中文：②机械要素1-43

第1章 键 和 栓键主要用作轴和轴上零件之间的周向固定以传递扭矩，有些键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。

根据其用途、负荷有各式各样的形状。

将其按照各种类型分类的话，有配合部设有键槽的类型和没有设键槽的类型。

键一般使用的材质，从大小上来进行比较一般比相对的零件要小，所以一般都使用稍稍偏硬的S35C、S45C、等等钢材。

1.键的种类和用途一般来说，键的形状为长方形的断面和细长的4脚柱，但是这还分上下两面平行的平行键和上面稍微倾斜的坡度键（1/100）如图（图1-7、1-8），从使用方法上键可以分为以下几种种类。

（1）嵌入键最为常用的一种键，在轴和轮毂子上都切出键槽后，将键嵌入其中。

键能够完全传递回转力，所以经常在传达比较大的力的地方使用。

但是，因为需要在轴上切开键槽，所以轴的强度会稍微有点下降。

嵌入键有3种种类，分别为：敲入键、植入键和滑动键。

a.敲入键（坡度键）如图1-1（a）、（b）所示。

有带头的和没带头的2种，在轴的一侧和轮毂子的一侧（带有坡度）都开键口，使用榔头敲入。

b.植入键（使用平行键）如图1-1（c）所示，在轴之间切键槽之前就已经装好了，再装入轮毂内，比较常见的是在键的两侧面（巾的尺寸加工精度很重要）作用的上下面设有间隙。

c.滑动键（使用平行键）也称作滑键，如图1-1（d）所示，将没有坡度的键固定到轴一侧的键槽，轮毂子选用可以移动到轴方向的，一般应用于离合器的切换部位等。

因此，轴与键的配合部位不稳固，一般键会稍长。

（2）鞍形键（使用坡度键）鞍形键只在轮毂侧开键槽不再轴上开键槽。

因此，这样一来轮毂子就可以移动到任意一个部位，最后敲入键就可以使用了。

a.鞍键如图1-2（a）所示不加工轴的槽，只是在轮毂侧加工一个坡度为1/100的键槽。

键的上面加工成和轮毂侧一样的坡度，下面为和轴同样的圆弧与之密切连接，利用其 擦力来进行固定。

因此，与平键相比较起来鞍键只使用在荷重轻的情况。

鞍键因为看起来就像是马鞍上面装了鞍一样装着键，所以通常认为是因为这样才称之为鞍键。

b.平键键的上面与鞍键的上面形状一样，但是如图1-2（b）所示，轴侧只切削了与键宽度一样的平行键槽，然后原封不动的敲入。

与鞍键相比其固定度要高，传递扭矩也要大。

但是在回转方向变化以及有冲撞发生的部位有较容易松动的缺点。

（3）半圆键也称之为木键，为半圆形的键。

键和槽的加工分厂容易，是先将键装入槽内然后在插入轮毂内。

这个键，倾斜的调整很容易，普遍多用于锥形轴。

槽的深度越深轴就变得越弱，适合用于高速度的回转，但是不适合大扭矩的传递。

（4）接线键（切向健）切向健，如图1-4所示在轴上120°的位置上制作一个槽，有坡度1/60～1/100的2个键相互组成的一组键。

这个键，可以在接线方向（回转方向）产生非常强大的力，所以能够非常牢固的固定大型重荷重的减速机齿轮、飞轮等。

接线键，如果回转方向为同一方向的话只要一组就可以了，但是考虑到回转方向会出现变化的情况，一般需要打入2组。

（5）圆键这个键如图1-6所示，在轴的端部装入环等情况时，其配合部位打孔然后敲入栓，另外在镗孔塞螺栓的方法中、在保全现场被认为是非常方便易操作的方法。

但是，就这样不进行任何动作的话就会因为震动、冲击等松动，所以使用冲头将其周围打花。

2.键和键槽的规格（1）键的叫法键的叫法，宽度（b）×厚度（h）×长度（ℓ）×材质来表示。

例如：·平行键 12×8×50 S35C·坡度键 16×10×56 S45C·带头坡度键 20×12×70 SF55（2）键的材质键的使用材质一般有如下几种：a.碳素钢锻钢品 SF55b.机械构造用碳素钢钢材 S35C 以及 S45C（3）键以及键槽的尺寸a.平行键以及键槽的形状尺寸表示。

3.键对准的要点键，随着相对配套构造物体的种类用途不同其使用方法不一样。

另外其使用方法而产生松动，导致轴、齿轮、滑轮等无法使用的情况非常多。

其原因占大半都是键的部位使用了不适合的材料，组装不良这些最基本的内容。

这种原因的故障，不仅是键还波及到键槽、轴、轮毂道，这样一来修理上将花费很多费用和时间。

在此，将对键的修理、组装时的基本事项进行阐述。

（1）键对准的基本注意事项a.在进行键对准前，先确认轴和轴衬的咬合情况，看清楚具体是怎样的状态。

b.为了使键的侧面受力，要重视宽度尺寸的加工余量。

c.确认键槽的轴侧，轮毂侧的切削是否完全平行。

d.键的所有角都进行了倒角（0.5mm左右），在敲入的时候不会出现碰到角的情况。

e.埋头式键，无头键（嵌入式键）等设置拔取螺丝孔等，需要考虑到拔取时候的情景。

（2）埋入式键的对准方法这个键大多数情况都是如图1-8（a）在轴的中间部位陷入轮毂子的使用方法最为常见。

因此，无法将轴和轮毂的嵌合做的太强，这样一来键就承担了较多的荷重。

a.一般的键，以及键槽的宽度使用H7和H8，但这种埋入式的情况时一般加工到H5左右，将键牢固的固定到轴上面。

b.图1-8（a）是最终装嵌组装后的形状，实际上还关联到减速机的套筒和轴承等，安装到轮毂子上的安装方法如图（b），（c），（d）。

c.在轴承等其他零件都安装完成后，在装入轮毂子时要非常细心的注意不能造成这些产品损伤。

4.销（1）平行销这个一般是小直径的钢制圆棒，简单的连接机械部位，如图1-10，分解组立的2个部位的对准面的位置需要一直保持的时候使用。

栓的大小，使用直径d（mm）和长度l（mm）来进行表示。

（又称为定位销）（2）锥形销锥形销，带有1/50的锥度，主要被用作代替键（圆键）。

轮毂和轴用锥形绞床加工，然后将销装入后起到固定作用。

另外，锥形销的直径是使用最小的一端直径进行表示。

如图1-12，图1-13 展示了锥形销的使用方法。

(3)开口销开口销，主要用于防止螺母出现松动、防止套装在轴上的环等松脱。

一般使用钢或者是黄铜制作而成，在穿过孔之后，为了不出现松脱。

先端部位分成2股张开。

使用开口销要注意，尽量不要再次使用已经使用过的开口销。

5.档圈（开口环）过去，防止轴在轴方向上移动都一直使用螺丝、螺栓垫片，但是最近开始使用挡圈，无论是在设计还是构造上都能够进行简单化，此次受高度关注。

最简单的挡圈如图1-16所示，将线材弯成圆形，然后进行其进行热处理。

然后将其嵌入轴端的切孔，主要是为了防止零件从轴被拔出，所以当轴推力很大的时候请不要使用。

另外，穿孔的薄钢板挡圈中有如图1-17所示的C型（偏心）挡圈。

关于这个在JIS上有进行规定，有用在轴上的轴用挡圈和用在孔上的孔用挡圈。

都使用毫米作单位。

第2章 轴 和 轴接头1.轴的种类和用途（1）传动轴传动轴是以传递动力为目的的轴，其中最主要承受扭转作用。

相当于工厂内动力轴、中间轴等。

（2）车 轴（axle）像连接汽车、电车2个轮子的车轴一样，支撑车体和货物的重量，主要承受挠性作用的力。

（3）主 轴主轴也是传动轴的一种，不仅传递动力，在实际进行作业都是相对较短的轴，相当于一个机械零件。

一般，只做承受扭转作用，要求其形状尺寸精密，变形少，非常强的的抗摩擦特性。

加工机械的主轴就是一个例子，我们将其称为主轴。

（4）花键轴花键轴是指在轴的周围切削出等间距离的键状齿和槽，并切有安装到轮毂上的槽的一种轴。

与带键的相比，能够进行相当大扭矩的传递。

并且，能够根据需要在轴方向移动轮毂，所以在加工机械、汽车、航空机器上广泛使用。

一般，在齿的侧面相互间使用平行的角形花键。

图2-1。

槽的数量规定了 6、8、10 3 种种类。

作用在轴上的力除了挠性力、扭力之外，有拉伸力、压缩等，还有这些力同时作业的情况出现，所以轴需要拥有很强的抗力性。

使用在轴上的材料一般有轴用研磨铜棒S20C-D、S25C-D等等。

另外根据各自的用途也经常使用到铸钢品（SF55）。

特别是当要求为小型并且高强度的情况时，较多使用Ni-Cr-MO钢、Cr-V钢等。

2.轴接头为了将动力传递到回转轴，针对目的和用途使用到各种接头。

按照接头的大小进行分类，主要分以下2种。

○永久轴接头······这个我们将它叫做联轴器，也即是指在驱动过程中轴间的结合部出现断接的零件。

有固定轴接头、挠性轴接头、活动轴接头。

○ 联 轴 器······也称离合器，根据需要能够断接2轴间的连接的零件，根据其连接方法可分为：咬合离合器、摩擦离合器、流体离合器等。

如上轴接头使用种类繁多，具体到使用哪一种接头，就需要掌握到各自的特征，进行正确的使用。

接下来将主要针对联轴器进行详细说明。

参照表2-1联轴器的分类表2-1 联轴器的分类分 类 名 称 材 质 特 征固定轴接头 （刚性连联轴器） 筒 形联轴器法兰盘联轴器铸 铁铸 铁构造简单安装容易、便宜同上法兰盘联轴器 铸 铁橡胶或者使用皮套虽不能吸收掉较多的挠性量，但能够吸收掉启动冲击。

链 式联轴器 钢超级小的东西时使用尼龙链能在一定程度上吸取掉挠性量、种类和尺寸齿 轮联轴器 钢 挠性量大，价格高难保养但是和大容量传递动力高弹性联轴器 使用钢法兰盘和橡胶联轴器扰性量，冲击吸收性大，安装保养容易相对比较便宜。

SF 型联轴器 钢 挠性量大，有冲击吸收性，使用容易，相对价格较高。

软管轴接头（弹性联轴器）扰 性联轴器 亚铅压铸缓冲材 构造简单，安装使用方便价格便宜，适合超小型的回转机器用（1）固定轴接头（刚性联轴器）此种联轴器，用在两个轴心在正确的一条线上的情况。

一般小型的轴使用筒形的联轴器，大直径的轴使用法兰盘连轴器。

a.筒形联轴器（套筒联轴器）用2个铸铁材质的半圆形割开的套筒将两端紧固，再用健将轴固定。

这样的联轴器就是筒形联轴器。

因为可以沿着轴心将两个面一分为二，所以在安装的时候可以不用将轴在轴心方向进行错位。

一般适用于轴直径在30m m～100mm的轴。

b.法兰盘联轴器这种法兰盘，一般多数都是在现场使用，两轴端使用铸铁，另外在安装上钢制的法兰盘，然后再使用密配合螺栓进行紧固。

这类法兰盘有一个缺点就是如果法兰盘的直径变大的话轴心就会出现错位，从而产生振动。

适用轴直径要比套筒联轴器要稍微大一点，为50mm～150mm。

（2）软管轴接头（弹性联轴器）这类接头，2个轴的中心线稍微有一点错位，因为是将其倾斜进行使用的，所以结合部位使用橡胶、皮、弹簧等带有弹性的材料进行缓冲，传递回转力。

另外，用到链齿轮和链条的链条联轴器也是弹性轴接头的一种。

主要的特征有如下几点：a.将有弹性的物体放入法兰盘的中间让其连接，来缓和振动和撞击。

b.适用于轴径大的轴，还用于高速回转、重荷重用。