La llave mecánica (Key), como uno de los métodos más comunes de conexión y transmisión de par, se utiliza ampliamente en varios componentes giratorios, especialmente en las conexiones entre engranajes, poleas,A pesar de su estructura sencilla, la tolerancia de ajuste entre la llave y el conducto de la llave afecta directamente a la fiabilidad, la vida útil, el rendimiento y la seguridad de la llave.y fácil desmontaje y mantenimiento de todo el sistema de transmisión.

Este trabajo analizará sistemáticamente la lógica clave del diseño de tolerancia en conexión mecánica con llave y se centrará en responder:cómo garantizar una transmisión fiable del par evitando la concentración de tensión, fractura por fatiga o dificultad de montaje causada por ajuste por interferencia?

La estructura básica y la función de la conexión mecánica de llaves

La llave mecánica transmite el par entre la llave en el eje y la llave en el eje.

Los tipos comunes incluyen:

fllave de lat

llave de madera

llave de tornillo, enrejado, etc.

Modo de falla típico en la conexión mecánica de llaves

En la configuración de tolerancias irrazonables, la conexión de llaves es propensa a los siguientes tipos de problemas de falla:

Diseño razonable de la tolerancia: para controlar el "sobreajuste" y, lo que es más importante, para prevenir la "separación"

Las tolerancias del núcleo de la conexión clave provienen de las tres dimensiones siguientes:

Ancho de llave b y ancho de la vía de llave del eje (Js9)

Ancho de la llave b y ancho de la llave del eje (H9)

La altura de la llave h es la profundidad de la ranura del eje + la profundidad de la ranura del eje

Esto es lo que pasa:

✅ La llave del eje está diseñada como un ajuste de transición.

Esta combinación hace que la llave y el eje estén cerca el uno del otro, evitando el deslizamiento, mientras que la llave y el eje tienen una ligera brecha, que es fácil de ensamblar y no se pega debido a la expansión térmica.

Diagrama de tolerancia recomendada real:

Capacidad de transmisión del par y diseño de la zona de contacto

Formula de referencia:

Torque T = presión x área de contacto x radio de acción

El área de contacto es igual a la altura de la llave multiplicada por la longitud efectiva (L). Por lo tanto, si desea mejorar la capacidad de transmisión torsional, debe:

Extender la longitud de la llave L (no superior a la longitud del eje)

Aumentar la altura de la llave (aumentar la superficie de compromiso)

Arreglo de doble enlace (180 simétrico)

La influencia de la diferencia de material en el diseño de las tolerancias

Debido a la diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre llaves, ejes y centros hechos de diferentes materiales,es fácil que se produzca una interferencia o un despegue adicionales en condiciones de alta temperatura, por lo que debe compensarse con antelación en tolerancia.

Análisis de la instancia: 8 x 7, referencia de ajuste de tecla plana

ancho de la llave b = 8 mm

Ancho de la llave Js9 → 8 +0/-0,025 mm

Ancho de ranura del eje H9 → 8 +0,043/-0 mm

El espacio mínimo = 0,018 mm para garantizar un ensamblaje suave y sin sacudidas

Precauciones en el proceso de montaje

Redondeo: ambos extremos de la llave y la entrada de la llave deben redondearse para evitar morder cuando se inserta.

Lubricación para evitar el atasco: la tensión de la instalación puede reducirse mediante el uso de grasa de montaje en cantidades adecuadas para evitar el metal mordida.

Diseño de aflojamiento: se recomienda utilizar una lavadora de retención o un alfiler dividido para fijar la llave con una carga de alto impacto.

Evite la instalación de martillos: un fuerte golpe es fácil de causar deformación del eje o concentración de tensión, por lo que se debe utilizar prensado de transición o contracción en frío.

✅ El diseño de tolerancia y ajuste no se trata sólo de "dimensiones", sino también de "decisión de fiabilidad".

✅ En las conexiones de llaves mecánicas, el eje de la llave debe estar ligeramente apretado, mientras que la ranura del eje debe estar ligeramente suelta.

✅ Después de determinar el esquema de transmisión, es esencial considerar la carga, el aumento de la temperatura, las diferencias de material y los requisitos de ensamblaje de manera integral para adaptar las tolerancias.

✅ Al seleccionar componentes estandarizados, trate de utilizar los tamaños clave y calificaciones recomendadas por normas como GB/T 1096 e ISO 2491.