1. 键的选择

键的类型可根据连接的结构特点、使用要求和工作条件选定。键的截面尺寸（键宽b和键高h）按轴的直径d在标准中选定。键的长度可根据轮毂长度确定，轮毂长度一般可取(1.5～2)d，键长等于或略短于轮毂的长度；而导向平键按轮毂长度及其滑动距离而定。键的长度还必须符合标准规定的长度系列。表3.1给出了普通平键的主要尺寸及长度系列。

表3.1　普通平键的主要尺寸（摘自GB/T 1096—2003）

2. 平键连接强度计算

键的材料一般采用抗拉强度不低于600 MPa的碳素钢（常用45钢），如果轮毂材料用非金属材料，则键可以采用20或Q235钢。平键连接的主要失效形式是较弱零件（通常为轮毂）的工作面压溃和磨损（动连接），除非严重过载，一般不出现键沿图3.9中的a—a截面的剪断，所以在一般情况下平键连接只进行挤压强度或耐磨性的校核。

设工作压力在键的接触长度内均匀分布，取y≈d/2，由图3.9可得平键连接的挤压和耐磨性的条件计算公式：

式中 T —— 转矩（N·m）；

d —— 轴径（mm）；

k —— 键与轮毂键槽的接触高度，k=0.5h，此处h为键的高度（mm）；

l —— 键的实际接触长度（mm），由于圆头部分不参与接触，所以当键的长度L相同时，l值并不相同，对于A型平键l=L-b，对于B型平键l=L，对于C型平键l=L-b/2，b为键的宽度（mm）；(www.daowen.com)

[σp]—— 键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力（MPa），见表3.2；

[p]—— 键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用压力（MPa），见表3.2。

图3.9　平键受力

表3.2　键连接的许用挤压应力和许用压力　　　　　　 单位：MPa

计算后若发现键的余量很大，可减小键长或选较小尺寸的键。若发现强度不足，可适当增加键和轮毂的长度，或采用多键布置。由于多键布置时，各键的受力不均，所以每键按承载能力的75%计算，如两个平键按1.5个键计算。对于多键布置的半圆键和楔键，计算时也可按此例进行。

例 3.1 减速器的低速轴与凸缘联轴器采用平键连接，已知轴传递的转矩T=1000 N ·m ，凸缘联轴器材料为HT200，工作时有轻微冲击，连接处轴径d=70 mm，轮毂长度L1 =125 mm ，试选择键的类型和尺寸。

解：采用A型普通平键连接。其计算过程见表3.3。

表3.3　计算过程