联轴器键与键槽配合松动是机械传动中常见的故障，可能导致扭矩传递失效、设备振动加剧甚至部件损坏。以下从故障机理、常见原因、检测方法、解决方案及预防策略展开分析：  

 一、故障机理与危害  

 1. 松动的作用机理  

 配合间隙产生冲击：键与键槽的标准配合为过渡配合（如平键公差带JS9/h9），当间隙超过0.1mm时，启动或换向时键两侧面会与槽壁发生撞击，导致表面磨损加剧。  

 微动磨损与疲劳：微小间隙下，键与槽表面在交变载荷下产生相对微动，形成氧化磨损产物（黑锈），进一步扩大间隙，最终导致键断裂或槽壁变形。  

 2. 典型危害  

 扭矩传递失效：松动后联轴器与轴的同步性下降，可能出现传动打滑（如电机转速与负载转速不同步）。  

 振动与异响：运行时产生周期性撞击声（如“咔嗒”声），振动幅值增大（如径向振动速度＞1.5mm/s），可能引发轴承早期失效。  

 部件损坏：键槽边缘应力集中处可能产生裂纹，严重时导致轴或联轴器轮毂开裂。  

 二、常见故障原因  

 1. 安装与装配问题  

 配合精度不足：  

   键槽加工尺寸超差（如宽度公差超过+0.05mm），或未按标准公差配合（如误用间隙配合H9/h9而非过渡配合JS9/h9）。  

   装配时未清理键槽毛刺，或键表面磕碰变形，导致实际配合间隙过大。  

 装配工艺不当：  

   键未完全嵌入键槽（如键顶部与轮毂槽底间隙应≤0.1mm），或联轴器安装时轴向未顶紧，运行中产生轴向窜动。  

 2. 工况与载荷因素  

 交变载荷冲击：  

   设备频繁启停、正反转，键承受反复冲击扭矩。  

 过载运行：  

   负载突然增大（如卡阻）时，键承受瞬时过载（超过许用应力120MPa），导致塑性变形。  

 3. 材质与磨损老化  

 材料强度不足，抗冲击能力差。  

 长期磨损：  

   未定期拆卸检查，键与槽表面因油泥、铁锈堆积加剧磨损，配合间隙逐年增大（如每年磨损量＞0.03mm）。  

 三、检测与排查步骤  

 1. 目视与手感检查  

 外观观察：  

   拆卸联轴器后，检查键表面是否有压痕、磨损沟槽（深度＞0.2mm需处理），键槽边缘是否有毛刺或裂纹。  

   观察键与槽的贴合度：标准要求键两侧面贴合面积≥70%，可用塞尺检测间隙（如0.05mm塞尺插入深度＞10mm视为松动）。  

 手动晃动测试：  

   固定轴，徒手转动联轴器，若能感受到明显轴向或周向晃动（位移＞0.1mm），说明配合松动。  

 2. 尺寸精度测量  

 键与槽的公差检测：  

   用游标卡尺（精度0.02mm）测量键宽、键槽宽度，对比标准值（如8×7的平键，轴槽宽公差JS9为±0.018mm）。  

 形位公差检测：  

   用百分表检测轴键槽的对称度（≤0.03mm/100mm），及轮毂槽的平行度（≤0.05mm/100mm），超差会导致局部受力集中。  

 3. 运行状态监测  

 振动检测：  

   用测振仪在联轴器附近测量径向振动（正常≤1.0mm/s），松动时可能出现倍频振动（如2倍频、3倍频幅值升高）。  

 温度监测：  

   红外测温仪检测联轴器温度（正常≤60℃），松动时因摩擦生热可能升高至70℃以上。  

 四、解决方案  

 1. 轻微松动修复  

 表面处理：  

   若键与槽表面轻微磨损（间隙≤0.1mm），可用细砂纸（800目）打磨毛刺，清理锈迹后重新装配，涂抹高强度螺纹胶增加摩擦力。  

 加垫调整：  

   在键的非受力面（如平键顶部）粘贴铜皮（厚度0.05~0.1mm），或使用锥形键（1:100斜度）调整配合间隙，但需重新校验扭矩承载能力。  

 2. 严重松动更换  

 更换键与联轴器：  

   若键槽磨损超差（如宽度增大0.2mm以上），需扩槽后配做大尺寸键（如原键8×7改为9×8），或采用花键轴替代平键结构。  

   轮毂键槽损坏时，可采用局部补焊（铸铁件需预热200℃）后重新铣槽，或更换新联轴器（优先选用高强度钢件，如40Cr调质处理）。  

 3. 传动系统优化  

 加装防松装置：  

   在键的轴向两端加装挡圈（如GB/T 894轴用弹性挡圈），防止键轴向窜动；或采用紧定螺钉固定键（如M6螺钉，扭矩8~10N·m）。  

 缓冲设计：  

   对于冲击载荷大的场合，更换为弹性联轴器（如梅花形联轴器），吸收振动并降低对键配合的精度要求。  

 五、预防措施  

1. 安装规范控制  

 精度装配：  

   键槽加工后需进行去毛刺和倒角（C0.5），装配前用酒精清洗键与槽，确保贴合面无油污。  

   按标准扭矩紧固联轴器螺栓（如M12螺栓需45~55N·m），并使用防松标记（如划线法）。  

2. 工况与维护优化  

 载荷监控：  

   避免设备长期过载运行（额定扭矩≤设计值80%），对冲击载荷设备设置软启动程序（加速时间≥1s）。  

 定期检查：  

   每季度拆卸联轴器检查键配合状态，测量间隙并记录（建议建立台账，如初始间隙0.03mm，超过0.08mm时处理）。  

   每年对键槽进行无损检测（如磁粉探伤），排查早期裂纹。  

3. 设计选型改进  

 强度冗余设计：  

   按最大冲击扭矩的1.5倍计算键的剪切强度（公式：τ=2T/(dkl)，其中T为扭矩，d为轴径，k为键高度，l为键长度，许用剪应力[τ]≥60MPa）。  

 结构优化：  

   长轴传动选用多键结构（如双平键180°对称布置），或改用切向键（传递大扭矩，单键许用扭矩可达平键的3倍）。  

 总结  

键与键槽配合松动的核心解决思路是“控精度—防冲击—强维护”，需从装配公差控制（如过渡配合精度）、载荷冲击缓冲（如弹性联轴器）、材料强度提升（如淬火处理）三方面入手。对于关键设备（如风机、压缩机），建议采用可拆卸式联轴器（如膜片联轴器）并定期进行超声波测厚，监测键槽磨损趋势，避免因松动引发次生故障。