高速貼標機變速箱齒輪校驗

陳楓

（江西銅業(yè)集團公司 材料設備部，江西 貴溪 335424）

0 引 言

高速貼標機在我國還沒有形成快速發(fā)展，目前國內相關企業(yè)主要是進口德國克郎斯（KRONES）的機器。雖然有少數(shù)企業(yè)生產24 000 瓶/h 的貼標機,但也一直未能有效解決高速貼標機的變速箱質量問題。為從根本上解決變速箱質量和使用壽命問題，我們這次主要是借鑒國外現(xiàn)有的60 000 瓶/h 的貼標機，對其變速箱齒輪進行計算和校驗工作，為以后的國產化打下理論基礎。

1 貼標機的用途與基本參數(shù)

貼標機主要是用于瓶裝液體容器的標簽自動張貼，在包裝生產線中，貼標機是整個生產線中非常重要的一個環(huán)節(jié)，它直接影響到相關商品的外觀形象。

基本參數(shù)：生產能力為60 000 瓶/h（身標、肩標、背標）；貼標標數(shù)為3（身標、肩標、背標）；托瓶頭數(shù)為32；標站取標板數(shù)為10；夾標轉鼓夾指數(shù)為8。

2 貼標機的主要工作原理

如圖1 所示：1）輸送帶上的容器送經(jīng)止瓶星輪排序，再經(jīng)進瓶螺旋而進入進瓶星輪；2）進瓶星輪再與中心導板配合使容器進入托瓶臺，容器在托瓶盤上自轉的同時再在托瓶臺上公轉；3）當容器進入到托瓶臺上的托瓶盤時，壓緊容器，進行貼標工序；4）夾標轉鼓在將上膠后的標簽紙從取標板上揭下來，翻轉后將標簽貼在容器上；5）在中心導板和出瓶星輪的配合下通過輸送帶把瓶子帶離機器，從而完成貼標過程［1］。

3 貼標機總布局及主要部件結構

圖1 貼標機主要部件結構圖

圖2 貼標機總布局及主要部件結構圖

如圖1 及圖2 所示：1）電動機動力通過皮帶傳給蝸桿蝸輪減速器j；2）蝸桿蝸輪減速器j 速比i＝1∶25.5，通過齒輪h 將動力傳送給主傳動軸齒輪b；3）齒輪b 把動力傳給齒輪c 和齒輪d，使進出瓶星輪轉動，再傳給齒輪a，通過萬向節(jié)帶動第一標站內各齒輪轉動，完成上膠→取標→夾標工作；4）齒輪c 通過齒輪e1、e2、f 及一對傘齒輪將動力傳給進瓶螺旋Q；5）齒輪b 自身轉動可帶動裝于其上部的托瓶轉臺及壓瓶頭轉動，使其內的壓瓶頭、托瓶轉盤在控制凸輪作用下，完成定、放瓶和貼標任務［2］。

4 大齒輪b 設計計算

Zb=400，m=4 mm，ha*=1，c*=0.25，壓力角α=20°；分度圓直徑d=m×Zb=4×4 00=1 600 mm；齒頂高ha=ha1=ha2=ha×m=4 mm；齒根高hf=（ha*+c*）m=1.25×4=5mm；齒全高h=hf+ha=5+4=9mm；齒頂圓直徑da=（Zb+2ha*）m=（400+2）×2=1608mm；齒根圓直徑df=（Zb-2ha*-2c*）m=（400-2-0.5）×4=1591 mm；基圓直徑db=dcosα=1 600×cos20°=1 503.5 mm；齒距p=πm=12.57mm；基圓齒距pb=pcosα=12.57×cos20°=11.81 mm；齒厚s=πm/2=6.28 mm；齒槽寬e=s=6.28 mm；頂隙c=c*×m=1mm；節(jié)圓直徑d′=d=1 600 mm。

結構設計：

齒孔d1=1.6d=1.6×160=256 mm，齒寬B=100 mm；δo=（2.5～4）mn=3×4=12 mm；D1=df-2δo=1591-24=1567 mm；n=0.5mn=0.5×4=2 mm；H=0.8d=0.8×160=128 mm；H1=0.8H=0.8×128=102.4 mm；C=0.2H1=0.2×102.4=20.48 mm；C1=0.8c=0.8×20.48=16.384 mm；S=0.17H=0.17×128=21.76 mm；e=0.8δo=0.8×15=12 mm。

如前所述，齒輪a 和齒輪b 的傳動比為0.25，由于托瓶盤的直徑已經(jīng)確定，取為1 600 mm，因此，齒輪a的直徑大約為400mm 左右，故取小齒輪得分度圓直徑da=400mm。

經(jīng)驗算可知，齒輪b 的分度圓直徑為1 600 mm，齒數(shù)為400，模數(shù)為4 mm。其余各齒輪由傳動比可確定相關的參數(shù)。具體如表1 所示。

表1

［1］ 肖仲湘.貼標機凸輪齒輪組合機構的研究［J］.輕工機械，2000（1）：21-24.

［2］ 肖仲湘.高速四標貼標機的設計［J］.包裝與食品機械，1999（12）：9-14.