平键连接的公差及配合优化方案

1.概述

键又称单键，按其结构形式不同，分为平键、半圆键、切向键和楔键等四种。其中平键又分为普通型平键和导向型平键两种。本节主要讨论平键连接。

平键连接是由键、轴、轮毂三个零件结合，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，键的上表面和轮毂槽底面留有一定的间隙。因此，键和轴槽的侧面应有足够大的实际有效面积来承受负荷，并且键嵌入轴槽要牢固可靠，防止松动脱落。所以，键宽和键槽宽b是决定配合性质和配合精度的主要参数，为主要配合尺寸，应规定较严的公差；而键长L、键高h、轴槽深t1和轮毂槽深t2为非配合尺寸，其精度要求较低。平键连接方式及主要结构参数如图6-8所示。

图6-8　平键连接方式及主要结构参数

2.平键连接的公差与配合

平键是标准件，平键连接是键与轴及轮毂三个零件的配合，考虑工艺上的特点，为使不同的配合所用键的规格统一，利于采用精拔型钢来制作，国家标准规定键连接采用基轴制配合。

为保证键在轴槽上紧固，同时又便于拆装，轴槽和轮毂槽可以采用不同的公差带，使其配合的松紧不同，国家标准GB/T 1095—2003《平键键槽的剖面尺寸》对平键与键槽和轮毂槽的宽度规定了三种连接类型，即正常连接、紧密连接和松连接，对轴和轮毂的键槽宽各规定了三种公差带。而国家标准GB/T 1096—2003《普通型平键》对键宽规定了一种公差带h8，这样就构成了三组配合。其配合尺寸（键与键槽宽）的公差带均从GB/T 1801—2009标准中选取，键宽与键槽宽b的公差带如图6-9所示。

具体的公差带和各种连接的配合性质及应用见表6-8。平键与键槽的剖面尺寸及键槽的公差与极限偏差见表6-9。

图6-9　平键连接的公差带

表6-8　平键连接的三组配合及应用

平键连接的非配合尺寸中，轴槽深t1和轮毂槽深t2的公差带见表6-9；矩形普通平键键高h的公差带为h11；键长L的公差带为h14；轴槽长度的公差带为H14。(www.xing528.com)

3.平键连接的形位公差及表面粗糙度

为保证键与键槽的侧面具有足够的接触面积和避免装配困难，应分别规定轴槽对轴线和轮毂槽对孔的轴线的对称度公差。对称度公差等级按GB/T 1184—1996，一般取7～9级。

轴槽与轮毂槽的两个工作侧面为配合表面，表面粗糙度Ra值取1.6～3.2μm。槽底面等为非配合表面，表面粗糙度Ra值取6.3μm。

4.平键连接的公差与配合的选用

参见表6-9，根据轴径确定平键的规格参数。

参见表6-8，根据平键的使用要求和应用场合来选择键连接的松紧类型。参见表6-9，确定键槽、轮毂槽的宽度、深度尺寸和公差。

根据国标推荐，确定键槽的形位公差和各表面的粗糙度要求。

5.图样标注

键槽的图样标注如图6-10所示。