1.功用
键连接是一种可拆卸连接，实现轴与轴上零件（如齿轮、带轮等）之间的周向固定，并传递运动和扭矩；也可实现轴上零件的轴向滑动导向，如图4-1-1所示。
使用时，键的一部分嵌入轴内，另一部分则嵌于轮毂的凹槽中。毂上的槽称为轮毂槽，轴上的槽称为轴槽，轮毂槽和轴槽统称为键槽，如图4-1-2所示。
键连接结构简单、拆装方便、工作可靠，故在机械中应用极为广泛。
图4-1-1 键连接
图4-1-2 轮毂槽与轴槽
2.分类
键连接根据松紧程度不同，分为紧键连接和松键连接。松键连接包括平键连接、半圆键连接和花键连接；紧键连接包括楔键连接、切向键连接。
（1）松键连接
松键连接以键的两侧面为工作面，故键宽与键槽需紧密配合，而键的顶面与轴上零件之间有一定的间隙，以便装配。 松键连接的轴和轴上零件对中性好，但松键连接不能承受轴向力。
1）平键连接
平键的底面与轴上键槽底面贴紧；顶面与轮毂键槽顶面留有间隙，以便装配；两侧面与键槽侧面贴紧，为工作面。工作时，靠键与键槽侧面挤压来传递转矩，如图4-1-3所示。
图4-1-3 平键连接
平键连接结构简单、加工容易、拆装方便、对中性良好，用于传动精度要求较高的场合。主要用于轴与轴上零件（齿轮、带轮、凸轮等）的周向固定，以传递动力和转矩；但它不能承受轴向力，对轴上零件不能起轴向固定的作用。
平键连接按用途不同，可分为普通平键连接、薄型平键连接、导向平键连接和滑键连接。
①普通平键连接
（a）普通平键的类型
普通平键用于轴毂间无轴向相对滑动的静连接。按其端部形状分为圆头键 （A型）、平头键（B型）、半圆头键（C型）三种，如表4-1-2所示。
表4-1-2 普通平键的类型
（b）普通平键的标记
键是标准件，主要尺寸为键宽b、键高h、键长L，如图4-1-4所示。
图4-1-4 平键的主要尺寸
普通平键的标记：键型 键宽×键长 标准号。
例如：
键16×100 GB/T 1096－2003：表示键宽为16mm、键长为100mm的A型普通平键（A型平键可省略字母A）。
键B18×100 GB/T 1096－2003：表示键宽为18mm、键长为100mm的B型普通平键。
键C18×100 GB/T 1096－2003：表示键宽为18mm、键长为100mm的C型普通平键。
②薄型平键
薄型平键也有圆头、平头和半圆头三种。标准薄型平键的高度约为普通平键的60%～70%，因而传递转矩的能力较小，适用于空心轴、薄壁轮毂或只传递运动的轴毂连接。
③导向平键连接
当轮毂在轴上需沿轴向移动时，可采用导向平键，如汽车变速器中的滑动齿轮与轴之间的连接。按端部形状，导向平键分为圆头（A型）和平头（B型）。导向平键是加长的普通平键，为防止松动，用两个螺钉固定在轴槽中，为装拆方便，在键的中部制有起键螺孔。轮毂与键是间隙配合，当轮毂移动时，键起导向作用。轮毂可在轴上沿轴向移动。其结构简单，对中性好，如图4-1-5所示。导向平键用于轴上零件轴向移动不大的场合，如变速箱中的滑移齿轮。
图4-1-5 导向平键连接
④滑键连接
滑键固定在轮毂上随轮毂一同沿着轴上键槽做轴向滑移，与其相对滑动的键槽之间的配合为间隙配合，如图4-1-6所示。用于轴上零件轴向移动量较大的场合。
图4-1-6 滑键连接
普通平键连接用于静连接，导向平键和滑键连接都用于轮毂需要作轴向移动的动连接。(www.xing528.com)
2）半圆键连接
键呈半圆形，两侧面为工作面，工作时靠其侧面挤压传递扭矩。顶面留有间隙，如图4-1-7所示。键可在轴上键槽中摆动以适应轮毂上键槽的斜度，适用于锥形轴与轮毂的连接，键槽对轴的强度削弱较大，只适用于轻载连接。
图4-1-7 半圆键连接
3）花键连接
当要求传递的转矩很大、定心精度要求较高，普通平键不能满足要求时，应采用花键连接。花键连接是由周向均布的多个键齿的花键轴与带有相应的键齿槽的轮毂相配合而组成的连接，键齿数有6条、8条不等，如图4-1-8所示。花键的工作面为侧面，对中性好、对轴上零件的移动起导向作用，多齿承载，承载能力强；键均匀分布，各键齿受力均匀；传递载荷大，齿浅，对轴强度削弱小，但加工需要专用设备，制造成本高。
图4-1-8 花键
花键连接已标准化，按齿形不同，分为矩形花键和渐开线花键、三角形花键3种，如表4-1-3所示。
表4-1-3 花键的类型、特点及应用
续表
（2）紧键连接
用于紧键连接的键具有一个斜面。由于斜面的楔紧影响，容易造成轴和轴上零件的中心线不重合，使轮毂与轴产生偏心，所以紧键连接的定心精度不高。紧键连接包括楔键连接和切向键连接。
①楔键连接
楔键连接用于静连接，上、下表面是工作面，键的上表面和轮毂键槽底面，都有1∶100的斜度。键楔入键槽后，工作表面产生很大预紧力并靠工作面摩擦力传递转矩。楔键与键槽的两个侧面不相接触，为非工作面。楔键连接能使轴上零件轴向固定，并能使零件承受单方向的轴向力。由于楔键打入时，迫使轴和轮毂产生偏心，因此楔键仅适用于定心精度要求不高、载荷平稳和低速的连接。
楔键分普通楔键（如图4-1-9所示）和钩头楔键（如图4-1-10所示）两种。
钩头契键的钩头是为便于拆卸使用的，因此装配时须留有拆卸位置。钩头楔键只用于轴端连接，如在中间用的键槽应比键长2倍才能装入，外露钩头随轴转动，容易发生事故，应加防护罩。
图4-1-9 普通楔键连接
图4-1-10 钩头楔键连接
②切向键连接
切向键是由两个具有1∶100单面斜度的普通楔键、沿斜面贴合在一起组成的（如图4-1-11所示），该组合体的上平面与下平面互相平行。装配时，键自轮毂两端打入，楔紧在轴与轮毂的键槽中，组成切向键连接。装配后，切向键的下平面在通过轴心线的平面内，上平面与轮毂槽底面压紧，两个相互平行的窄面是工作面。工作时，靠切向键上、下平面与键槽底面的挤压力和轮毂接触面上的摩擦力来传递运动和转矩。因此，切向键的上、下平面为工作面。
单个切向键只能传递单向转矩。若需传递双向转矩，应装两个互成120°～135°的切向键。
图4-1-11 切向键连接
切向键能传递很大转矩，键槽对轴的强度削弱较大；另外，切向键连接还使装在轴上的零件与轴产生偏心，故切向键连接适用于对中性和运动精度要求不高、低速、重载、轴径大于100mm的场合。
知识拓展
认识无键连接
轴与毂的连接不用键时，统称无键连接。常用的无键连接有两种：型面连接和胀紧连接。
1.型面连接
用非圆截面的柱面体或锥面体的轴与相同轮廓的轮毂孔配合，以传递运动和转矩的可拆连接，如图4-1-12所示。
图4-1-12 型面连接
型面连接拆装方便，对中性好，应力集中小，可传递较大的扭矩；但是加工困难。常用的连接型面有正方形、带切口的圆形、三角形、六边形等，如图4-1-13所示。
图4-1-13 常用连接型面
2.胀紧连接
胀紧连接是在轴与毂孔之间装配一个或几个胀紧套，在轴向力的作用下，同时胀紧轴与毂产生压紧力，靠摩擦力传递转矩和轴向力的一种静连接，如图4-1-14所示。胀紧连接可传递较大的扭矩和轴向力，无应力集中，对中性好；但加工要求较高。
图4-1-14 胀紧连接
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