图6-1：轴和轮毂上键槽底部的圆角半径r应够大。由于键传递转矩和键与键槽配合，键槽底部的尖角处应力集中较大，容易产生裂纹，所以必须作出够大的圆角半径r，一般r/d应大于0.03，至少应大于0.015（d为轴的直径）。

图6-2：平键两侧与轴和轮毂键槽两侧要考虑工作要求，按国家标准选择配合，而与轮毂键槽的底，应有间隙。因为平键的侧面为工作面，所以平键两侧与轴键槽和轮毂键槽侧面为配合面，应按照国家标准的规定选取，因为键槽是用标准刀具制造，否则会给生产造成困难。键的顶部与轮毂键槽底部之间有间隙，也应按标准设计。国家标准规定键与轴和轮毂的键槽的宽度有三种配合：轻松键连接、一般键连接和较紧键连接。轻松键连接，适用于导向平键和零件在轴上滑移的场合；较紧键连接，适用于双向传动。a）错误：键与轮毂槽底无间隙；b）错误：键与轮毂槽底无间隙而侧面有间隙；c）正确：键与轮毂槽底有间隙侧面为配合面。

图6-2

图6-3：转矩较大，必须沿圆周用两个平键传递时，键应沿轴中心线对称布置（即相距180°）。a）工艺性不好，不能保证装配角度和轮毂对中及受力均匀；b）工艺性好，较易保证装配角度和轮毂对中及受力均匀。如有可能，宜采用一个剖面尺寸较大的键或较长尺寸的键，而不采用双键。

图6-3

图6-4：不宜沿轴的同一母线布置长键或连续多键连接。a）长键连接，会使轴的应力不均衡而发生弯曲变形；b）对称布置的双键连接，能改善轴的应力和变形状态；c）多个连续连接键连接也会使轴的应力不均衡而发生弯曲变形；d）对称交错布置键连接，能改善轴的应力和变形状态。

图6-4

图6-5：几个零件串装在轴上时，不宜分别断续用键连接。a）键槽加工较难保证在同一直线上，造成加工困难，而且有多个应力集中源；b）宜采用一个连通的键。

图6-6：同一轴上的主、从动两齿轮不要共用一个键。a）齿轮2和齿轮3所受转矩方向相反，共用一个键会产生歪斜；b）齿轮2和齿轮3分别用两个键连接，合理。

图6-7：轴上用平键分别固定两个零件时，键应布置在同一母线上，便于机械加工。a）键槽不在同一母线上，加工困难；b）键槽在同一母线上，加工方便。

图6-5

图6-6

1、3—主动齿轮 2、4—从动齿轮

图6-7

图6-8

图6-8：键槽不应开在轮毂的薄弱部位。a）键槽开在轮毂的薄弱处，影响凸轮强度；b）键槽开在轮毂的较强处，有利于凸轮强度。

图6-9：轮毂上有孔时，键槽应与孔错开。a）键槽与孔靠近，两个应力集中源汇集，且轮毂局部尺寸减小；b）键槽与孔错开，两个应力集中源分开，轮毂周向各处尺寸一致。

图6-10：空心轴内径与外径之比d/D>0.6时，一般不能使用键连接，因为键槽会特别急剧地削弱空心轴。

图6-11：铸造轮毂的局部加强结构。铸造轮毂，a）可以采取键槽处局部加强，b）可以布置加强肋以减小轮毂外径。

图6-9

图6-10

图6-11

图6-12：不通轮毂的键槽应注意设计退刀孔或退刀槽。a）没有退刀孔或退刀槽，无法加工键槽；b）适合于薄壁轮毂的退刀孔；c）适合于厚壁轮毂的退刀槽。

图6-12

图6-13

图6-13：键槽不宜开到轴的阶梯连接处。a）阶梯轴两段连接处有较大的应力集中，如轴上键槽到轴的过渡圆角处，则键槽应力集中与轴圆角应力集中源重叠，对轴的削弱影响大；b）键槽离开阶梯连接处，直径d小于30mm时，s=2～3mm；d直径大于30mm时，s=4～5mm。为避免装配时修整键的端部，键槽的长度l做成比键的长度大0.5～1mm。

图6-14：避免用平键连接时轴上零件偏心。a）用紧定螺钉顶住平键将零件紧定在轴上，会引起零件偏心；b）圆锥轴端平键用圆螺母拉紧，以固定零件轴向位置，会使轴上零件产生高拉应力；c）用平键连接时，拧紧螺母使零件轴向固定较好。

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图6-14

图6-15：锥形轴端平键尽可能平行于轴的轴线。a）锥度较大（大于1∶10）或键较长时，宜采用键平行于轴的母线的结构，承载条件好，但工艺性不好；b）平行于轴线的键槽加工方便，但键两端嵌入高度不同。

图6-16：传递的转矩不大时，允许用较小剖面的键。机器轴外伸处，应用的普通平键和键槽应按标准规定，以利于互换配套；在机器内部，在能保证传递转矩的条件下，允许用较小剖面的键，但t和t₁的数值必要时应进行计算，使键与轴上键槽及轮毂键槽的接触高度各为1/2，这样有助于增加轴的强度。

图6-15

图6-16

图6-17：平键安装工艺措施。a）在键上设计工艺用螺纹孔；b）考虑可将键打出；c）在键的一端作出斜口，用于拆卸键。

图6-17

图6-18：滚筒与轴可用一个平键连接。a）用两个键工作量增加且装配困难；b）用一个键就可以。

图6-18

图6-19：轴上键槽的加工方法。a）在立式铣床上用指形铣刀加工；b）在卧式铣床上用盘形铣刀加工键槽。两种键槽都可用于圆头平键或平头平键，根据工厂设备情况而定，但圆头键槽主要用于圆头平键；用盘形铣刀加工的键槽，一般用于平头平键。

图6-20：轴端有平键时，将键槽切通比较合理。为了缩短轴的长度和增加键的工作长度，如果能保证行程，则用一端圆头一端平头的键，用平头平键连接时，螺母和止动垫圈轴向定位轴上零件。

图6-19

图6-20

在键槽段切螺纹，会影响螺纹工作，但螺纹段的通槽，可用来弯入防松止动垫圈的凸耳。

图6-21

图6-21：用指形铣刀加工封闭键槽。a）为避免在装配时修理键的端面，键槽长l′，做成比键长l大0.5～1mm；b）键安装在轴端时，s′要大于s约1～2mm，增加连接强度。螺纹直径D_p通常比轴径D小0.5～2mm。支承台肩的高度a，考虑整个环形面几乎都能支承，做成2～4mm。

图6-22：键槽设计中，尺寸与公差标注。

图6-23：增强平键固定在轴上键槽中的能力。a）转矩作用在连接键上，在键体中产生剪应力，在键、轴和轮毂键槽侧面产生挤压力，构成使键翻出键槽的倾覆力矩；b）为了增强固定能力，采用P9/h9配合并增加键在轴上的安装深度；c）键宽b>10mm时，用槽头螺钉或内六角螺钉将键紧固在轴上键槽中。

图6-24：设计时，对无槽光孔零件的装卸的考虑。键在轴槽中配合为N9或P9时，可能装拆困难，设计时应考虑其他光孔零件的装卸。a）滚动轴承装在阶梯轴上，突出的键妨碍轴承装配和拆卸，在安装和拆卸滚动轴承时，只能在取下键的情况下才能装拆；b）D>d+2t₁不妨碍轴承的装拆；c）键端离轴肩的距离l>l₁（轴承的宽度），可以通过偏心安装轴承，直径D和d相差可小些，D>d+t₁就可以。

图6-22 键槽尺寸与公差标注

图6-23

图6-24

图6-25：轴中段的齿轮与轴的连接。

为安装方便，在轴上导向键按紧配合，压装到轴上。

图6-25

图6-26：轴上伸出端的齿轮，用平键与轴连接。用平键将齿轮和减速器轴连接，要磨削轴端，达到紧配合精度，适用于双向传动。

图6-26