基本尺寸 小径基本尺寸(齿顶圆直径)Dii由外花键渐开线起始圆直径最大值DFemax和相应的齿形裕度CF确定，计算公

25、式为：Dii=DFemax+2CF (117)CF=0.1m，为外花键渐开线起始圆至内花键齿顶圆的径向距离。 二、渐开线花键联结的定心方式和配合尺寸 渐开线花键联结采用花键齿侧面(齿形表面)作为定心表面，即采用齿侧定心。因此，内、外花键齿的侧面是配合表面，内花键齿槽宽和外花键齿厚是配合尺寸，内、外花键的配合是齿侧配合。 内、外花键的大径表面之间和小径表面之间(即内花键齿顶圆与外花键齿根圆之间、内花键齿根圆与外花键齿顶圆之间)都有较大的间隙，这两个表面属于非配合表面，都不起定心作用，大径和小径皆为非配合尺寸。渐开线花键联结采用了齿侧定心，则花键齿的侧面既起驱动作用，又起自动定心的作用。由于渐开线

26、花键键齿受力后会产生径向分力，使键齿沿齿面滑动，当相对键齿产生的径向分力相等(径向力平衡，合力为零)时，内、外花键的分度圆就会自动重合。这时，各齿侧可以较好地贴合在一起，各键齿受力比较均匀。 三、内花键的作用齿槽宽、外花键的作用齿厚和作用侧隙 内、外渐开线花键键齿加工时会产生齿槽宽偏差、齿厚偏差和齿侧形位误差(齿形误差ff、齿向误差F和齿距累积误差Fp)。ff、F和Fp的影响与2第三节所述矩形花键形位误差的影响(图11-10)类似，会使内、外渐开线花键装配时在键齿的侧面产生干涉。内花键的实际齿槽宽和齿侧形位误差的综合结果可以用作用齿槽宽来表示。参看图11-16a，内花键的作用齿槽宽月，是指在内

27、花键键齿全长上，与实际内花键齿侧体外相接的最大理想外花键(双点划线)的分度圆上的弧齿厚。 外花键的实际齿厚和齿侧形位误差综合结果可以用作用齿厚来表示。参看图11-16b，外花键的作用齿厚S，是指在外花键键齿全长上，与实际外花键齿侧体外相接的最小理想内花键(双点划线)的分度圆上的弧齿槽宽。 由此可见，相互配合的内、外渐开线花键的实际齿槽宽Ea、实际齿厚Sa和齿侧形位误差(ff、F、Fp)会综合影响它们的齿侧配合性质。内、外花键的ff、F和Fp可以分别折算成齿槽宽当量和齿厚当量(与普通螺纹中径当量类似)，这两个当量分别与Ea和Sa综合为分度圆上的圆弧尺寸即作用齿槽宽Ev和作用齿厚Sv来表示它们影响

28、齿侧配合性质的程度。上述Ev与Sv之差称为作用侧隙，用代号Cv表示，即Cv=Ev-Sv这差值为正值时，Cv为作用间隙；这差值为负值时，Cv为作用过盈。 四、内、外渐开线花键的配合尺寸公差带和配合类别 与孔、轴的尺寸公差带类似，GBT 3478.11995所规定的内、外渐开线花键配合尺寸(齿槽宽、齿厚)公差带由“公差带大小”和“公差带位置”两个要素组成，见图11-17，这两个要素分别用公差等级和基本偏差表示。 1公差等级内花键齿槽宽和外花键齿厚各分为四个公差等级，分别用阿拉伯数字4、5、6、7表示。其中，4级最高，等级依次降低，7级最低。 齿槽宽和齿厚的公差各由两部分组成：限制实际齿槽宽或实际齿

29、厚变动量的加工公差T与限制齿侧形位误差的齿槽宽当量或齿厚当量的综合公差。加工公差与综合公差之和 (T+)称为总公差。内、外花键配合尺寸公差带的大小由总公差决定。(T+)和的数值由相应的公差等级和模数、齿数确定，见附表11-5。 根据功能要求，内、外花键加工后可以检测其齿侧实际尺寸与形位误差的综合结果(类似于用图11-13、图11-14所示的矩形花键量规进行的检测)；也可以单项测量其齿侧形位误差ff、F、Fp (如同齿轮测量一样)，这就需要规定ff、的齿形公差ff、F的齿向公差F和Fp的齿距累积公差Fp。Fp和ff的数值由相应的公差等级和模数、齿数确定，见附表11-5。F的数值由相应的公差等级和

30、花键长度确定，见附表11-6。 公差等级决定了侧隙变化范围、齿面接触好坏(取决于ff和F的大小)和同时接触齿数多少(取决于Fp的大小)。因此，在选择公差等级时应根据花键的工作条件考虑以上情况进行选择。通常，4级、5级花键用于精密传动的联结；6级花键用于一般精度的联结；7级花键用于精度要求不高的联结。根据需要，可以采用不同公差等级的内、外花键相互配合。 2基本偏差 内、外渐开线花键联结的齿侧配合采用基孔制配合，以基本偏差为一定的齿槽宽公差带与不同基本偏差的齿厚公差带组成各类配合。内、外花键配合尺寸公差带的位置分别由作用齿槽宽、作用齿厚的基本偏差决定。内、外渐开线花键配合尺寸基本偏差的代号与GBT

31、1800.2-1998中的基本偏差代号一致。参看表11-3，基准作用齿槽宽的基本偏差代号为H，基本偏差为下偏差，其数值为零。非基准作用齿厚的基本偏差代号分别为k、js、h、f、e和d六种。代号k的基本偏差为下偏差，其数值为零；js为公差带相对于零线对称分布的基本偏差代号，它为上偏差，其数值为(T+)2；代号h的基本偏差为上偏差，其数值为零；代号f、e和d的基本偏差皆为上偏差，它们的数值见附表11-7。 将花键的公差等级代号和基本偏差代号组合，就组成它们的公差带代号，标注时公差等级代号在前而基本偏差代号在后。例如内花键公差带代号5H、6H等，外花键公差代号5h、6f等。将内、外花键的公差带代号以

32、分数形式组合，就组成它们的配合代号，分子为内花键公差带代号，分母为外花键公差带代号，例如5H5h、6H6f等。 3配合种类 基本偏差代号为H的作用齿槽宽分别与基本偏差代号为k、js、h、d、e、f的作用齿厚组合，就组成六类配合Hk、His、Hh、Hd、He、Hf。这些配合中，作用齿厚的基本偏差代号反映出内、外花键装配后的配合性质。Hk、H/js、Hh用于固定联结，Hd、He、Hf用于滑动联结。对于标准压力角为45的花键优先选用Hk、Hh、Hf。除了上述6类齿侧配合外，当产品需要间隙较大的配合时，可以从GBT1800中选择合适的基本偏差。应当指出，内、外渐开线花键的配合尺寸的基本偏差是作用齿槽宽

33、和作用齿厚的基本偏差，而不是实际齿槽宽和实际齿厚的基本偏差，这与矩形花键不相同。 五、内花键齿槽宽、外花键齿厚及作用侧隙的极限值 参看图11-17和表11-3，设计时应对齿槽宽E和齿厚S分别规定极限值，作用侧隙Cv也应控制在允许的极限值范围内。 1齿槽宽的极限值 (1)实际齿槽宽Ea的最小极限值Emin和最大极限值EmaxEmin=0.5m+， Emax=Emin+T=0.5m+(T+) Ea应限制在EminEmax范围内。 (2)作用齿槽宽Ev的最小极限值Evmin和最大极限值Evmax Evmin=0.5m。它相当于形位公差概念中实际齿槽宽为最小极限值Emin(孔的最大实体尺寸)而齿侧形位

34、误差的齿槽宽当量达到允许值(孔的形位误差值等于形位公差值)时的某种边界尺寸(孔的最大实体实效边界尺寸)。 内花键的实际齿槽宽与齿侧形位误差的综合结果不允许超出该边界。 Evmax=Emax-=Evmin+T。它相当于形位公差概念中实际齿槽宽为最大极限值Emax(孔的最小实体尺寸)而齿侧形位误差的齿槽宽当量达到允许值时的极限尺寸。 Ev应限制在EvminEvmax范围内。 2齿厚的极限值 (1)实际齿厚Sa的最大极限值Smax和最小极限值Smin Smax=0.5m+esv-， Smin=Smax-T=0.5m+esv-(T+)式中，esv值见附表11-7。 Sa应限制在SminSmax范围内。

35、 (2)作用齿厚Sv的最大极限值Svmax和最小极限值Svmin。 Svmax=0.5m+esv它相当于形位公差概念中实际齿厚为最大极限值Smax(轴的最大实体尺寸)而齿侧形位误差的齿厚当量达到允许值(轴的形位误差值等于形位公差值)时的某种边界尺寸(轴的最大实体实效边界尺寸)。 外花键实际齿厚与齿侧形位误差的综合结果不允许超出该边界。 Svmin=Smin+=Svmax-T它相当于形位公差概念中实际齿厚为最小极限值Smin(轴的最小实体尺寸)而齿侧形位误差的齿厚当量达到允许值时的极限尺寸。 Sv应限制在SvmaxSvmin范围内。 3作用侧隙的最小极限值Cvmin和最大极限值Cvmax 由作用

36、齿槽宽和作用齿厚的极限值可以计算出作用侧隙的最小极限值Cvmin和最大极限值Cvmax Cvmin=Evmin-Svmax，作用侧隙Cv不允许小于Cvmin。 Cvmax=Evmax-Svmin，作用侧隙Cv不允许大于Cvmax。根据设计要求，作用齿槽宽和作用齿厚的极限值可以从附表11-7(Ev的下偏差，Sv的上偏差)和GBT 3478.23478.41995尺寸表中查取。 六、渐开线花键非配合尺寸的极限偏差、齿根圆弧曲率半径极限值和表面粗糙度轮廓要求 1内花键大径和小径公差带 内花键大径Dei的公差带可以采用H12、H13或H14。小径Dii的公差带按模数m的大小而分别采用H10、H11或H

37、12，见附表11-8。 2外花键大径和小径极限偏差 外花键大径Dee的极限偏差按模数m的大小和作用齿厚的基本偏差代号确定，见附表11-9。小径Dii的极限偏差按作用齿厚的基本偏差代号确定，见附表11-10。 3齿根圆弧曲率半径极限值 内、外花键齿根圆弧曲率半径最小值Rimin和Remin按标准压力角D确定，见附表11-11。最大值分别由内花键渐开线终止圆直径最小值DFimin和外花键渐开线起始圆直径 最大值DFemax控制。 4渐开线花键的表面粗糙度轮廓要求内、外花键渐开线齿面(配合表面)和非配合表面的表面粗糙度轮廓幅度参数Ra的上限值可按附表11-12选取。 七、渐开线花键键齿的检测方法 渐

38、开线花键键齿配合部位公差项目的确定与其检测方法密切相关。GBT 3478.51995检验方法对键齿规定了四种检测方法，通常采用其中的基本方法和单项测量。 1基本方法 对于渐开线花键配合，通常要求内、外花键齿侧实际尺寸与形位误差的综合结果(作用齿槽宽、作用齿厚)不得超出某种边界，且实际尺寸不得超出最小实体尺寸。这如同孔、轴配合中孔和轴的形位公差与尺寸公差的关系采用最大实体要求一样，实际尺寸与形位误差的综合结果不允许超出最大实体实效边界，且实际尺寸不允许超出最小实体尺寸。 (1)采用基本方法检测内花键时的特点 使用按作用齿槽宽最小极限值Evmin设计的全齿花键塞规(通规)检验作用齿槽宽Ev是否不小

39、于Evmin，使用按实际齿槽宽最大极限值Emax设计的短齿花键塞规(止规)检验实际齿槽宽Ea是否不大于Emax或者用量棒(或钢球)和指示式量仪测量棒间距(或球间距)MRi，以间接测量Ea，如图11-18所示。 用量棒间接测量实际齿槽宽Ea时，将两个直径相同的量棒分别放置在被测内花键直径方向的两边齿槽内(图11-18a)，或最靠近直径方向的两边齿槽内(图11-18b)，要求量棒在齿槽中部与其两侧齿面接触，且量棒表面超过齿顶，来测量这两个量棒最外侧素线间的距离即棒间距MRi。 (2)采用基本方法检测外花键时的特点 使用按作用齿厚最大极限值Svmax设计的全齿花键环规(通规)检验作用齿厚Sv是否不大

40、于Svmax，使用按实际齿厚最小极限值Smin设计的短齿花键环规(止规)检验实际齿厚Sa是否不小于Smin，或者用量棒(或钢球)和指示式量仪测量跨棒距(或跨球距)Ma，以间接测量Sa，如图11-19所示。用量棒间接测量实际齿厚Sa时，将两个直径相同的量棒分别放置在被测外花键直径方向的两边齿槽内(图11-19a)，或最靠近直径方向的两边齿槽内(图11-19b)，要求量棒在齿槽中部与其两侧齿面接触，且量棒表面超过齿顶，来测量这两个量棒最外侧素线间的距离即跨棒距MRe。 此外，还可以测量外花键实际公法线长度(如图10-23所示)来评定Sa。 棒间距MRi、跨棒距MRe或实际公法线长度的测量结果合格范

41、围的计算公式和具体数值见GBT 3478.63478.81995M值和W值。 用上述花键量规(通规和止规)检验内花键或外花键时，如果全齿通规能够自由通过，且短齿止规不能通过，则表示被测花键合格。 相互配合的被测内、外花键用基本方法检测合格，则表示它们装配后作用侧隙Cv不小于作用侧隙最小极限值Cvmin(CvCvmin)，且实际齿槽宽Ea不大于其最大极限值Emax(EaEmax)，实际齿厚Sa不小于其最小极限值Smin(SaSmin)。 2单项测量 当产量小或花键直径较大或者需要进行工艺分析时，可对实际齿槽宽Ea、实际齿厚Sa和齿距累积误差Fp、齿形误差ff、齿向误差F分别进行单项测量，并由相应

42、的极限偏差和公差分别判断它们合格与否。在图样上应对内花键标注实际齿槽宽的最大和最小极限值及Fp的齿距累积公差Fp、ff的齿形公差ff、F的齿向公差F；应对外花键标注实际齿厚的最大和最小极限值及Fp、ff、F。 八、渐开线花键的标记和公差要求在图样上的标注方法 1渐开线花键的标记 在图样上或技术文件上需要标记花键副或单独标记内、外花键时，应依次用代号标出花键类别(花键副、内花键或外花键)、齿数、模数、标准压力角和齿根类别(平齿根或圆齿根)、齿侧配合代号或配合尺寸公差带代号、标准号。其中，花键副用INTEXT表示，内花键用INT表示，外花键用EXT表示；齿数用Z表示(符号Z前面加齿数值)；模数用m

43、表示(符号m前面加模数值)；标准压力角度数用阿拉伯数字表示，平齿根用P表示，圆齿根用R表示，但采用37.5和45标准压力角的渐开线花键只有一种圆齿根，因而省略R。 示例1 花键的齿数为18、模数为2mm；其内花键为30标准压力角、平齿根，公差等级为6级；其外花键为30标准压力角、圆齿根，公差等级为5级；配合类别为Hh的标记如下： 花键副：INTEXT 18Z2m30PR6H5h GBT 3478.11995 内花键：INT 18Z2m30P6H GBT 3478.11995 外花键：EXT 18Z2m30R5h GBT 3478.11995 示例2 花键副的齿数为24、模数为2.5mm；其内、

44、外花键皆为37.5标准压力角、圆齿根，公差等级皆为6级；齿侧配合类别为Hf的标记如下： 花键副：INTEXT 24Z2.5m37.56H6f GBT 3478.11995 内花键：INT 24Z2.5m37.56H GBT 3478.11995 外花键：EXT 24Z2.5m37.56f GBT 3478.11995 2渐开线花键公差要求在图样上的标注方法 在具有渐开线花键部位的零件的图样上，应给出加工花键时所需要的全部尺寸、公差 (公差值或极限偏差)和参数，并列出数据表。 在图样的投影视图上标注：花键大径和小径及它们的公差带代号或极限偏差，分度圆直径，键齿表面粗糙度轮廓幅度参数值。按需要，可标注花键标记。 数据表中填写以下内容：花键的齿数、模数、标准压力角和齿根类别、配合尺寸公差等级和齿侧配合类别，渐开线终止圆直径最小值(内花键)或渐开线起始圆直径最大值(外花键)、齿根圆弧曲率半径最小值，按所选择的检测方法确定的相应齿槽宽或齿厚的最大、最小极限值，齿距累积公差、齿形公差和齿向公差(这三项只限于选用单项测量法)。 图11-20为汽车变速箱中啮合齿圈的内、外渐开线花键的大径、小径和它们的极限偏差及分度圆直径标注示例。内花键的数据表见表11-4。 图11-21为与上述内花键啮合的汽车变速齿轮外渐开线花键的大径、小径和它们的极限偏差及分度圆直径标注示例。外花键的数据表见表11-5。