轴上键与键槽的应用与作用

1.空心轴上的键槽

如图11⁃61a所示，在空心轴上开设键槽后，键槽部位的壁厚太小，影响轴的强度。若改为图11⁃61b所示结构，即在空心轴上选用薄形键，则可增加键槽部位的厚度。

图11⁃61 空心轴上的键槽结构

2.平键键槽

图11⁃62a所示的平键是用以传递转矩的，且往往是双向的转矩。平键槽两侧面留有间隙必将造成轮毂与轴的相对转动，尤其在交变载荷作用下，会使键和键槽的侧面受到反复冲击而破坏。可将其改为图11⁃62b所示结构，只留有径向间隙，两侧面没有间隙，防止了轮毂与轴的相对转动，且键和键槽的侧面没有了反复冲击，能延长使用寿命。

图11⁃62 平键键槽结构

图11⁃63 适当增加轮毂厚度的结构

3.薄轮毂的键槽

如图11⁃63a所示，键槽部位有应力集中，在一定程度上削弱了轮毂的强度。轮毂的壁厚比较薄，很可能会影响该零件的使用性能。若改为图11⁃63b所示结构，在键槽部位适当增加轮毂厚度，则可避免使用中的早期破坏。

4.轮毂上键槽与开孔的相对位置

如图11⁃64a所示，轮毂上开了孔，且在不远的地方开设了键槽，以致形成壁厚很薄的现象，这样会造成局部应力集中过大，严重影响零件的使用性能。若改为图11⁃64b所示结构，将键槽与孔的位置错开，不会造成壁厚很薄的现象，可防止应力集中过大，同时也提高了零件的使用性能。

图11⁃64 键槽与孔位置错开的结构

5.承受大载荷且正反转的键

图11⁃65a中所示的轴承受着很大的正反向载荷，一支普通平键的强度不足以传递正反向的转矩，会造成平键的切向断裂。若改为图11⁃65b所示结构，采用成对的切向键，这样就能承受正反向的转矩，使轴和键都发挥了各自的性能。

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图11⁃65 成对切向键结构

6.键槽开口方向应一致

为减少装夹次数，在结构设计中常将轴上的键槽设计在同一个方向上，以提高加工效率。

如图11⁃66a所示，轴上有两个键槽，开在了互成90°的方向上，需要二次装夹，增加了轴的加工量，浪费了工时；两个ϕ55的轴颈为安装轴承的位置，要求的表面粗糙度值比较小，需要精车或者磨削，而右端ϕ55的轴颈较长，不但加大了精加工的面积，浪费工时，而且由于轴颈较长，影响轴承的装拆；中部ϕ55的轴段与ϕ45的轴径相差较大，加大了应力集中的影响。

若改为图11⁃66b所示结构，将两个键槽开在同一方向上，一次装夹就能完成两个键槽的铣削加工，缩短了工时，提高了加工效率；右端原较长的ϕ55的轴颈设计为两段，即ϕ55和ϕ50两段，并取不同的表面粗糙度值。这样，轴的结构及表面粗糙度值较为合理。

图11⁃66 键槽开口方向应一致

7.键槽尺寸应尽量一致

在轴的不同截面上，轴径相差不大情况下应取相同的键槽截面尺寸，以便于加工并提高生产效率。

如图11⁃67所示，A—A与B—B键槽截面尺寸不一致，给加工带来不便。可将A—A断面改为与B—B断面相同的键槽截面尺寸，如图11⁃67中A—A正确所示。

如图11⁃68a所示，同一根轴上过渡圆角半径有R1和R2，不利于用同一把刀具进行加工；键槽宽度不一致，不可以用同一把刀具加工。因此，应修正过渡圆角半径和键槽宽度，使其一致，这样能节省工时，提高生产率。可将其改为图11⁃68b所示结构，即使同一根轴上的过渡圆角一致，两键槽宽度一致。

图11⁃67 键槽尺寸应尽量一致（1）

图11⁃68 键槽尺寸应尽量一致（2）

图11⁃68 键槽尺寸应尽量一致（2）（续）