王焜

（红云红河烟草（集团）有限责任公司乌兰浩特卷烟厂，内蒙古 乌兰浩特 137400）

1 问题分析

ZB45包装机机组的主传动由直流电机驱动，主电机的动力经过二级三角带传递到弹性联轴器M1，由M1传送给主传动轴，传动轴上的齿轮分三路将主电机的动力传送给27个主传动齿轮。主传动轴是包装机主传动链中传递速度最高的轴，其转速可达到400r/min。主传动轴安装精度的高低，直接影响着设备运行的稳定性。

包装机在实际生产中高速负荷运转，而在设备长期运转后发现轴承需要定期更换，平均每个季度需要对轴承更换一次，如果包装机主传动轴承未及时更换，则将出现较大的振动，影响设备动力输出的稳定性，在更换传动轴承的维修过程中，拆卸轴承后，主要采取敲击方式进行安装，需要同时两人配合完成，通过敲击工具将安装负荷传递到轴承表面，由于花键轴前端连接有缓冲离合器，属于柔性连接，每次敲击轴承时，都会产生反向作用力，导致轴承安装精度低，维修人员需多次调，整才能逐渐将轴承敲击到花键轴根部，这种方式容易造成轴承寿命缩短，甚至轴承损坏，影响传动系统，降低包装机设备的维修效率。

2 改进方法

为解决目前主传动轴承的更换过程存在安装精度低的问题，设计了一套专用轴承安装工具，体积小，操作方便，精度高。针对轴承拆卸困难问题进行深入分析，传统的敲击式的安装方法使轴承安装过程中整体受力不均，更改成利用专用安装工具采用螺纹传力的原理，将调整螺母、垫片、压块安装于螺杆上，将螺杆装在主传动轴上，通过旋转调整螺母来推动轴承压块向前平稳运动，压块与轴承内外套紧密接触，将轴承准确的安装在主传动轴上，这样就避免了传统安装方式的缺陷。为了深入选择合适的工具结构、材料、尺寸及螺纹，进行了如下分析。

（1）专用工具材料。通过分析轴承与轴承材料，决定40Cr合金钢作为轴承安装工具的材料。

（2）专用螺母设计。为了便于用呆扳手或者棘轮扳手旋动，将螺母一端设计成六角形；丝杆型号选用为三角螺纹，外径为M30mm，考虑到旋动强度和工具常用尺寸，我们将螺母内径尺寸设计成M30mm，厚度设计为20mm，螺母尺寸为M30×20，图1所示。

图1 专用螺母

（3）专用螺杆设计。考虑到三角形螺纹具有良好的自锁性，压根强度高，因此，螺杆选取三角形的螺纹，查阅主传动花键轴电子图册得知，轴头尺寸为M20mm，因此，我们将螺杆内螺纹设定为M20mm，可以与花键轴相配合。螺杆强度计算：

式中，d1为螺纹小径，mm；F为螺杆承受的轴向工作载荷，N；[σ]为许用应力，N/mm2。

在安装轴承过程中，需1人操作，取1人提供的平均拉力F1=1600N，带入以上公式求得：d1≥28．55mm，故螺杆选用M30三角螺纹，长度为110mm。螺杆尺寸即为M30，如图2所示。

图2 专用螺杆

（4）专用垫片设计。垫片选取通用圆形，根据螺杆外径尺寸，我们将垫片尺寸设计为φ30，可与螺母紧密配合。如图3所示。

图3 专用螺杆

（5）专用轴承压块设计。根据轴承形状，我们将压块的形状设计成圆柱形，根据螺杆外径尺寸，我们将垫片尺寸设计为φ30，可与螺母紧密配合。如图4所示。

图4 专用螺杆

（6）专用工具安装。通过图5所示，利用扳手通过调整螺母将轴承垫片与轴承压块推动主传动轴承缓慢向前运动，实现了轴承的精准安装，满足实际安装需要。

图5 改进后轴承安装工具示意图

3 结语

实践证明，ZB45包装机主传动轴承专用安装工具解决了轴承安装困难、安装精度低问题，提高了维修包装机维修效率，降低了维修劳动强度，保证了设备轴承安装精度，由于ZB45硬盒包装机与ZB25软盒包装机主传动系统结构相同，因此，该安装工具有较好的通用性。