3.1 键连接的类型及结构

键主要用于连接轴与带毂的零件，例如齿轮、蜗轮、带轮、链轮等，对零件进行周向固定并传递转矩。键连接是可拆连接，键是标准件，设计时可按工作要求选用适当的类型和尺寸，必要时进行强度校核计算。

键连接按不同的装配形式可分为两大类，即松连接和紧连接。松连接是靠键的侧面挤压进行工作的，工程中用得较多。紧连接是靠键的上下表面与毂孔及轴槽之间楔紧产生的摩擦力传递转矩，因此轴和孔的对中性较差，有偏心，不宜用于高速及精度要求高的连接。

常见的键连接类型及结构介绍如下：

1.平键连接

普通平键用于静连接，按端部形状平键可分为A型（圆头）、B型（平头）、C型（单圆头），如图3-1a所示。构成的平键连接如图3-1c所示。

平键连接的结构如图3-1b所示：键的上表面与毂不接触，有间隙，侧面与轴槽及轮毂槽间为配合尺寸。平键的两侧面为工作面，靠键与槽的挤压和键的剪切传

递转矩。

A型平键连接：轴上的槽用指状铣刀加工出来，因此键与槽同形，定位好，工程上最常用。但是，由于指状铣刀圆角半径小，因此轴槽的应力集中较大，降低了轴的疲劳强度。又因A型圆头平键的端部圆头与轮毂上的键槽不接触，不能承载，故对窄轮毂的承载能力影响较大。B型平键连接：轴上的槽用盘铣刀进行加工，由于盘铣刀圆角半径大，因此轴向定位效果不好，但是对轴槽的应力集中较小。C型平键连接：即A型键的一部分，适用于轴端。

薄型平键与普通平键的主要区别是其键高约为普通平键的60％～70％，同样分为A型（圆头）、B型（平头）、C型（单圆头）三种结构型式，但传递转矩的能力较低，常用于薄壁结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的连接。

如果轴上的零件需要在轴上移动时，可采用导向平键连接，即键用螺钉固定在轴槽中，键不动，轮毂轴向移动，如图3-2a所示。同理，键固定在毂槽中，轴可以沿键移动，称为滑键连接，如图3-2b所示。导向平键连接与滑键连接均为动连接。

平键连接的特点是：装拆方便，零件对中性好，容易制造，作用可靠，多用于高精度连接；但只能做圆周方向固定，不能承受轴向力。

2.半圆键连接

半圆键连接如图3-3所示，轴槽用与半圆键形状相同的铣刀加工，键能在槽中绕几何中心摆动，键的侧面为工作面，工作时靠其侧面的挤压来传递转矩。

半圆键连接的特点是：工艺性好，装配方便，尤其适用于锥形轴与轮毂的连接；但轴槽对轴的强度削弱较大，只适用于轻载连接。

3.楔键连接

楔键连接靠键的上下表面与毂孔及轴槽之间楔紧产生的摩擦力传递转矩，并可传递小部分单向轴向力。它分为普通楔键和钩头楔键两种，如图3-4所示，普通楔键也有圆头、方头及单圆头三种。上、下面为工作表面，斜度为1∶100（侧面有间隙）。

特点：适用于低速轻载、精度要求不高的连接。这种连接对中性较差，有偏心，不适用于高速和精度要求高的连接，变载下易松动。钩头楔键只用于轴端连接，且为安全起见要罩上。如在中间使用，则键槽应比键长一倍才能装入。

4.切向键连接

切向键连接由两个斜度为1∶100的楔键组成，靠工作面与轴及轮毂相挤压来传递转矩，如图3-5所示。切向键的上、下两面为工作面，布置在圆周的切向。工作面上的压力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转矩，通常应用在重型机械中。一个切向键连接只能单向传动，如果要求双向传动，必须用两个切向键且成120°布置，以便不严重削弱轴与轮毂的强度。键槽对轴削弱较大，因此适用于 d ＞100mm的轴，且对中要求不高时采用。