ASME B18.25.1M-1996 (2003)——方形与矩形平键及键槽

🔑 ASME B18.25.1M-1996 是 ASME B18 标准体系中规范公制方形与矩形平键及键槽的标准。它规定了用于轴与轮毂对中以及扭矩传递的平行平键的尺寸、公差、材料与标注方法，是机械传动设计中轴毂连接的基础标准之一。该标准由 1994 年成立的 ASME B18 第 25 分委员会（键与键槽）制定，接替了原 ANSI B17 委员会的相关职责，1996 年 2 月 5 日获 ANSI 批准，2003 年复审确认。

一、标准概述与适用范围 📌

本标准的基本内容如下：

• 产品范围：方形与矩形平行键及其键槽，用于轴与轮毂的对中及扭矩传递。
• 公差特征：标准覆盖的键具有较紧的宽度公差，偏差小于基本尺寸（负偏差）；宽度公差较松、偏差大于基本尺寸的键由 ASME B18.25.3M 覆盖。
• 单位制：除另有说明外，全部尺寸以毫米（mm）表示。
• 与 ISO 关系：基于 ISO R773-1969（矩形或方形平行键及其键槽）与 ISO 2491-1974（薄型平行键及其键槽）制定，符合本标准的键同时满足 ISO 标准；但由于本标准的宽度公差更紧，按 ISO 制造的产品未必满足本标准。

二、尺寸与公差（表 1）📏

表 1 给出了方形与矩形平行键的尺寸与公差。键宽 b 与键高 h 的配合关系如下：

键角处允许倒角或圆角（0.16 至 0.80 mm 量级），便于装配并避免应力集中。表 1 同时给出各规格的最大/最小长度范围，超出范围（如 200、220、250、280、320、360、400 mm）的项目以标准注记标明，需与供应商确认供货可能。

三、优选长度与公差（1.8 节）📏

标准给出优选长度系列及其 JS16 级公差。为避免键的直线度问题，建议键长不超过键宽的 10 倍。优选长度示例：6；8、10；12、14、16、18；20、22、25、28；32、36、40、45、50；56、63、70、80；90、100、110；125、140、150、180；200、220、250；280；320、360、400 mm，相应长度公差随长度增大而放宽（0.38 至 1.8 mm）。

四、键槽尺寸与公差（表 2）🧩

表 2 给出推荐键槽的宽度公差（轴毂两侧为 N9/js9 之类配合）以及槽深、圆角半径等要求。键槽宽度公差与键宽度公差共同决定配合性质：

• 轴键槽：宽度公差按 N9（负偏差）控制，使键两侧压紧、径向留有间隙。
• 轮毂键槽：宽度公差按 js9（对称偏差）或 D10（正偏差）控制，便于装配与拆卸。
• 槽深与圆角：键槽底部的圆角半径与键角倒角应协调，避免干涉。

五、材料要求 🔧

标准规定：标准钢键的硬度应不低于 183 HV（维氏硬度）；淬硬键采用合金钢整体淬透，硬度为 390～510 HV。如需其他材料与性能，由供需双方协商确定。硬度要求保障键的耐磨性与抗压能力，是键选材的主要判据。

六、指定与标注方法 📋

符合本标准的键应按以下序列标注（示例）：

• （a）ASME 文档编号；（b）产品名称；（c）标称尺寸（宽 b × 高 h × 长 l）；（d）型式；（e）硬度（非普通硬化时注明）。

示例：ASME B18.25.1M Square Key 3 × 3 × 15 form B
ASME B18.25.1M Rectangular Key 10 × 6 × 20 form C hardened

七、工程实践要点 🛠️

• 🔍 选型流程：按轴径查表确定键宽 → 按轮毂宽度确定键长 → 按载荷性质选择淬硬或非淬硬 → 校核扭转剪切强度与键侧挤压应力。
• 🔧 装配：键装入轴槽后应有微量过盈或过渡配合，防止运转中窜动；轮毂装配合应采用导向键或键距控制。
• 📊 强度校核：传动设计应按键的挤压与剪切强度校核，必要时按 ASME/AGMA 方法计入冲击系数。
• 📋 检验：键宽、键高与直线度应按 B18.18 系列检验程序抽样，硬度按维氏硬度抽检。

八、常见问题解答 ❓