花键在汽车行业中应用广泛，几乎贯穿车辆动力传递的每个环节，以下是一些具体的应用案例：

变速箱：手动变速箱的换挡拨叉与同步器之间通过花键连接，其齿形设计能让换挡杆准确找到齿轮位置。自动变速箱的行星齿轮组里，太阳轮与行星架之间通常采用渐开线花键连接，某品牌 8AT 变速箱实测数据显示，花键结构能承受超过 400 牛・米的瞬时冲击扭矩。

传动轴：前置后驱车型的传动轴两端都装有伸缩花键，车辆行驶中悬架系统不断起伏，花键结构能自动补偿轴距变化。某越野车厂家做过对比测试，采用精密滚珠花键的传动轴，在连续颠簸路况下的使用寿命比传统结构延长三倍。

转向系统：电动助力转向器的输入轴与扭矩传感器之间使用微型花键，这些精密加工的齿形要确保方向盘转角信号 0.05 度以内的测量精度。某德系豪华车的转向柱花键采用激光淬火工艺，表面硬度达到 HRC60，确保十年或二十万公里免维护。

轮毂：一些汽车的轮毂与轴承的连接使用花键连接，确保轮毂的可靠固定。

差速器：电动汽车的差速器传动系统中，常采用 20CrMnTi 合金钢花键套，经渗碳淬火处理后，表面硬度达到 HRC60，心部保持良好韧性。花键套通过冷挤压工艺成型，齿形精度高，齿距累积误差控制在 ±0.005mm，与半轴和差速器壳的配合间隙合理，能根据两侧车轮的转速差异，准确分配动力，确保车辆平稳转向。

电机与发动机耦合装置：混合动力车型的电机与发动机耦合装置中，花键要承受两种动力源的交替冲击。某插电混动车型的研发报告显示，其动力耦合装置的花键接触面经过特殊涂层处理，摩擦系数降低 40%。