王焜

（紅云紅河煙草（集團）有限責任公司烏蘭浩特卷煙廠，內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400）

1 問題分析

ZB45包裝機機組的主傳動由直流電機驅(qū)動，主電機的動力經(jīng)過二級三角帶傳遞到彈性聯(lián)軸器M1，由M1傳送給主傳動軸，傳動軸上的齒輪分三路將主電機的動力傳送給27個主傳動齒輪。主傳動軸是包裝機主傳動鏈中傳遞速度最高的軸，其轉(zhuǎn)速可達到400r/min。主傳動軸安裝精度的高低，直接影響著設備運行的穩(wěn)定性。

包裝機在實際生產(chǎn)中高速負荷運轉(zhuǎn)，而在設備長期運轉(zhuǎn)后發(fā)現(xiàn)軸承需要定期更換，平均每個季度需要對軸承更換一次，如果包裝機主傳動軸承未及時更換，則將出現(xiàn)較大的振動，影響設備動力輸出的穩(wěn)定性，在更換傳動軸承的維修過程中，拆卸軸承后，主要采取敲擊方式進行安裝，需要同時兩人配合完成，通過敲擊工具將安裝負荷傳遞到軸承表面，由于花鍵軸前端連接有緩沖離合器，屬于柔性連接，每次敲擊軸承時，都會產(chǎn)生反向作用力，導致軸承安裝精度低，維修人員需多次調(diào)，整才能逐漸將軸承敲擊到花鍵軸根部，這種方式容易造成軸承壽命縮短，甚至軸承損壞，影響傳動系統(tǒng)，降低包裝機設備的維修效率。

2 改進方法

為解決目前主傳動軸承的更換過程存在安裝精度低的問題，設計了一套專用軸承安裝工具，體積小，操作方便，精度高。針對軸承拆卸困難問題進行深入分析，傳統(tǒng)的敲擊式的安裝方法使軸承安裝過程中整體受力不均，更改成利用專用安裝工具采用螺紋傳力的原理，將調(diào)整螺母、墊片、壓塊安裝于螺桿上，將螺桿裝在主傳動軸上，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母來推動軸承壓塊向前平穩(wěn)運動，壓塊與軸承內(nèi)外套緊密接觸，將軸承準確的安裝在主傳動軸上，這樣就避免了傳統(tǒng)安裝方式的缺陷。為了深入選擇合適的工具結(jié)構(gòu)、材料、尺寸及螺紋，進行了如下分析。

（1）專用工具材料。通過分析軸承與軸承材料，決定40Cr合金鋼作為軸承安裝工具的材料。

（2）專用螺母設計。為了便于用呆扳手或者棘輪扳手旋動，將螺母一端設計成六角形；絲桿型號選用為三角螺紋，外徑為M30mm，考慮到旋動強度和工具常用尺寸，我們將螺母內(nèi)徑尺寸設計成M30mm，厚度設計為20mm，螺母尺寸為M30×20，圖1所示。

圖1 專用螺母

（3）專用螺桿設計。考慮到三角形螺紋具有良好的自鎖性，壓根強度高，因此，螺桿選取三角形的螺紋，查閱主傳動花鍵軸電子圖冊得知，軸頭尺寸為M20mm，因此，我們將螺桿內(nèi)螺紋設定為M20mm，可以與花鍵軸相配合。螺桿強度計算：

式中，d1為螺紋小徑，mm；F為螺桿承受的軸向工作載荷，N；[σ]為許用應力，N/mm2。

在安裝軸承過程中，需1人操作，取1人提供的平均拉力F1=1600N，帶入以上公式求得：d1≥28．55mm，故螺桿選用M30三角螺紋，長度為110mm。螺桿尺寸即為M30，如圖2所示。

圖2 專用螺桿

（4）專用墊片設計。墊片選取通用圓形，根據(jù)螺桿外徑尺寸，我們將墊片尺寸設計為φ30，可與螺母緊密配合。如圖3所示。

圖3 專用螺桿

（5）專用軸承壓塊設計。根據(jù)軸承形狀，我們將壓塊的形狀設計成圓柱形，根據(jù)螺桿外徑尺寸，我們將墊片尺寸設計為φ30，可與螺母緊密配合。如圖4所示。

圖4 專用螺桿

（6）專用工具安裝。通過圖5所示，利用扳手通過調(diào)整螺母將軸承墊片與軸承壓塊推動主傳動軸承緩慢向前運動，實現(xiàn)了軸承的精準安裝，滿足實際安裝需要。

圖5 改進后軸承安裝工具示意圖

3 結(jié)語

實踐證明，ZB45包裝機主傳動軸承專用安裝工具解決了軸承安裝困難、安裝精度低問題，提高了維修包裝機維修效率，降低了維修勞動強度，保證了設備軸承安裝精度，由于ZB45硬盒包裝機與ZB25軟盒包裝機主傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同，因此，該安裝工具有較好的通用性。