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平键在高速旋转工况下的可靠性分析-嘉立创FA官网
浏览量： 66 发布于： 2026-01-07 14:15:28
一、高速旋转工况对平键的基本要求
在高速旋转轴系中，平键不仅承担扭矩传递功能，还会受到离心力、交变载荷及振动影响。相较低速工况，高速运行对平键的强度、配合精度和动平衡要求更高。
二、高速旋转下平键的主要受力特点
2.1 剪切应力显著增加
转速升高后，轴系扭矩波动加剧，平键承受的剪切应力呈动态变化，容易产生局部应力集中。
2.2 离心力与接触压力叠加
高速旋转产生的离心力会改变平键在键槽内的受力状态，使接触区域压力分布不均，影响传力稳定性。
三、平键在高速工况下的常见失效形式
3.1 键与键槽磨损加剧
高速微动和振动会加快键侧面磨损，导致配合间隙增大，引发冲击和噪音。
3.2 键疲劳裂纹或剪断
在交变载荷作用下，平键易在根部或受力边缘产生疲劳裂纹，严重时发生剪切失效。
四、影响平键可靠性的关键因素
4.1 配合精度与装配质量
键与键槽配合过松会引发冲击，过紧则可能导致装配应力过大，均不利于高速稳定运行。
4.2 材料与热处理状态
平键材料强度和表面硬度直接影响抗剪与抗疲劳能力，高速工况下通常要求较高的综合力学性能。
五、高速旋转工况下的应用与设计建议
在高速轴系中，应优先校核平键的疲劳强度，并严格控制键槽加工精度。对于转速高、冲击大的应用，可考虑采用花键、胀紧套等替代连接方式，以提高整体可靠性和运行平稳性。
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