基于通用量具的轮毂孔双键键槽对称度误差的测量方法

    0引言

    在一些工程机械中，如大型水泵、大功率减速机，它们工作的额定功率比较大，其输出轴如使用单键来传递扭矩，键联接的强度往往不够，如用花键来传递功率虽可满足强度要求，但花键的制造成本较高，所以工程设计中常使用双键联接来传递较大的功率，这是一种性价比比较高的选择，但双键联接中对双键键槽的对称度要求比较高，如果键槽对称度的精度要求无法保证，将会导致双键的承载能力大打折扣，但实际生产中双键对称度误差的测量方法却一直不够完善。国家标准中，键槽对称度误差的测量方法都是针对单键的，如：单键槽的对称度误差的翻转打表法。本文借鉴国标中的翻转打表法，针对轮毂孔内双键键槽对称度误差的测量和计算问题进行了分析并推导出了新的公式。

    1轮毂孔双键键槽对称度的图纸标注示例和其公差带特征分析

    一般情况下，轴毂联接在采用双键传递动力时，两键在圆周方向必须是均布的，即2个键的中心平面的理想夹角为180°，图1是轮毂孔双键槽对称度的图纸标注示例。

    在此图纸标注中，对2个键槽都标注了相对于基准轴线的对称度要求表面上看这是分别对2个键槽的中心平面提出的对称度要求，但实际上对称度公差要求从本质上说是一种位置公差要求，只不过此时2个被测键槽的中心平面的理想要素应是通过基准轴线的一个公共理想平面（笔者认为：这种公差要求如用位置度来标注能更准确地表达设计意图），双键键槽对称度的公差带应是以理想轴线为中心要素，对称布置在此中心要素两侧的2个理想平面之间的区域，如图2所示，两理想平面之间的距离为对称度公差值（图中公差值为0.04 mm）。此类公差带的位置有确定的一面，即此公差带的中心平面必须通过基准轴线，但同时，这种公差带也可以浮动，即评定键槽对称度误差值时，此公差带可绕其基准轴线转动，只要被测的2个键槽的中心平面位于此公差带内，则这2个键槽的对称度误差就符合对称度公差要求，工件此项检测就是合格的。在实际测量与评定此类双键键槽的对称度误差时，应使用定位最小包容区域来评定，其几何特性与上述对称度公差带的几何特性基本相同，不同的是此定位最小包容区域必须紧紧包容被测键槽的实际中心平面且具有最小的宽度，而此定位最小包容区域的宽度即为被测双键键槽的对称度误差值。

    2轮毂孔双键键槽对称度误差的测量方法

    一般常用的测量键槽对称度误差的测量方法：专用量具测量、翻转打表法以及综合量规法。综合量规法一般是运用控制实效边界原则，需要按实效边界设计制作精密的综合量具，本文在此不作讨论。翻转打表法是国家标准推荐的用于检验单键键槽对称度的方法，文献[4]也曾借鉴此方法对轴上双键键槽对称度误差的测量提出了一种测量方法，但采用翻转打表法必须要翻转一次工件并2次找正工件，操作方法较为繁琐，实际测量时，也因此容易产生粗大误差，这一缺点对大型或重型工件尤其突出。本文借鉴翻转打表的测量原理，提出1种检验轮孔双键键槽对称度误差的方法，可以不用翻转工件就能进行检测，现介绍如下：