6.4轴承的配合
由于轴承的运动情况为，外圈固定不变，内圈随轴仪器转动，所以轴承的内圈和轴通过过度配合来对轴承进行轴向定位，因为轴承是标准间，采用基孔制配合，查表选择常用公差表[6]配合表选择配合为
H7k6。
7联轴器的设计
联轴器的种类繁多，在选择联轴器时，需要考虑结构和经济两个方面的因素，结构方面主要是在满足传动的基础上尽量保持精度，而经济方面又是结构的复杂性引起的，所以在设计联轴器是应该综合考虑这两个方面的因素。 7.1设计条件
正确地选择能满足使用目的并能安全运转的联轴器需要考虑的因素很多，主要有以下几点：
（1）联轴器的传动扭矩的计算
在计算联轴器所传递的扭矩时，必须考虑传动装置的负荷状态，转速以及两轴轴线偏移量的诸因素。联轴器所需传递的扭矩了Tn为
Tn?9740?Nn （5）
式中 N——传递功率kw，n——转速r／mm。
联轴器的计算扭矩Tc。应取机械不稳定运转时的动载荷及过载状态下的最大扭短，同时要考虑两轴轴线的偏移量及工作转速等因素。如果不能精确计算时，计算扭矩可按下列公式求得
Tc?KTn （6）
其中K为工况系数，由于工作台中需要的传动功率很小，力矩很小，力矩的变化
[2]
也很小，所以选择I类电动机工况系数,K=1.3。
由于选择的步进电机的传动扭矩为0.158N.M-0.317N.M[3]，所以在设计过程中直接用这个数据，不需额外计算。 （2）联轴器所联接两轴的相对偏移量
在实际运转中能引起两袖轴线偏移的因素较少且在安装时又能得到较好调整的情况下可选用刚性联轴器。如果可能出现较大的位移量，就应选择具有补偿偏移能力的联轴器。根据常用联袖器的两袖许用相对偏移值查表[2]可知，选择刚性联轴器比较合适。 （3）热变形及传动精度
由于零件工作时温度升高，那么在对联轴器的设计配合时应该考虑一下温度对联轴器的影响，综合温度和联轴器的精度，根据刚性联轴器的特点，结合参考
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书选择配合为：
H6[4]
。 k7除此之外还应该考虑联轴器的工作环境和使用条件，因为本工作台式精密工作台，对外部环境和使用条件没有特殊的要求，所以这里不以分析。 7.2联轴器的确定
通过以上分析可知选择刚性的联轴器，但是刚性的联轴器的种类也是比较繁多，根据联轴器和电机相连，而电机的输出端的直径为5mm，所以选择联轴器的套筒内径为5mm，那么，在选择联轴器的类型时就应该考虑选择结构比较简单，而且能够满足精度的联轴器。因为在套筒内径在4-16mm时，选择锥销套筒型刚性联轴器[2]较好，但是推销型套筒联轴器有一个缺点使得联轴器的安装拆卸不易，所以在设计联轴器时我们可以选择套筒型联轴器，将套筒和轴的连接零件改为带有螺母的螺钉连接，那样给联轴器的安装和拆卸带来方便。参照锥销型刚性联轴器的主要参数，查表[2]得到联轴器的主要尺寸如表3所示
表3 联轴器主要尺寸
l 许用扭矩 d D L 六角头螺柱 d1 （N.M） GB5782-2000 2.3 5 10 20 1.6 5 1.6×12 因为将锥销换为螺柱，那么需要螺母与之配合来固定电机输出轴和轴的输入端，为了实现螺柱、螺母对轴的连接作用，需要将圆柱形的联轴器进行一定的改进，即是在固定螺柱的圆柱面切割一部分，使之成为平面，再钻孔。螺柱的长度为12mm满足需求，螺柱的螺帽宽度为3.02mm，所以需要的平面需稍大于3.02mm，这里取为3.1mm.。所以联轴器的三视图如图7所示
图6 联轴器工程图
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联轴器的工程图详见附录图1--3。
8轴上密封、定位零件设计
轴上零件除了带轮需要润滑，轴承也需要润滑，但是两者的润滑方式不一样，那么在两者之间需要用挡油板隔开，同时，轴承和带轮之间的部分需要用套筒来实现轴承和带轮的轴向定位，为了简化零件的结构，我们考虑将套筒的一部分厚度加大来实现挡油板的作用。因为工作台的精度要求较高，所以需要密封零件来实现密封作用。这里选择常用的密封零件粘圈，安装时它放在轴承左端盖的内部。 8.1套筒设计
套筒位于轴承和带轮之间，即起到对带轮的轴向定位，也起到带轮和轴承之间的挡油板作用，所以在设计其结构时应该使其左端低于轴承内圈的高度，其右端能达到对带轮的固定作用，其右端高度大于轴肩高度并且高出一定尺寸。 因为二级轴的长度为17mm，套筒的宽度为8mm，那么在综合强度和节省材料的前提下，厚度低的左端宽度为5mm，厚度较高的右端宽度为3mm。因为内径为10mm，外径为26mm的深沟球轴承内圈的高度为2.5mm左右，所以左端厚度为2mm，右端厚度为8mm。其工程图见附录图1--4 8.2轴承端盖
轴承的端盖分为左端盖和右端盖，因为左端盖在轴上，所以需要密封件，右端盖在轴外，不需密封件。所以左右端盖的结构尺寸是不相同的。在设计端盖的尺寸时主要需要对轴承轴向定位，同时由于箱体上安装轴承的地方外凸，那么需要在端盖上有伸到结构内部对轴承的轴向进行定位。同时端盖应该和箱体固定，需要在端盖上打孔。由于端盖较小，端盖上的孔选择M1.6。孔的内径为1.8mm。对于密封，在端盖与轴相接的内部留出2?3mm的结构用于安装蘸圈用于密封。轴承左端盖工程图见附录
右端盖在轴外，完全密封，不需要密封件，所以其结构比较简单，只需实现对轴承的轴向定位和箱体的连接。其主体结构和左端盖差不多，其具体的结构详见附录图1--10，轴承右端盖工程图。
9 导轨的设计
导轨在工作台中主要起到导向作用，以保证工作台的直线运动。因此导向精度非常重要，运动的平稳性和灵活性以及导轨的刚度，导轨的寿命和良好的工艺性也是导轨设计的必须考虑的重要内容。按照导轨的轨面摩擦性质可以将导轨分为：滑动摩擦导轨，滚动摩擦导轨，静压导轨和弹性摩擦导轨。根据不同的导轨的传动特点和精度进行选择。
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9.1方案对比
滑动摩擦导轨是支承和运动构件直接接触的导轨，。优点是导轨结构简单、制造容易、接触刚度大。但是摩擦阻力大、磨损快，动静摩擦系数差别大，低速
[1]
时，易产生爬行。由于需要设计的工作台结构较小，精度要求较高，运行速度很小，所以不宜使用滑动摩擦导轨。
静压导轨是在动导轨与静导轨之间，因液压力油或气体压力而使动导轨及工作台浮起，两导轨之间工作面不接触，而形成完全的液体或气体摩擦。其特点是：摩擦系数小，没有爬行，不磨损，寿命长，驱动功率小，精度高，导轨的承载能力大，刚度好，有吸振作用。但是，其结构复杂，调整费用高，需要一套严格的过滤的供油或供气设备。从工作台的精度方面考虑，静压导轨的精度和传动特点比较适合，但是其需要一套完整的过滤供油设备对于小型精密仪器工作台不合适，同时还要考虑工作台的体积等因素，所以静压导轨也不宜使用。
滚动摩擦导轨是在两导轨面之间放入滚动体，使导轨运动处于滚动状态。由于滚动摩擦的阻力小，使工作台移动灵敏，低速移动时也不易产生爬行。工作台起动和运行消耗的功率小，滚动磨损小，保持精度持久性好。其缺点是对脏物比较敏感，需要很好的防护，结构比较复杂，制造困难成本高。 9.2方案的选取
综合以上分析可知，由于滑动摩擦导轨的精度较低，易产生爬行现象；而静压导轨需要提供压力的设备，所以不能符合本工作台的设计要求。虽然滚动摩擦导轨的结构比较复杂，但是在经济社会比较发达的今天，生产已经不是主要问题。对于成本高的问题，现在社会通过标准化，规模的生产来降低导轨的成本。那么如何解决成本高的问题就可以通过选择标准化的产品。
通过对比，选择THK公司的LM导轨的RSR（超小型）系列导轨。为双圆弧滚珠导轨[1]。滚珠在导轨和滑块上被精密研磨加工过的两列滚动沟槽上进行滚动，再通过装在滑块上的端盖使得各列球进行循环运动。该系列导轨在长度小于600mm时的精度分为普通级（?23?m）、高级（?14?m）、精密型（?5?m）。模型如图8所示
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