键与键槽：机械传动连接的核心设计指南
机械工程中，键连接由键与键槽组成。键可按接头类型加工成不同形状，键槽是轴上按键尺寸加工的槽口。二者配合固定，防止部件轴向脱离，消除轴与轮毂间相对转动。
本文系统阐述键与键槽的定义、功能、应用、构件、类型、工作原理及优劣势。
键与键槽定义
键是连接旋转机件与轴的机械元件。功能需键槽（轴上）与键座（轮毂上）配合，键紧密嵌入两者之间形成键连接。核心功能：固定轮毂与轴，防止相对转动，传递扭矩，通常允许轴向相对移动。
应用领域
键连接是机械动力传递关键部件，广泛用于齿轮、带轮、链轮与传动轴的固定连接，确保载荷、动力、旋转高效传递无打滑。农业机械、机床、工业设备中作为轴向推拉载荷连接的替代方案。键槽/键座加工常用铣床、插床、牛头刨床，亦有专用键槽机。
键连接主要构件
- 键：钢制，矩形/方形/圆形截面，轴向插入轴与轮毂间防止相对移动
- 键槽：轴上的凹槽，常用插床加工
- 键座：轮毂上的凹槽，接纳键并锁紧机构。键槽与键座各承担键高一半
键的类型详解
沉键
键高一半嵌入轴（键槽），一半嵌入轮毂（键座）。加工精度要求极高：如键高8mm，轴键槽与轮毂键座深度均为4.1mm。分类如下：
矩形/方形键
扁平键（宽>高），用于直径约500mm轴。宽度余量允许增大传递扭矩而不增加深度（加深会削弱轴截面强度）。
方键
正方形截面，用于约25mm轴。大轴需深键槽时采用，但同样削弱轴强度。矩形/方键可沿长度方向设1:100锥度。
平键
矩形/方形无锥度，廉价易得，安装简易。但振动或反转易推出键，需配合定位螺钉固定。键紧贴轴键槽底及两侧，轮毂键槽顶部留间隙。
导向平键
矩形/方形带上表面锥度，利于拆卸。
花键键
双头、销式、花键三型。固定于轴或轮毂一侧，允许轴向相对滑动传递动力，平行对向面实现滑移。
半圆键
半圆盘嵌入轴圆形凹槽，需专用铣刀加工。适用于机床及汽车轴（6-60mm），强度远低于长平键，承载能力有限。
鞍键
不嵌入轴，仅嵌入轮毂，靠摩擦力传递动力。分平鞍键（平底贴轴平面）与凹鞍键（弧底贴轴圆周）。仅用于轻载避免打滑。
切向键
成对呈直角布置，各承受单向扭矩，用于大型重载轴。
圆柱键
圆柱形，装入轴轮毂部分钻孔。键槽可在装配后钻扩，制造简易，适用于低功率传动。
工作原理
键连接原理直观：键承受剪切与挤压应力传递扭矩。不同类型键的受力模式各异，视频演示更直观。
键连接优劣势
制造工艺