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。
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
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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份在轴上，另一部份在配合件上。
半圆键
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半圆键（Woodruff keys）是半圆形，部份会安装在弓形的键槽，其馀的部份会装在配合件上的长形键槽内。弓形部份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。半圆键常用在工具机、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.
