l’ ——键的接触长度 [ζp] ——许用挤压应力 Tmax——传递的最大转矩 取：小齿轮轴的直径：d?22mm

键的高度：h?6mm

键的接触长度：l'?l?b?22?6?16mm

许用挤压应力：键、轴和连轴器的材料都是钢，联接工作方式为静联接，在轻微冲击载荷下，因而由表3-5可查得许用挤压力[ζp]= 100～120MPa，取其平均值[ζp]=110MPa。 带入公式

T键?11hl'd[?P]??6?16?22?110?58.08N?m?Tmax?12N?m 44所以平键的强度满足条件。

表 3-5 键联接的许用挤压应力[ζp] 或压强[p]

联接的工作方式 联接中较弱零件的材料 静联接用[ζp] 锻钢、铸钢 铸铁 动联接用[p] 锻钢、铸钢 静载荷 125-150 70-80 50 [ζp]或[p] 轻微冲击载荷 100-120 50-60 40 冲击载荷 60-90 30-45 30 3.8 轴承的选择

滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之一。它是依靠主要元件的滚动接触来支撑转动零件的。与滑动轴承相比，滚动轴承摩擦力小，功率消耗少，启动容易等优点。并且常用的滚动轴承绝大多数已经标准化，因此使用滚动轴承时，只要根据具体工作条件正确选择轴承的类型和尺寸。验算轴承的承载能力。以及与轴承的安装、调整、润滑、密封等有关的“轴承装置设计”问题。

3.8.1 轴承的类型

轴承是支承轴颈的部件，有时也用来支承轴上的回转零件。按照承受载荷的方向，轴承可分为径向轴承和推力轴承两类。轴承上的反作用力与轴中心线垂直的称为径向轴承；与轴中心线方向一致的称为推力轴承。根据轴承工作的摩擦性质，又分为滚动轴承和滑动轴承两类。本次设计中要采用的是滚动轴承。

滚动轴承是标准件，应用广泛，安装、维修方便，价格也比较便宜。滚动轴承主要由内圈、外圈、滚动体和保持架组成，内圈和外圈分别与轴颈及轴承座孔装配在一起。

本次设计中齿轮传动采用的是直齿圆柱齿轮传动，无轴向力存在，所以轴承选用主要考虑的是蜗杆传动。蜗杆与大齿轮在同一轴上，整个轴存在轴向力，所以在选用廉价的深沟球轴承支持蜗杆回转的同时，应在大齿轮处采用角接触球轴承承受轴向力；蜗轮所在的轴需要承受蜗轮、工作台和工件的重力，轴上所受轴向力方向应该与重力方向相反，承受较大的轴向载荷，而且需要对中精度高，因此选择有调心性能好的推力调心滚子轴承。

考虑到电动刀架工作时转速很高，并且是不间断工作，温度也很高。故采用油润滑，转速越高，应采用粘度越低的润滑油；载荷越大，应选用粘度越高的。

3.8.2 轴承的尺寸

轴承的基本代号包括三项内容：类型代号、尺寸系列代号和内径代号。支持蜗杆回转的轴径分别为30mm和35mm，滚动轴承为深沟球轴承，因此轴承的代号为62206和62207；大齿轮上轴的直径为35，滚动轴承为角接触球轴承，因此轴承的代号为72207；蜗轮上轴的直径为40mm，滚动轴承为推力调心滚子轴承，轴承的代号为22208。

3.8.3 轴承的密封装置

轴承的密封装置是为了阻止灰尘，水，酸气和其他杂物进入轴承，并阻止润滑剂流失而设置的。密封装置可分为接触式及非接触式两大类。此处，采用接触式密封，唇形密封圈。

唇形密封圈靠弯折了的橡胶的弹性力和附加的环行螺旋弹簧的紧扣作用而套紧在轴上，以便起密封作用。唇形密封圈封唇的方向要紧密封的部位。即如果是为了油封，密封唇应朝内；如果主要是为了防止外物浸入，蜜蜂唇应朝外。

3.9 联轴器的选择

用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。

联轴器的用途很广泛，一般情况下只要有电机或减速机就要用联轴器，大型联轴器在冶金机械上用的比较多。不同的联轴器有不同的作用，综合各种联轴器的作用如下: 1）是把原动机和工作机械的轴联接起来并传递扭矩。2）是可以适当补偿两根轴因制造、安装等因素造成的径向轴向和角向误差。3）安全联轴器当发生过载时，联轴器打滑或销子

断开以保护工作机械。4）弹性联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用

联轴器有些已经标准化。选择时先应根据工作要求选定合适的类型，然后按照轴的直径计算扭矩和转速，再从有关手册中查出适用的型号，最后对某些关键零件作必要的验算。

3.9.1 联轴器的类型

联轴器种类繁多，按照被联接两轴的相对位置和位置的变动情况，可以分为：1)固定式联轴器。主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方，结构一般较简单，容易制造，且两轴瞬时转速相同，主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等。2)可移式联轴器。主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方，根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。刚性可移式联轴器利用联轴器工作零件间构成的动联接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿，如牙嵌联轴器（允许轴向位移）、万向联轴器（用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方）等，弹性可移式联轴器（简称弹性联轴器）利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴的偏斜和位移，同时弹性元件也具有缓冲和减振性能，如弹性圈栓销联轴器、尼龙栓销联轴器等。

本次联轴器使用在小齿轮所在的轴与电机的联接。考虑到两轴能严格对中并在工作中不发生相对唯一，联轴器可选用刚性联轴器中的有凸缘联轴器，由铰制孔和受剪螺栓对中如图3-7所示。

凸缘联轴器可以分为基本型凸缘联轴器GY、有对中摔凸缘联轴器GYS和有对中环凸缘联轴器GYH三类。考虑到电机与轴的对中精度要可靠，所在轴受到的转矩不是很大，同时电机转速不大，选用有对中环凸缘联轴器GYH，凸缘联轴器的材料使用中等强度的铸铁HT200。

图 3-7 有对中环凸缘联轴器

3.9.2 联轴器的尺寸

联轴器类型为有对中环凸缘联轴器GYH。根据电机转速n电机?1200r/min，电机的最

大转矩Tmax?11.6N?m，而小齿轮所在的轴d?22mm，电机轴径d电机?22mm，根据凸缘联轴器参数表3-6所示选得对中环凸缘联轴器型号为GYH2 52?38/22?22。

表3-6 凸缘联轴器参数表

轴孔公称许用转速直径转矩（r/min） d1、(Nm) d2 12 GY1 GYS1 GYH1 14 25 12000 16 18 19 16 18 GY2 GYS2 GYH2 19 63 10000 20 22 24 25 62 44 52 38 90 40 28 44 6 0.0015 1.72 42 30 42 30 轴孔长度L Y型 J1型 D D1 b bs S 质量J（kgm2） （m/kg） 转动惯量型号 32 27 80 30 26 42 6 0.0008 1.16