渐开线花键 渐开线花键怎么画
在机械传动系统中，连接方式的选择对整体性能至关重要。本文将深入探讨平键和花键联结的设计标准、应用及其公差与配合要求，帮助读者更好地理解不同连接方式的优缺点。
键联结
概述
平键的公差与配合
平键作为一种标准件，主要用于连接轴与轮毂的配合。
根据国家标准，键联结采用基轴制配合。
为了满足不同的应用需求，国家标准将平键与键槽及轮毂槽的结合方式分为正常、紧密和松动三种类型。针对轴和轮毂的键槽宽度，设定了三种不同的公差带，而键宽则规定为h9公差带（如下图所示），从而形成了多组配合，适用于不同的应用场景。
h9公差带
h9键和键槽的配合
平键的形位公差和表面粗糙度
为确保键与键槽之间良好的接触面积并避免装配难度，轴槽和轮毂槽的对称度公差需得到严格控制。根据GB／T1184—1996标准，通常选用7～9级的对称度公差。
配合表面的两个工作侧面需保证表面粗糙度Ra值在1.6～6.3µm之间，而槽底面等非配合表面的粗糙度则应保持在6.3µm。
平键联结的公差与配合的选用
选择平键的规格参数时，应根据轴径来决定。要根据具体的使用要求和应用环境，确定键连接的松紧程度，进而设定键槽和轮毂槽的宽度、深度及相关公差。
键槽的形位公差和各表面的粗糙度要求也需明确标定。
图样标注
图样标注
花键联结
相较于平键联结，花键联结在定心精度、导向性、承载负荷均匀分布及转矩传递方面具有明显优势。花键主要按键齿形状分为矩形花键和渐开线花键，下面以广泛应用的矩形花键为例进行讨论。
矩形花键联结的特点
矩形花键联结由内花键（花键孔）和外花键（花键轴）构成，用于有效地传递转矩和运动。其联结过程需确保内外花键的同轴度和联结强度，同时也要注意满足轴向滑动的导向精度。
矩形花键的配合尺寸及定心方式
根据承载能力，矩形花键分为中、轻两个系列。在相同的小径情况下，两个系列的键数保持一致；键（槽）宽相同，但大径存在差异。
主要尺寸包括小径d、大径D、键（槽）宽B，如下图所示：
标注
矩形花键的结合面包括大径结合面、小径结合面和键侧结合面，这三者均可作为定心表面，因此存在小径d、大径D和键（槽）宽B三种定心方式，国家标准明确规定以小径作为定心面。
标注
矩形花键的公差与配合
为了简化内花键拉刀和量具的品种规格，并促进其专业化生产，矩形花键的配合采用基孔制。配合精度的选择需根据定心精度和传递转矩的要求来判断。
高精度的传动系统常用花键联结，要求高定心精度与大转矩平稳传递，适用于精密机床主轴变速箱与齿轮的连接。而一般用途的花键则多用于定心精度要求较低的卧式车床变速箱及各类减速器中。
配合种类的选择取决于内外花键是否需进行轴向移动，进而决定为固定联结还是非固定联结。
如内外花键之间需相对移动，且移动距离长、频率高，建议采用间隙较大的滑动联结，确保润滑油层足够。而若相对移动要求高且传递转矩大时，则应选择间隙较小的紧滑动联结。对于无相对移动的固定联结，则应选择固定方式。
矩形花键的形位公差和表面粗糙度
为了确保定心表面的配合特性，矩形花键须满足以下要求：
1）内外花键的定心直径d的尺寸公差与形位公差须采用包容要求。
2）内外花键需规定键槽（键）侧面对定心轴线的相对位置度公差，并使用最大实体要求进行检验。
位置度公差
矩形花键位置度公差
3）对于小批量生产，采用单项测量时，应规定键槽（键）的中心平面对定心轴线的对称度及等分度，并遵循独立原则。
示例
矩形花键对称度公差
4）长花键可根据性能自行规定键侧对轴线的平行度公差。
5）矩形花键的表面粗糙度Ra允许值：内花键小径表面≤1.6µm，大径表面6.3µm，键槽侧面3.2µm；外花键小径表面≤0.8µm，大径表面3.2µm，键槽侧面1.6µm。
图样标注
矩形花键规格采用N×d×D×B的方法表示，标记按照花键规格所规定的顺序进行，并附上配合或公差带代号，图样标注如下：
图样标注
平键联接通过键的侧面与轴槽及轮毂槽接触，传递运动和转矩。键的上表面和轮毂槽底面之间保留一定的间隙，键宽和键槽宽b则是决定配合性质和精度的关键因素。
作为标准件的平键，其联结采用基轴制配合，键宽规定为一种公差带，而键槽宽则适用不同的公差带，形成松、正常和紧密三种连接类型。
矩形花键联接由内外花键构成，主要尺寸为小径d、大径D及键（槽）宽B。根据GB／T1144—2001标准，矩形花键以小径结合面作为定心表面，采用小径定心。
矩形花键的配合采用基孔制，而配合精度的选择则取决于定心精度和转矩传递的需求。
