您需要了解的有关键和键槽（键连接）的所有信息

在机械工程领域，键接接头由键和键槽组成。根据所需键接头的类型，这些键可以加工成不同的形式。键槽是轴上键尺寸的机加工表面。它们被固定在一起，以确保不会拉开组件并防止轴之间的相对运动。

今天，您将了解按键和键槽的定义、功能、应用、组件、图表、类型和工作方式。您还将了解键控接头的优缺点。

键和键槽的定义

键是用于将旋转机械元件连接到轴的机械元件。为了使键发挥作用，轴上必须有键槽，旋转机器元件必须有键座。然后将键紧紧地安装在键槽和键座之间，因此该机构称为键连接。

键和键槽的主要功能是组成键连接，以固定轮毂和轴，使动力传递轴和连接部件之间不会发生相对运动。键合接头通常允许部件之间的相对轴向运动。该键可防止两个零件之间的相对旋转，并可实现扭矩传递。

应用程序

键合接头用作机械动力传动元件轴和联轴器的重要组成部分。它确保负载、动力和旋转的有效传输，并带有滑动。键和键槽应用的一个很好的例子是齿轮传动装置、皮带轮或链轮，它们通过键与动力传递轴紧密连接。

广泛用于机械领域的键合接头是一种在轴和链轮之间建立牢固连接的便捷方法。尽管它在需要拉动或推动负载的其他轴应用中用作替代方案。这在农业应用、机床、工业设备等中很常见。

铣床、开槽机和成型机是用于制造键槽和键座的常用机床。虽然有专门的机器用来制作键座。

键连接的组件

由于键接头有多种类型，键和键槽组件将根据类型和附加功能而有所不同。然而，键合接头的主要组成部分包括键、键座和键槽。

• 钥匙——钥匙通常由钢制成，加工成矩形、正方形或圆形。它沿轴向插入在组件的轴和轮毂之间，以防止相对运动。
• Keyseat - 这是轴中凹槽区域的技术名称。它通常在成型机上进行。
• 键槽 - 键槽也是轮毂中的凹槽，用于接收钥匙并牢固锁定机构。键座和键槽共用一半的键。这将在工作原理部分进一步解释。

键、键槽、键座（键连接）示意图

键的类型

以下是键连接中使用的各种类型的轴键：

沉没键：

沉入式键是一种键，其设计使杆的一半厚度沉入轴中，其余一半用于键座。为了获得这种键控关节，准确性非常重要。例如，如果键为 8mm，则轴键槽将加工到与键座相同的 4.1mm 深度。沉没键有不同的类型，包括：

• 矩形/方形键

这些类型的键有时被称为扁平键，因为它们比它们的高度更宽。它们通常用于直径约为 500 毫米或 20 毫米的轴上。剩余的键宽允许更大的传递扭矩而不增加深度。增加的深度意味着由于有效轴横截面积的减少，轴较弱。

• 方键

方键具有方形横截面，用于约 25 毫米或 1 英寸的轴上。当需要比矩形键更深的键深度时，它们可用于较大的轴。然而，深度的增加意味着更弱的轴，因为有效的轴横截面积减少。一个方形或矩形的钥匙沿钥匙的长度可能有 100 分之一的锥度，如下图所示。

• 平行下沉键

平行下沉键是矩形或方形截面，但没有锥度。这些钥匙很便宜，而且很容易使用。它是最容易安装的一种，但需要用一组螺丝固定在轮毂上。这是因为振动或旋转方向反转经常推出钥匙。

键通常紧密地安装在轴键槽的底部和键接头的侧面。它们在轮毂键槽的顶部留有间隙。

• 凹头键

圆头沉头键的形状为矩形或正方形，顶部表面带有锥形以紧密贴合。它的使用是为了更容易移除。

• 羽毛键

羽毛键有三种类型；双头，钉羽毛和羽毛钥匙。它们连接到轴或轮毂以引起相对轴向运动。因此，它能够在轴和轮毂之间通过其平行的相对面进行动力传输。因此允许它滑动。

• 木头琴键

半圆键是安装在轴的圆形凹槽中的半圆形圆盘，只能由半圆键槽刀具加工。它主要用于机床和一些直径为 ¼” 至 2½”（6mm 至 60mm）的汽车轴。半圆键提供的强度与长的平行键截然不同，这意味着它们不能承载相同的负载。

马鞍键：

与沉键不同，鞍键不沉入轴中，而是仅沉入花鼓中。它们要么位于轴的平面上，要么位于轴的圆周上，而动力传输是通过轴和键之间的摩擦来实现的。鞍键细分为两个；平鞍和空心鞍键。它们仅用于轻载，以避免沿轴滑动。

• 平鞍键

扁平型马鞍键顶部呈锥形，底部呈扁平状，因为它适合向下压在轴平面上的锥形轮毂键槽。

• 空心马鞍键

一个空心的马鞍键在顶部呈锥形，在底部边缘弯曲。键安装在锥形轮毂键槽中，并向下推到轴的弯曲圆周表面上。

切线键：

这些类型的键有时称为切向键。它们以直角成对安装，每个键只能承受一个方向的扭转。它们通常用于大型重型轴。

圆形/圆形键

圆键的截面是圆形的，插入在轴和轮毂上部分钻出的孔中。这些类型的键很容易制造，因为键槽可以在配合零件组装后钻孔或铰孔。圆键适用于小功率驱动器。

工作原理

键和键槽的工作不太复杂，很容易理解。由于有各种类型的键和键槽设置，某些类型的工作将完全不同。好了，下面的视频将教你普通键合机构是如何工作的。

观看下面的视频：

键和键槽（键合接头）的优缺点

优点：

以下是轴键接头在各种应用中的优势：

• 它们的生产成本极低。
• 提供中高扭矩传输。
• 易于安装和拆卸。
• 可以重复使用或固定在同类型的其他组件上。
• 这是一种标准方法（ISO、BS、DIN 和 ANSI）。

缺点：

尽管键控接头有好处，但仍然存在一些限制。以下是键合接头在各种应用中的缺点：

• 它不能用于交变方向载荷和冲击。
• 太多牢固固定的键合接头可能会变得难以拆卸。
• 导致轴不平衡。
• 由于缺口效应，它们会引入应力点并降低杆身强度。
• 轮毂可能发生轴向位移，除非被弹性挡圈或固定螺钉等额外部件锁定。
• 难以计算和结合承载和公差堆栈分析。

结论

键合接头是传递动力的重要机械方式之一。它们主要用于电机轴以实现其目的。在本文中，我们介绍了构成键连接的键和键槽的定义、功能、应用程序、组件、类型和工作方式。我们还看到了它们在各种应用中的优缺点。

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