摘要：针对某塑钢门窗型材包装机由于设计上违反了开式齿轮只宜作低速传动，以及高速、重载的齿轮应避免作悬臂 式布置的原则，造成的输入轴断裂问题，进行了改进设计，实际应用效果良好。

 

关键词：减速机；开式齿轮

1 前言

 

石家庄宝石众和塑钢门窗型材公司有一台塑钢门窗 型材包装机，其进给机构的工作原理如图1，图中主动胶 筒安装在蜗轮蜗杆减速机（WP040-1/60-B)的输出轴上， 与被动胶筒通过丝杠装置夹紧塑钢门窗型材后以2l.5i/min 的速度转动，带动塑钢门窗型材向前作进给运动，以实现 对型材进行纸带缠绕包装。在传动链中，蜗轮蜗杆减速机 的作用有二个：一是按照1:60的减速比减速，二是运动方 向的改变。在工作中，固定于机架上的电机通过三角胶带 将运动传递至齿轮轴！i，！i再与安装在减速机输入轴上 的&啮合，将"：1291r/min的运动传入减速机。丝杠转动 时，!2随减速机一同移动并与齿轮轴相对滑动。

设备在使用过程中，齿轮与！1啮合时，噪音较大， 且设备有振动，使用时间不长，蜗轮蜗杆减速机输入轴发 生断裂，维修人员进行了各种修理和改进，均告失败。故 障影响了包装生产的正常进行。

 

2原因分析

 

为了彻底解决这个问题，我们对其断裂原因进行了 分析：蜗轮蜗杆减速机输入轴轴径为！12，悬臂式安装 开式齿轮！2，输入轴转速为1291 r/min，这样与Zi在高 速下啮合，齿轮z2的悬臂式安装及轴径太细，使得减速机 输入轴发生弯曲，导致载荷在齿面上沿啮合接触线上分

图1改进前进给机构传动原理图

■f~re=1390 r/min

布不均的现象很严重，再加上开式齿轮润滑条件不好，最 终造成传动不平稳，噪音大，进而对减速机输入轴造成严 重的振动冲击，从而导致断轴，此设计属不合理设计，违 反了开式齿轮只宜作低速传动及高速、重载的齿轮应避 免作悬臂式布置（即2个支撑皆在齿轮一边）的设计原则。

 

解决问题的办法就是将此处悬臂式安装的开式齿轮 Z2转速由高速变为低速，这样可减轻载荷在齿面上沿啮 合接触线分布不均匀现象，减小振动冲击，从而使传动平 稳进行。

 

3改进设计

 

按照分析，我们对这台包装机进给机构的传动链进 行了改进设计，其传动线路如图2，由于齿轮Z2的转速需 变为低速（实际变为21.5 r/min)，因而Z2后面的蜗轮蜗杆 减速机取消，减速机原改变运动方向的功能由一对圆锥 齿轮来完成，减速放在传动链最前端，采用电机直联型摆 线针轮减速机（BWT15-35-0.75)，减速机输出轴转速为 39.5 r/min，经套筒滚子链减速传动至齿轮轴Z1，Z1再与z: 1:1啮合传动，这样z:就实现了 21.5 r/min的低速。同时为 了增加安装开式齿轮Z2的轴的刚性，其轴径由"12改为 #20。传动链经此改进，原来断轴处的齿轮设计就不再违 反前述设计原则了。

从动胶筒塑钢门窗型材