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摘要： GD.X1包装机铝箔纸加速齿轮是铝箔纸传送重要部件，该部件运行一段时间后容易磨損。当加速齿轮磨损需要更换时，左加速齿轮轻易拆卸，而右加速齿轮很难拆卸，需要拆卸加速轴，并且连加速轴一起更换，这样不但降低了维修效率，而且增加了维修成本。针对这些问题，本文从原理上分析，找出了右加速齿轮拆装困难的原因。左、右加速齿轮安装方式不一样，左加速齿轮为间隙配合，右加速齿轮为过盈配合；我们将右加速齿轮安装方式改进，采用与左加速齿轮一样的配合，较好地解决了其拆装困难的问题，同样保证了铝箔纸传送平稳。
关键词： 铝箔纸右加速齿轮 安装方式 配合 拆装
1 引言
GD.X1-8000型包装机是意大利进口的、国内卷烟厂比较主流的包装设备。1995年，我们国家试制成功，并国产化，其型号为YB25型软盒包装机；现在国内对该设备的技术比较成熟。GD.X1-8000型包装机属于80年代的产品，由于年代技术的局限性，很多设计存在不足。随着电子技术的发展，机电技术越来越多地应用到烟草机械领域里，很多厂家陆续对其进行技术改造，如铝箔纸的自动拼接，铝箔纸的吸风传送，条玻纸的自动安装等等。对GD.X1小改小革成为一种趋势，主要是让设备操作更自动化、人性化。
2 现状与存在问题
2.1 GDX.1铝箔纸加速齿轮和加速轴的连接结构及工作原理
铝箔纸部分的工作原理，铝箔纸的供给是一个独立的部件，该部件由左右卷筒纸架、导纸辊、单向轮、输纸压痕轮、凹凸轮、固定切纸刀、可调切纸刀、送纸滚轮、扇形缺口辊、加速齿轮及机架等组成[1]。加速齿轮比前者两对送纸轮的速度快，被切纸刀切断面或尚未完全断开的铝箔纸就可能被彻底拉断；从而使铝箔纸快速到达“下纸到位基准”，避免下纸通道中上一张铝箔纸的干涉，不会出现两张铝箔纸重叠的现象[2]。
我们在GDX.1实际维修中，常遇到更换铝箔纸右加速齿轮困难的问题，因为更换时需拆卸的零件较多，拆卸更换用时过长，给维修造成不便，增加了维修人员的劳动强度，降低了设备效率。为了较好地解决快速更换右加速齿轮的问题，提高工作效率；因此决定对铝箔纸右加速齿轮与加速轴连接部位进行结构分析，力求找到快速更换右加速齿轮的有效途径。
GDX.1铝箔纸加速组件的结构原理如图2-1所示：
图2-1 铝箔纸加速组件的结构原理示意图[3]
13右加速齿轮及加速轴 18左加速齿轮 19螺钉20油封 27 键 38齿轮 40螺母
2.2存在的问题和原因分析
2.2.1存在的问题
铝箔纸加速组件是铝箔纸传送组件的重要组成部分，而铝箔纸加速齿轮属于易损件，其磨损情况直接影响到铝箔纸的传送稳定性；所以加速齿轮使用一段时间后经常更换，但更换右加速齿轮时拆装困难。需要拆开机箱后盖板，把螺母40拧松，拆卸齿轮38，取下键27和油封20等，然后把加速轴拆卸，再把右加速齿轮打出来。该部位维修时间如表2-1所示。
从表2-1中我们发现，右加速齿轮的拆卸时间占总维修时间的52.4%以上，只要我们把这个时间缩短，那更换一对铝箔纸加速齿轮时间会大大减少的。
2.2.2原因分析
我们从设计原理上分析，从该部位的零件装配图上发现左、右加速齿轮的装配方式不一样。左、右加速齿轮与加速轴的装配示意图如图2-2所示。
从图2-2中看出，左加速齿轮与加速轴的配合为 ，该配合为间隙配合。而右加速齿轮与轴的配合 ，该配合为过盈配合[4]。所以，拆卸右加速齿轮需要敲打或拉拔的方式，该拆卸过程会极易导致加速轴变形。由于该部位传动要求精度高，加速轴轻微变形都极易造成送纸不稳定。我们做一组对照实验，首先是把右加速齿轮更换后与原加速轴安装上去试车，然后拆卸重新同时更换新的右加速齿轮和新的加速轴，该部位造成的停机故障率结果如表2-2所示。
根据表2-2统计得出，由于加速齿轮与加速轴过盈配合，加速齿轮磨损时更换了右加速齿轮，不更换加速轴，装上去后，该部位引起停机的概率高达95%，而更换同时更换新轴的引起的停机的概率只有2.5%。所以，实验表明由于右加速齿轮与加速轴过盈配合，当右加速齿轮磨损后拆装其会引起加速轴变形，必须一起更换。所以，通常直接把加速轴和右加速齿轮一起更换。而拆卸加速轴需要打开机箱后盖板，如图2-1所示，要拧松螺母40，取下齿轮38、键27、油封20等。这样就大大增加了维修时间。这不但维修效率低，而且增加了成本。所以，我们得出结论：铝箔纸右加速轮拆装困难主要是由于其安装方式为过盈配合导致。
3、改进方案的确定
铝箔纸加速组件原设计如图2-2所示，左加速齿轮与加速轴为间隙配合，右加速齿轮与加速轴为过盈配合。
针对右加速齿轮拆卸困难，我们初步拟定了两个方案。方案一：改造右加速齿轮，使其与加速轴的配合为间隙配合；方案二：改造加速轴，使其与右加速齿轮的配合为间隙配合。我们从可行性、可靠性对两个方案综合考虑分析。方案一：加工右加速齿轮；其孔的内径为 ，通孔深38mm，加工精度H7，其加工难度比加工轴的难度大，而且加工精度难保证，所以可行性、可靠性都不好。方案二：加工加速轴；根据左加速齿轮轴颈尺寸得出其轴的外径为 ，加工精度为g6，其加工难度比加工孔的难度小，而且加工精度较容易保证，所以可行性、可靠性都很好。综上所述，我们最终确定方案二。
4、改进方案的实施
4.1改进方案
根据优先配合选用基孔制，参考左加速齿轮与加速轴装配公差 ，该配合为间隙配合，用于零件可自由装拆，而工作时一般相对静止不动的场合[4]。所以，根据左加速齿轮轴颈尺寸改造加速轴，左、右加速齿轮都一致使用左加速齿轮的尺寸标准，使其与加速轴的配合为同样精度的间隙配合。
4.2改进措施
我们在车床上对原加速轴的右加速齿轮安装部位至左加速齿轮安装部位进行加工，按左加速齿轮的连接部位的轴颈尺寸进行加工；再使用铣床进行开槽。然后用左加速齿轮来代替原来的右加速齿轮进行安装。该组件改进后如图4-1所示，左、右加速齿轮都为间隙配合，非常方便安装。
5、改进效果预测
铝箔纸加速组件的改进以后，我们进行了一组更换该部位加速齿轮的维修实验，如表5-1所示。
对照表2-1和表5-1我们看出，改造前五台GD.X1包装机更换一对铝箔纸加速齿轮的平均维修为85.6分钟，而改造后仅为21.4分钟。实验表明，通过对铝箔纸加速组件的改造，大大缩短了维修时间，提高了维修效率。
我们还对改进后安装好的五台GD.X1包装机进行试车，观察铝箔纸的运行的稳定性；如表5-2所示：
从表5-2得出，铝箔纸加速组件改进后造成的停机率仅为1.4%，属于正常范围，基本不影响铝箔纸正常传送。
6、总结
本次设计是对铝箔纸加速组件的改进，通过改造加速轴而改变右加速齿轮与其的安装方式，把过盈配合改进为间隙配合。当加速齿轮磨损后，需要更换时，左、右加速齿轮都轻松地拆装，不需要拆整个加速轴，大大节省维修时间，提高了维修效率，同时不需要更换加速轴，节省了维修成本。■
参考文献
[1]烟草行业职业技能鉴定指南.GD.X1包装设备修理工[G].国家烟草专卖局职业技能鉴定指导中心.2002：20.
[2]上海烟草工业机械厂.GD.X1-8000型包装机组（“机械”/“电控”）培训班使用教材 [G].1997：13.
[3]意大利GD公司.GD.X1-8000型橫包包装机图册[G].
[4]廖念钊，古莹菴，等.互换性与技术测量（第四版）[M].中国计量出版社，2000：28-29
关键词： 铝箔纸右加速齿轮 安装方式 配合 拆装
1 引言
GD.X1-8000型包装机是意大利进口的、国内卷烟厂比较主流的包装设备。1995年，我们国家试制成功，并国产化，其型号为YB25型软盒包装机；现在国内对该设备的技术比较成熟。GD.X1-8000型包装机属于80年代的产品，由于年代技术的局限性，很多设计存在不足。随着电子技术的发展，机电技术越来越多地应用到烟草机械领域里，很多厂家陆续对其进行技术改造，如铝箔纸的自动拼接，铝箔纸的吸风传送，条玻纸的自动安装等等。对GD.X1小改小革成为一种趋势，主要是让设备操作更自动化、人性化。
2 现状与存在问题
2.1 GDX.1铝箔纸加速齿轮和加速轴的连接结构及工作原理
铝箔纸部分的工作原理，铝箔纸的供给是一个独立的部件，该部件由左右卷筒纸架、导纸辊、单向轮、输纸压痕轮、凹凸轮、固定切纸刀、可调切纸刀、送纸滚轮、扇形缺口辊、加速齿轮及机架等组成[1]。加速齿轮比前者两对送纸轮的速度快，被切纸刀切断面或尚未完全断开的铝箔纸就可能被彻底拉断；从而使铝箔纸快速到达“下纸到位基准”，避免下纸通道中上一张铝箔纸的干涉，不会出现两张铝箔纸重叠的现象[2]。
我们在GDX.1实际维修中，常遇到更换铝箔纸右加速齿轮困难的问题，因为更换时需拆卸的零件较多，拆卸更换用时过长，给维修造成不便，增加了维修人员的劳动强度，降低了设备效率。为了较好地解决快速更换右加速齿轮的问题，提高工作效率；因此决定对铝箔纸右加速齿轮与加速轴连接部位进行结构分析，力求找到快速更换右加速齿轮的有效途径。
GDX.1铝箔纸加速组件的结构原理如图2-1所示：
图2-1 铝箔纸加速组件的结构原理示意图[3]
13右加速齿轮及加速轴 18左加速齿轮 19螺钉20油封 27 键 38齿轮 40螺母
2.2存在的问题和原因分析
2.2.1存在的问题
铝箔纸加速组件是铝箔纸传送组件的重要组成部分，而铝箔纸加速齿轮属于易损件，其磨损情况直接影响到铝箔纸的传送稳定性；所以加速齿轮使用一段时间后经常更换，但更换右加速齿轮时拆装困难。需要拆开机箱后盖板，把螺母40拧松，拆卸齿轮38，取下键27和油封20等，然后把加速轴拆卸，再把右加速齿轮打出来。该部位维修时间如表2-1所示。
从表2-1中我们发现，右加速齿轮的拆卸时间占总维修时间的52.4%以上，只要我们把这个时间缩短，那更换一对铝箔纸加速齿轮时间会大大减少的。
2.2.2原因分析
我们从设计原理上分析，从该部位的零件装配图上发现左、右加速齿轮的装配方式不一样。左、右加速齿轮与加速轴的装配示意图如图2-2所示。
从图2-2中看出，左加速齿轮与加速轴的配合为 ，该配合为间隙配合。而右加速齿轮与轴的配合 ，该配合为过盈配合[4]。所以，拆卸右加速齿轮需要敲打或拉拔的方式，该拆卸过程会极易导致加速轴变形。由于该部位传动要求精度高，加速轴轻微变形都极易造成送纸不稳定。我们做一组对照实验，首先是把右加速齿轮更换后与原加速轴安装上去试车，然后拆卸重新同时更换新的右加速齿轮和新的加速轴，该部位造成的停机故障率结果如表2-2所示。
根据表2-2统计得出，由于加速齿轮与加速轴过盈配合，加速齿轮磨损时更换了右加速齿轮，不更换加速轴，装上去后，该部位引起停机的概率高达95%，而更换同时更换新轴的引起的停机的概率只有2.5%。所以，实验表明由于右加速齿轮与加速轴过盈配合，当右加速齿轮磨损后拆装其会引起加速轴变形，必须一起更换。所以，通常直接把加速轴和右加速齿轮一起更换。而拆卸加速轴需要打开机箱后盖板，如图2-1所示，要拧松螺母40，取下齿轮38、键27、油封20等。这样就大大增加了维修时间。这不但维修效率低，而且增加了成本。所以，我们得出结论：铝箔纸右加速轮拆装困难主要是由于其安装方式为过盈配合导致。
3、改进方案的确定
铝箔纸加速组件原设计如图2-2所示，左加速齿轮与加速轴为间隙配合，右加速齿轮与加速轴为过盈配合。
针对右加速齿轮拆卸困难，我们初步拟定了两个方案。方案一：改造右加速齿轮，使其与加速轴的配合为间隙配合；方案二：改造加速轴，使其与右加速齿轮的配合为间隙配合。我们从可行性、可靠性对两个方案综合考虑分析。方案一：加工右加速齿轮；其孔的内径为 ，通孔深38mm，加工精度H7，其加工难度比加工轴的难度大，而且加工精度难保证，所以可行性、可靠性都不好。方案二：加工加速轴；根据左加速齿轮轴颈尺寸得出其轴的外径为 ，加工精度为g6，其加工难度比加工孔的难度小，而且加工精度较容易保证，所以可行性、可靠性都很好。综上所述，我们最终确定方案二。
4、改进方案的实施
4.1改进方案
根据优先配合选用基孔制，参考左加速齿轮与加速轴装配公差 ，该配合为间隙配合，用于零件可自由装拆，而工作时一般相对静止不动的场合[4]。所以，根据左加速齿轮轴颈尺寸改造加速轴，左、右加速齿轮都一致使用左加速齿轮的尺寸标准，使其与加速轴的配合为同样精度的间隙配合。
4.2改进措施
我们在车床上对原加速轴的右加速齿轮安装部位至左加速齿轮安装部位进行加工，按左加速齿轮的连接部位的轴颈尺寸进行加工；再使用铣床进行开槽。然后用左加速齿轮来代替原来的右加速齿轮进行安装。该组件改进后如图4-1所示，左、右加速齿轮都为间隙配合，非常方便安装。
5、改进效果预测
铝箔纸加速组件的改进以后，我们进行了一组更换该部位加速齿轮的维修实验，如表5-1所示。
对照表2-1和表5-1我们看出，改造前五台GD.X1包装机更换一对铝箔纸加速齿轮的平均维修为85.6分钟，而改造后仅为21.4分钟。实验表明，通过对铝箔纸加速组件的改造，大大缩短了维修时间，提高了维修效率。
我们还对改进后安装好的五台GD.X1包装机进行试车，观察铝箔纸的运行的稳定性；如表5-2所示：
从表5-2得出，铝箔纸加速组件改进后造成的停机率仅为1.4%，属于正常范围，基本不影响铝箔纸正常传送。
6、总结
本次设计是对铝箔纸加速组件的改进，通过改造加速轴而改变右加速齿轮与其的安装方式，把过盈配合改进为间隙配合。当加速齿轮磨损后，需要更换时，左、右加速齿轮都轻松地拆装，不需要拆整个加速轴，大大节省维修时间，提高了维修效率，同时不需要更换加速轴，节省了维修成本。■
参考文献
[1]烟草行业职业技能鉴定指南.GD.X1包装设备修理工[G].国家烟草专卖局职业技能鉴定指导中心.2002：20.
[2]上海烟草工业机械厂.GD.X1-8000型包装机组（“机械”/“电控”）培训班使用教材 [G].1997：13.
[3]意大利GD公司.GD.X1-8000型橫包包装机图册[G].
[4]廖念钊，古莹菴，等.互换性与技术测量（第四版）[M].中国计量出版社，2000：28-29