键 (机械)
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键(key)是机械工程中的一个构件,可以连接旋转机械的元件以及传动轴,让两者可以依相同的转速,可以传递力矩。若元件和轴要用键连接,旋转元件和轴上需要有键槽(keyway)及键座(keyseat),分别是符合键大小的槽及固定位,轴上安装旋转元件后,对位后再安装键。整个系统称为键接合(keyed joint)[1][2]。键接合允许两元件之间有延著轴向的相对移动。
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5d/Passfedernut.jpg/200px-Passfedernut.jpg)
分类
编辑键主要可以分为五种:埋头键(sunk key)、鞍形键(saddle key)、切向键(tangent key)、圆键(round key)、花键(spline key)。
埋头键
编辑埋头键可以分为以下几种:平行键(parallel key)、锥形键(Tapered keys)、弯头键(gib-head key)、滑键(feather key)及半圆键(Woodruff key)。
平行键
编辑平行键是最常用的键,截面是长方形或是方形。较小的轴会使用方键,长方键则用在轴直径超过6.5英寸(170 mm)或是轴毂壁深度可能不足的情形,平行键一般会配合固定螺丝,让键定位[3]。平行键的键槽有一部分在轴上,另一部分在配合件上。
半圆键
编辑半圆键(Woodruff keys)是半圆形,部分会安装在弓形的键槽,其余的部分会装在配合件上的长形键槽内。弓形部分可以直接用圆形半圆铣刀切割,无需退刀槽。半圆键的优点不用在轴肩进行铣削加工(铣削加工会造成应力集中[4],也会影响轴和配合件的同心。半圆键常用在机床、汽车应用、除雪机及船舶的螺旋桨
半圆键(Woodruff keys)是康州的William N. Woodruff在1888年发明的,因为其发明,富兰克林研究所授与John Scott Medal[5]。
锥形键
编辑锥形键在靠配合件的一端有斜度。配合件的键槽会有配合锥形键的斜度。有些锥形键有弯头(gib),方便拆装时将键移出。锥形的好处是可以固定键,而且在没有固定螺丝的情形下可以紧密的固定轴和配合件。不过锥形键可能会让轴和配合件的圆心略为偏离[3]。
鞍形键
编辑鞍形键(saddle key)一般是放在传动件(例如轴)上。鞍形键的强度比平行键要低。
花键
编辑花键在轴毂有数个对应的键槽,可传送较高的功率。
相关条目
编辑参考资料
编辑- ^ Bhandari, V. B., Design of machine elements 2nd, Tata McGraw-Hill: 340, 2007 [2019-01-12], ISBN 978-0-07-061141-2, (原始内容存档于2021-05-07).
- ^ Leonard 1908,第394页 .
- ^ 3.0 3.1 Keys and Keyways (PDF), [2010-03-19], (原始内容 (PDF)存档于2011-06-14).
- ^ Shigley, Joseph; Mischke, Charles, Mechanical Engineering Design 5, McGraw-Hill, 1989, ISBN 0-07-331657-1.
- ^ Garfield, Eugene. The John Scott Award Recipients from 1826 - present. 2007 [2007-08-23]. (原始内容存档于2023-11-29).
文献
编辑- Leonard, W. S. (1908). Machine-shop tools and methods. (7th ed., pp. 39–42). New York: John Wiley & sons, inc.