键连接装配中，键（一般用45号钢制成）是用来连接轴上零件并对它们起周向固定作用，以达到传递扭矩的一种机械零件。其连接类别有较松键连接、一般键连接和较紧键连接。

（1）装配前应检查键的直线度、键槽对轴心线的对称度和平行度。

（2）普通平键的两侧面与轴键槽的配合一般有间隙。重载荷、冲击、双向使用时，须有过盈。键两端圆弧应无干涉。键端与轴槽应留有零点一零mm的间隙。

（3）普通平键的底面与键槽底面应贴实。

（4）半圆键的半径应稍小于轴槽半径，其他要求与一般平键相同。

键连接可分为平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。

1、平键连接

平键按用途分有三种：普通平键、导向平键和滑键。平键的两侧面为工作面，平键连接是靠键和键槽侧面挤压传递转矩，键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙。平键连接具有结构简单、装拆方便、对中性好等优点，因而应用广泛。

普通平键用于轮毂与轴间无相对滑动的静连接。按键的端部形状不同分为A型（圆头）、B型（方头）、C型（单圆头）三种。A型普通平键的轴上键槽用指状铣刀在立式铣床上铣出，槽的形状与键相同，键在槽中固定良好，工作时不松动，但轴上键槽端部应力集中较大。B型普通平键轴槽是用盘状铣刀在卧式铣床上加工，轴的应力集中较小，但键在轴槽中易松动，故对尺寸较大的键，宜用紧定螺钉将键压在轴槽底部。C型普通平键常用于轴端的连接。

导向平键和滑键均用于轮毂与轴间需要有相对滑动的动连接。导向平键用螺钉固定在轴上的键槽中，轮毂沿键的侧面作轴向滑动。滑键则是将键固定在轮毂上，随轮毂一起沿轴槽移动。 导向平键用于轮毂沿轴向移动距离较小的场合，当轮毂的轴向移动距离较大时宜采用滑键连接。

2、半圆键连接

半圆键连接的工作原理与平键连接相同。轴上键槽用与半圆键半径相同的盘状铣刀铣出，因此半圆键在槽中可绕其几何中心摆动以适应轮毂槽底面的斜度。半圆键连接的结构简单，制造和装拆方便，但由于轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般多用于轻载连接，尤其是锥形轴端与轮毂的连接中。

3、楔键连接

楔键的上下表面是工作面，键的上表面和轮毂键槽底面均具有 1:100 的斜度。装配后，键楔紧于轴槽和毂槽之间。工作时，靠键、轴、毂之间的摩擦力及键受到的偏压来传递转矩，同时能承受单方向的轴向载荷。

4、切向键连接

切向键由两个斜度为 1:100 的普通楔键组成。装配时两个楔键分别从轮毂一端打入，使其两个斜面相对，共同楔紧在轴与轮毂的键槽内。其上、下两面（窄面）为工作面，其中一个工作面在通过轴心线的平面内，工作时工作面上的挤压力沿轴的切线作用。因此，切向键连接的工作原理是靠工作面的挤压来传递转矩。一个切向键只能传递单向转矩，若要传递双向转矩，必须用两个切向键，并错开 120度-135度 反向安装。切向键连接主要用于轴径大于 100mm 、对中性要求不高且载荷较大的重型机械中。

1、键的选择

键的选择包括类型选择和尺寸选择两个方面。选择键连接类型时，一般需考虑传递转矩大小，轴上零件沿轴向是否有移动及移动距离大小，对中性要求和键在轴上的位置等因素，并结合各种键连接的特点加以分析选择。键的截面尺寸（键宽b和键高h）按轴的直径d由标准中选定；键的长度L可根据轮毂的长度确定，可取键长等于或略短于轮毂的宽度；导向平键应按轮毂的长度及滑动距离而定。键的长度还须符合标准规定的长度系列。

2、平键连接的强度计算

平键连接的可能失效形式有：较弱零件工作面被压溃（静连接）、磨损（动连接）、键的剪断（一般极少出现）。因此，对于普通平键连接只需进行挤压强度计算；而对于导向平键或滑键连接需进行耐磨性的条件性计算。

键用于连接轴和轴上零件，进行周向固定以传递转矩，如齿轮、带轮、联轴器与轴的连接，键连接可以分为松键连接、紧键连接和花键连接三大类。

键连接松键连接

松键连接所用的键有普通平键，半圆键、导向平键及滑键等，靠键的侧面传递转矩，只对轴上零件作周向固定，不能承受轴向力，如果要轴向固定，则需要附加紧定螺钉或定位环等定位零件。松键连接的装配要点为：

1）清理键及键槽上的毛刺，保证键与键槽能精密贴合。

2）对重要的键连接，装配前要检查键的直线度和键槽对轴线的对称度及平行度等。

3）对普通平键，导向平键，用键的头部与轴槽试配，应能使键较紧地与轴槽配合。

4）修配键长时，在键长方向键与轴槽留0.1mm的间隙。

5）在配合面上加湿润油，用铜棒或加软钳口的台虎钳将键压入轴槽中，使之与槽底良好接触。

6）试配并安装回转套件时，键与键槽的非配合面应留有间隙，保证轴与回转套件的同轴度，套件在轴上不得有轴向摆动，以免在机器工作时引起冲击和振动。

键连接紧键连接

紧键连接主要指锲连接，键的上、下表面都是工作面，上表面及与其相接触的轮毂槽底面。均有1：100的斜度。键侧与键槽有一定的间隙，装配时将键打入够成紧键连接，由过盈作用传递转矩，并能传递单向的轴向力，还可轴向固定零件。

紧键连接装配时，首先同样要清理键及键槽上的毛刺，装配时要用涂色法检查锲键上下表面与轴槽、轮毂槽的接触状况，一般要求接触率大于65，若接触不良，可用锉刀或刮刀修整键槽，接触合格后，用软锤将锲键轻敲入键槽，直至套件的周向、轴向都可靠紧固。

键连接花键连接

花键连接可以按集中方式分类。其中按花键工作方式可以分为过盈连接和间隙连接两种。

过盈连接花键副上的套件应在花键轴上轴向固定，故应保证配合后有少量的过盈量。装配时可用软锤轻轻打入，但不能过紧，以防止拉伤配合表面。如果过盈量较撒，可将套件加热至80~120℃后再进行装配。

间隙连接花键副的套件可以在花键轴上自由滑动，应保证精确的间隙配合。试装时用周向调换键齿的配合位置，各位置沿轴向移动时应无阻滞现象，但也不能过松，用手摆动套件时，不应感觉到有明显的周向间隙。允许选择最佳的配合位置装配，可以用油石或细锉修整花键的两侧或尖角处，以保证花键每齿的接触面积不小于70。必须注意花键的定心面不得修整。

装配后的花键副应检查花键轴与被连接零件的同轴度和垂直度。

花键连接是由轴和轮毂孔上的多个键齿和键槽组成。键齿侧面是工作面，靠键齿侧面的挤压来传递转矩。花键连接具有较高的承载能力，定心精度高，导向性能好，可实现静连接或动连接。因此，在飞机、汽车、拖拉机、机床和农业机械中得到广泛的应用。

花键连接已标准化，按齿形不同，分为矩形花键、渐开线花键两种。

键连接矩形花型

为适应不同载荷情况，矩形花键按齿高的不同，在标准中规定了两个尺寸系列：轻系列和中系列。轻系列多用于轻载连接或静连接；中系列多用于中载连接。矩形花键连接的定心方式为小径定心。此时轴、孔的花键定心面均可进行磨削，定心精度高。

键连接渐开线花型

渐开线花键的齿形为渐开线，其分度圆压力角规定了30度和45度两种。渐开线花键可以用加工齿轮的方法来加工，工艺性较好，制造精度较高，齿根部较厚，键齿强度高，当传递的转矩较大及轴径也较大时，宜采用渐开线花键连接。压力角为45度的渐开线花键由于键齿数多而细小，故适用于轻载和直径较小的静连接，特别适用于薄壁零件的连接。渐开线花键连接的定心方式为齿形定心。由于各齿面径向力的作用，可使连接自动定心，有利于各齿受载均匀。

花键在轴上加工出多个键齿，称为花键轴。在轮毂孔上加工出多个键槽，称为花键孔，二者组成的连接称为花键连接如图8所示。花键齿的侧面为工作面，靠轴与毂的齿侧面的挤压传递转矩，可用于动连接和静连接。

花键因多齿承载，故承载能力高。它对轴的强度削弱轻，应力集中小，定心精度高，导向性能好，故花键连接常用于载荷大、定心精度高的静连接和动连接。但花键连接的花键轴和孔需用专用设备和工具加工，成本较高。

花键已标准化，按齿廓形状不同，分为矩形花键(图9)和渐开线花键(图 10)。矩形花键因加工方便而应用最广泛。它分为轻、中两个系列，轻系列用于载荷较轻的静连接，中系列用于中等载荷的静连接和动连接。矩形花键采用小径定心。渐开线花键采用齿形定心，其加工方法与齿轮相和同，压力角有30°和45°两种，易获得较高的精度，与矩形花键相比较，它齿根厚、齿根圆角大、强度高，且具有自动定心作用。

键是标准件，键设计的主要内容是：选择键的类型；确定键的尺寸；必要时校核键连接的强度。

轴毂普通平键

普通平键用于静连接，即轴与轮毂问无相对轴向位移的连接。如图1所示。

(1)类型和特点

普通平键按端部形状不同可分A型(圆头)、B型(方头)、C(单圆头)三种。圆头键的轴槽用指状铣刀加工，轴槽两端具有与键相同的形状，故键在槽中固定良好，但槽对轴引起的应力集中较大。方头键的轴槽用盘形铣刀加工，轴的应力集中较小，但需用紧定螺钉将其固定在键槽中。单圆头键常用于轴端。

普通平键是靠侧面传递转矩，侧面是工作面，而键的上表面和轮毂槽底之间留有间隙。普通平键结构简单、对中良好、装拆方便、加工容易，故应用广泛，但它不能实现轴上零件的轴上固定。

(2)尺寸选择

键的剖面尺寸(b×h)根据键槽所在轴段直径d由标准选取；键长L一般略小于零件轮毂的长度，且须符合键长标准系列。

(3)强度验算

如图2所示为平键连接时的受力情况。在切向力F_t的作用下，键和键槽的两侧面受挤压，键的a-a截面受剪切。因此，键连接的主要失效形式是较弱零件(通常是轮毂)的工作面被压溃，其强度条件如下：

T——轴传递的转矩，N·mm；

d——轴的直径，mm；

h——键的高度，mm；

h'——键与轮毂的接触高度，取h'≈h/2，mm；

[σ]_p——许用挤压应力MPa，见表1。

如果一个键不能满足强度要求时，可采用两个平键，两键应相隔180°布置。考虑到载荷分配不均，其强度按1.5个键计算。也可适当增加键长，但键长一般不宜超过(1.6～1.8)d，否则载荷沿键长的分布严重不均。

轴毂导向键和滑键

导向键和滑键用于动连接，即轴与轮毂之间用有相对轴向移动的连接。导向键如图3所示用螺钉固定在轴槽中，轴上零件能沿键作少量轴向滑移；为拆装方便，设有起键螺孔。滑键如图4所示固定在轮毂上，轴上零件带着键作轴向移动；滑键用于轴上零件轴上移动量较大的场合。由于导向键和滑键连接是动连接，所以其主要失效形式是工作面的磨损，强度条件如下：

[p]——许用压强，MPa，见表1。

轴毂半圆键

半圆键只用于静联接，与平键一样也是以两侧面为工作面(图5(a))。轴上键槽用与半圆键尺寸相同的铣刀铣出，半圆键可在槽中绕键的几何中心摆动，以适应于毂槽底面的斜度。

这种键联接定心较好，装配方便，但轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，主要用于载荷较小的连接及锥形轴端与轮毂的连接(图5(b))。若强度不足需装两个半圆键时，两键应布置在轴的同一母线上，以免轴的强度削弱过大。

轴毂楔键和切向键

楔键和切向键用于静连接。

楔键如图6所示，上、下面是工作面，键的上表面和轮毂键槽底面的斜度均具有1：100的锥度。装配后，键楔紧在轴毂之间。工作时，靠键、轴毂之间的摩擦力传递转矩，并能承受单方向的轴向力，但定心精度不高，主要用于载荷平稳和低速的场合。

切向键如图7所示由两个斜度为1：100的楔键组成，其上、下两面(窄面)为工作面，其中之一的工作面通过轴心线的平面，使工作面上压力沿轴的切向作用，能传递很大转矩。当传递双向转矩时，需用两个切向键并分布成120°～130°。切向键主要用于轴径大于100 mm、对中要求不严而载荷很大的重型机械中。

第1章 连接件

1.1 螺纹连接

1.1.1 螺纹的种类、特点和应月

1.1.2 螺纹连接的类型

1.1.3 螺纹连接的防松

1.1.4 螺纹的测绘

1.1.5 螺纹连接示例

1.2 键、花键及销的连接

1.2.1 键连接

1.2.2 花键连接

1.2.3 销连接

1.2.4 测绘要点

1.2.5 键连接和花键连接示例

1.3 铆钉连接

1.3.1 常用铆钉的类型及应用

1.3.2 铆钉连接示例

第2章 滚动轴承与滑动轴承

2.1　滚动轴承

2.1.1 滚动轴承的基本类型

2.1.2 滚动轴承类型的选择

2.1.3 内外圈的固定

2.1.4 游隙的调整

2.1.5 预紧方法

2.1.6 润滑和密封

2.2 滑动轴承

2.2.1 常用滑动轴承结构

2.2.2 润滑剂的选用

2.2.3 润滑装置

第3章 轴及轴系

3.1 轴

3.1.1 轴的种类及应用特点

3.1.2 一般要求

3.1.3 轴上零件的固定

3.1.4 软轴

3.2 装有滚动轴承的轴系支承固定方式

3.2.1 一端双向固定、一端游动

3.2.2 两端单向固定

3.2.3 两端游动

3.3 轴承的组合和配置实例

3.3.1 两端深沟球轴承

3.3.2 两端圆锥滚子轴承

3.3.3 其他配置方式

3.4 主轴部件

3.4.1 装滚动轴承的主轴部件

3.4.2 装滑动轴承的主轴部件

3.5 轴系部件的测绘

第4章 联轴器、离合器及制动器

4.1 联轴器

4.1.1 刚性联轴器

4.1.2 弹性联轴器

4.1.3 调位联轴器

4.1.4 联轴器的选择

4.2 离合器

4.2.1 普通离合器

4.2.2 安全离合器

4.3 制动器

4.4 应用实例及测绘要点

4.4.1 应用实例

4.4.2 测绘要点

第5章 带传动

5.1 带传动特点

5.2 带传动类型

5.3 传动带类型及带传动形式

5.4 皮带的张紧

5.5 皮带轮结构

5.6 测绘要点

5.7 带传动的应用示例

第6章 链传动

6.1 链传动特点

6.2 链传动类型

6.3 链传动的布置

……

第7章 齿轮传动

第8章 蜗杆传动

第9章 间隙的控制及消除 2100433B