如何设计平键联结的公差和配合

1.平键的几何参数

平键联结由键、轴上键槽和轮毂上键槽三部分组成，通过键的侧面分别与轴槽、轮毂槽的侧面接触来传递运动和转矩。联结时，键的上表面与轮毂键槽底面间留有一定的间隙。其结构及其主要尺寸如图8-20（a）所示（图示为减速器的输出轴与带轮之间的联结，输出的动力及转矩通过平键来传递）。图中h表示键的高度；t1表示轴槽深度；t2表示轮毂槽深度；b为平键的配合尺寸；应规定较严格的公差，其他为非配合尺寸，规定了较大的公差。

2.平键联结的公差配合及选用

键为标准件（由型钢制成），在键宽与键槽宽的配合中，键宽是“轴”，键槽宽是“孔”，所以键宽和键槽宽的配合采用基轴制。通过改变轴槽宽和轮毂宽的公差带来实现不同配合，便于键作为标准件集中生产。平键、键槽的尺寸与公差已标准化，见表8-4。国家标准GB/T 1095—2003对平键联结规定了三种联结类型，即正常联结、紧密联结、松联结，三种不同配合与主要应用场合见表8-5，其公差带如图8-24所示。

图8-24　键宽与键槽宽的公差带

由于键槽几何误差的影响，键联结配合的实际松紧程度要比理论上要紧。

表8-4　普通平键键槽的尺寸与公差（GB/T 1095—2003）　mm

表8-5　平键联结的三种配合及应用(www.xing528.com)

续表

3.键槽的几何公差和表面粗糙度

键与键槽配合的松紧程度不仅取决于其配合尺寸的公差带，还与配合表面的几何误差有关，同时，为保证键侧与键槽侧面之间有足够的接触面积，避免装配困难，还需规定键槽两侧面的中心平面对轴的基准轴线、轮毂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和键宽的基本尺寸b，该对称度公差与键槽宽度公差的关系以及与孔、轴尺寸公差的关系可以采用独立原则。对称度公差等级可按国家标准《形状和位置公差未注公差值》一般取7～9级。

当键长L与键宽b之比大于或等于8时，应对键宽b的两工作侧面在长度方向上规定平行度公差，其公差值应按《形状和位置公差》的规定选取。当b≤6时，平行度公差选7级；当6＜b＜36时，平行度公差选6级；当b≥37时，平行度公差选5级。

键和键槽配合面的粗糙度参数Ra一般为1.6～6.3μm，非配合面Ra值一般为12.5μm。

轴槽和轮毂槽的剖面尺寸，几何公差及表面粗糙度在图样上的标注见图8-25。考虑检测方便，在工作图中，轴槽深t1用d-t1标注，其极限偏差与t1相反；轮毂槽深t2用d＋t2标注，其极限偏差与t2相同。

图8-25　键槽的几何公差和表面粗糙度标注示例