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1、毕业设计说明书论文(全套CAD图纸) QQ 36396305 棒线材450轧机设计摘 要线材的用途很广，在国民经济各个部门中，线材占有重要地位。近年来，对线材性能及表面质量的要求越来越高。尤其是对线材的化学成分、机械性能、晶粒组织及晶粒粒度都要做检验，符合标准方可出厂。所以，对线材的苛刻要求决定了新轧机及相关新技术的飞速发展。线材轧机属于小型轧钢机械范畴。线材轧机与其它轧钢机一样，其主机列也包括执行机构、传动装置、和原动机三个基本组成部分。本次设计在收集整理了国内外先进的线材轧制设备和技术的基础上，对设计方案进行了优化选择。首先，根据压下规程和轧制速度计算轧制力和轧制力矩，对电机进行选择、校核
2、。然后对于主要零部件进行了受力和强度分析、校核；对于主传动装置中的减速器、联轴器、万向接轴进行了设计，同时对润滑方式进行了选择。最后，对该轧机的经济效益进行分析评价。关键词：线材轧机；轧制力；轧制力矩；强度；主传动The Design of450 Bar and Wire Rod MillAbstractAs the use of wire rod is very broad, in every department of national economy, wire rod possess important position. In recent years, for the requir
3、ement of the surface quality and performance of wire rod, it is more and more higher.So many parameters to be inspected, especially for the chemical composition ,mechanical performance, crystal microscopic organizes and crystal microscopic size of wire rod, accord with standard side can be sold out.
4、 So new rolling mill and related new technology should be developed fast for the harsh requirement of wire rod. The rod mill belongs to the small steel rolling category. The rod mill is same with other mills, its main engine row also includes the implementing agency, the transmission device, and the
5、 driving force three basic building blocks. This design in the collection reorganized the domestic and foreign advanced rod rolling equipment and in the technical foundation, carries on the choice and the appraisal to the design proposal. First, according to assigns depresses the regulations and the
6、 rolling speed computation roll force and the roll torque, and has carried on the choice and the examination to the electrical machinery. Then, has carried on the stress analysis and the essential examination regarding the main spare part. Regarding main drives in reduction gear, the shaft coupling,
7、 the rotary coupling spindle have carried on the design, simultaneously has carried on the choice to the lubrication way. Finally, carries on the analysis appraisal to this rolling mills economic efficiency.Key words: wire rod rolling mill; roll force ; roll torque; intensity; main drive目 录1 绪论11.1
8、选题背景和目的11.2 线材轧机的国内外发展概况11.3 线材轧机的类型及特点31.3.1 Y型轧机31.3.2 框架式45无扭转精轧机31.3.3 悬臂式45高速无扭精轧机41.4 线材生产的工艺41.4.1 线材生产主要工艺流程41.4.2 轧制工艺的进步41.5 棒线材450轧机的研究方法和方向82 方案的选择与评价92.1 方案的选择92.2 方案评价93 主电机的选择103.1 轧制力的计算103.1.1 轧辊主要尺寸确定103.1.2 孔型的选择113.1.3 椭圆圆孔型系统的特点113.1.4 轧制参数113.1.5 平均单位压力的计算123.1.6 轧制力的计算143.2 轧机
9、主电动机力矩与电动机功率153.2.1 轧机主电机力矩153.2.2 轧辊的驱动力矩153.2.3 初选电机容量173.2.4 附加摩擦力矩183.3 主电动机的发热校核194 主要零件的强度计算214.1 轧辊的强度计算214.1.1 危险面为中间截面214.2 轧辊轴承的计算244.2.1 轧辊轴承的选择244.2.2 轧辊轴承的寿命计算254.3 机架的设计264.4.1 机架的选择及结构参数264.4.2 机架强度计算及校核264.4.3 闭式机架的变形计算315 主传动装置的设计345.1 联轴器的选择计算345.2 万向接轴的选择计算355.3 减速器齿轮的计算355.3.1 计算
10、各轴的动力参数365.3.2 齿轮的设计376 润滑方式的选择436.1 轧辊轴承的润滑436.2 万向接轴的润滑436.3 减速机的润滑437 试车方法和对控制系统的要求447.1 试车要求447.2 对控制系统的要求448 经济分析及评价468.1 工业技术经济指标468.2 技术经济指标的考核468.3 机械设备的有效度468.4 投资回收期47结 论49致 谢50参考文献51毕业设计说明书论文(全套CAD图纸) QQ 36396305 1 绪论1.1 选题背景和目的线材的用途很广，在国民经济各部门中占有重要的地位。有的线材轧制后可直接使用，主要作为钢筋混泥土的配筋；有的还可以作为其它加
11、工车间的原料，如拔丝车间、钢绳车间、钢丝网车间和螺丝车间等都有应用。线材生产的特点是轧制断面小，长度大，要求尺寸精度和表面质量较高。但增大盘重、减小线径和提高质量、精度是矛盾的。这是由于盘重增加和线径减少，导致轧件长度和轧制时间增加，从而使轧件终轧温度降低，首尾温差加大，结果造成首尾尺寸公差和性能不均匀。正是由于上述矛盾，推动了线材生产技术的发展。据有关资料统计，各国线材产量占全部热轧总量的5.315.3%。近年来，对线材性能及表面质量要求越来越高。对线材化学成分、机械性能、晶粒组织及晶粒粒度都做检验，符合标准方可出厂。所以，对线材的要求决定了新轧机及其新技术的飞速发展。这次设计选择粗轧线材轧
12、机设计，粗轧机选用单独控制连续式布置，总共七架次。棒线材450轧机，轧辊名义直径450mm，轧辊辊身长度900mm，轧辊的名义线速度为2.53m/s。通过对棒线材450轧机设计，初步掌握单体机械设计总体方案的选择，计算方法的合理应用。提高绘图和设计能力，掌握设备维修、润滑等方面的知识和经济评价的方法，培养设计的综合能力。1.2 线材轧机的国内外发展概况近年来，世界线材生产总量有所增长，国际线材生产先进企业日益重视研发，制造高附加值产品，自主创新能力日益成为线材生产企业在高端市场竞争的重要武器。线材生产发展的总趋势是提高轧速、增加盘重、提高精度及扩大规格范围。自60年代第一台全新结构的摩根45高
13、速线材无扭精轧机问世后，引起了线材生产领域的革命性变化。线材轧制速度突破了以往的极限达到42m/s。经过几十年不断的改进和更新换代，特别是80年代以来由于各项制造技术、自动化控制技术的发展，检测技术的进步，使轧制速度突破100m/s大关，最大达到120m/s。坯料断面尺寸扩大到150mm150mm160mm160mm，个别使用180mm180mm，盘重达到2t以上，线材规格上限扩大到20mm25mm。一般可按速度将高速线材轧机划分为六代，其主要指标见表1.1。表1.1 六代高速线材轧机主要指标目前，全世界已有高速线材轧机已到达400余条。在工业发达国家90%以上的线材均由高速线材轧机生产。20
14、世纪八十年代以来，在工业发达国家，除了美国先后新建若干台线材轧机更新替代原有轧机外，日本和西欧各发达国家很少新建线材轧机，多对现有轧机进行改造，部分特殊钢厂新建了线材轧机，技术上有突破性进展。如无头轧制技术、直接轧制技术、高精度线材轧机、高速切头尾飞剪和控制轧制技术等技术设备在工业发达国家相继得到应用，并在产品质量和经济效益上取得明显提高。我国自80年代以来，线材生产有了长足的发展。1980年我国线材产量为450104t，1999年已达到2600104t，平均年增长9.75%。近几年我国线材无论是生产能力还是消费水平均得到了快速的发展，2007年我国线材实际产量已达到7921万t，2008年尽
15、管受到国际金融危机的影响，线材实际产量仍然增长到8024万t。在今后一段时期内，由于经济仍处于高速发展阶段，全国的基础设施建设、住房建设、以及西部开发将增大对线材的需求。据有关部门预测今后几年，线材消费量占钢材的消费比例将维持在17%左右的水平。2015年国内钢材消费总量达到560000万t时，线材的消费预计将达到8700万t。在线材生产规模不断扩大的同时，我国在线材生产技术进步、产品研发等方面也取得了可喜得成效。虽然我国已是线材生产大国，但与先进国家相比仍有很大差距，主要表现在高线比低、硬线及合金等高附加值线比低、控冷线材比低、总体质量水平低等。因此，线材生产面临着结构调整的繁重任务，必须优
16、化工艺结构、产品结构，才能增强市场竞争力。目前，我国三分之二的线材产能集中在华北和华东地区，其中河北和江苏两省线材产能都在1000万t以上。据统计，到2009年初，国内线材轧机设计总产能已超过8000万t，其中已投产约100套高速线材轧机设计生产能力7000万t，占线材生产能力的近90%。我国已建成的高速线材轧机其装备技术水平大致可分为三个档次：达到国际先进水平的100m/s级的约有10套，如宝钢、武钢、湘钢、昆明、天津、张家港润忠等高线轧机；一般水平70m/s80m/s级的约有12套，大多是早期引进的新轧机及近年的国产轧机；较低水平50m/s60m/s级的约有18套之多，多为早期引进的二手设
17、备及国产轧机，它们普遍装备水平较低，机型已过时，盘重较小，性能也不够好。随着复二重轧机退出历史舞台，后两档次中有一部分就显得落后了，也应在结构调整中进行技术改造。因此，高速线材轧机的建设还将持续一段时期，若按高线比90%考虑，再加上考虑高线轧机的改造，估计还需建设2030套的高线轧机。总之，我国线材产业离科学发展、可持续发展的要求，离国民经济各用钢行业的需要，离发达产钢国的先进水平，还有相当大的距离。1.3 线材轧机的类型及特点现代化车间都采用无扭精轧机组，头行高速无扭线材轧制，使线材生产向优质、高效、低耗方向发展。高速无扭线材精轧机大都采用单线轧制和轧后控冷，并且在加热、轧制、精整方面都采用
18、新的技术。最早出现的是Y型轧机，以后逐步发展框架式45无扭转精轧机，到当代最先进的45悬臂式高速无扭精轧机。1.3.1 Y型轧机Y型轧机又称三辊式无扭机组，是由414台Y型机座组成的组合机组，其中中心距仅405500mm。每台Y型机座有三个互成120布置的盘形轧辊，构成三角孔型。三个互为120的轧辊如同字母Y，故而得名。这类轧机前后道次变形均匀，张力可控制在2%的范围内，采用恒微张力轧制。Y型轧机的主要特点是：1相邻机架之间轧辊位置相互错开。在轧制时轧件位置经常变化，因此各部位温度比较均匀，变化也比较均匀。2相邻机架轧辊的中心线相互错开一个角度。所以轧件不必扭转，可以实现高速无扭轧制，成品线速
19、度可达5060m/min，而且表面质量好，直径公差0.1mm。3整体传动，结构紧凑，容易实现现代化。Y型轧机的缺点是无法换辊，只能整体更换组合体，在特殊磨床上稳定孔型磨削加工，不易除去氧化铁皮，磨损大。1.3.2 框架式45无扭转精轧机机架为闭口框架，采用双支撑滚动轴承，传动轴与地面成45，各轧辊互成90，通常有811个机架组成，传动轧制速度达50m/s。成组吊装，用液压缸移动轧辊来更换孔型。其特点是：1相邻的机架交错90，但是轧制线不变，头尾无扭轧制。2传动系统中减少接轴与联接轴，降低了传动件之间的振动，提高产品尺寸精度（一般能达到mm）。3单线轧制轧辊弹跳稳定。因为事故停轧时，不受相邻轧制
20、线的影响。4成品线速度等达到50m/s，生产率很高。它的主要缺点是延伸率不好，而且部分构件制造困难，不方便维修，投资也很大。1.3.3 悬臂式45高速无扭精轧机20世纪70年代，摩根无扭高速线材精轧机组有了很大的发展，投产的已达到160多套。70年代后期投产的悬臂式无扭精轧机组出口速度多为6580m/s，有的达到120m/s。45精轧机组一般由2326个机座串联组成，中心距500mm左右。每套机组有810对碳化钨轧辊，各机座轧辊交错成90布置，并与地面成45角布置。其优点归纳如下：1轧制速度快，生产率高。2成品精度高，延伸率高，线材表面质量好。3事故停工少，槽孔寿命长，操作效率高，快速换辊，节
21、省换辊换槽孔时间，设备磨损少。这样的轧机应用广泛，是现代轧机的样版。1.4 线材生产的工艺1.4.1 线材生产主要工艺流程坯料准备步进式加热炉加热粗轧机组轧制剪切机切头中轧机组轧制精轧喷水冷却卷取空冷（斯太尔摩冷却线）检验打包入库。1.4.2 轧制工艺的进步1轧制速度进一步提高由于各项制造技术、自动化控制技术的发展，检测技术的进步，使高速线材轧制速度已达120m/s以上，保证速度达112m/s。由此带来以下三个变化：(1) 随着轧制速度提高，线材轧机的规格范围扩大到26mm左右，可生产一部分过去只能由棒材轧机生产的产品。(2) 由于轧制速度提高，单线轧机产量增加，故多建单线及双线轧机，并且出现
22、将多线轧机改建为双线或单线轧机的趋势。(3) 由于轧制速度提高，受入口速度限制的坯料断面允许进一步增加。目前，对100m/s级的轧机坯料断面尺寸已扩大到150mm160mm方坯，也有的使用180mm方坯，这对于保证线材产品质量和连铸生产都是有利的。与此同时，坯料单重和成品盘重由于运输和开卷的原因仍维持在2t2.5t之间，没有进一步增加的趋势。为适应高速轧制，过去常用的中轧机组出口处的围盘已被取消，采用了直线的布置。为抵消高速轧制时产生的过大温升，须采用无扭精轧机前的预水冷，并须在无扭精轧机内设置机架间水冷装置，在任何情况下，进无扭精轧机的轧件温度不能高于1000。机架间水冷一般设置于圆断面道次
23、，为此将机架间距加大到1200mm。2采用减定径机组进行精密轧制减定径机组是近年来在高速线材轧机上采用的一项最新技术。随着轧速的提高，轧件温升变得更加剧烈，会使轧件内部组织恶化，这就限制了轧速的进一步提高；另外，随着市场要求多品种、小批量订货的增多，必需频繁更换轧制计划；再者，线材用户要求产品质量包括尺寸精度、表面质量、机械性能等进一步提高。在这些方面，传统高线轧机显出了它的一些不足。在这种客观需要下，各主要供货厂商相继开发出了减定径机组，主要有摩根（MORGAN）和达涅利（DANIELI）两种型式。(1) 摩根（MORGAN）公司开发的减定径机组（RSM）RSM机组4架组成，前两架为减径机组
24、，后两架为定径机组。由一台3200KW 左右调速电机经两级减速箱驱动。机架形式均与精轧机组相同，为悬臂式结构，采用碳化钨辊环，呈顶交45布置，机架间距十分紧凑。采用减定径机组后，粗、中、预精轧和8架无扭精轧机只有一套孔型，所有成品均由4架减定径机组上轧出。其4架的孔型系统为椭-圆-圆-圆。4道的延伸较小，平均为8%16%，减径机组最大约为20%，定径机组约为4%。各架速比可根据需要改变，以适应不同成品规格所需的不同延伸率。轧件在各架间为微张力轧制。由于采用上述变形均匀的孔型系统且延伸率很小，故可使成品尺寸精度提高。该机组布置在无扭精轧机下游，无扭精轧机由传统配置的10架减为8架。在无扭精轧机组
25、与减定径机组之间设有水冷箱及温度恢复区。轧件经8道次精轧其温升较传统10架机组小，然后经水冷可将轧件温度冷却到750800，然后进入减定径机组，给以一定程度的变形压下量，这就是控制轧制。在轧制合金钢和高合金钢时，中间冷却解决了多道次连续轧制导致的过高温升，故这些钢种也可以提高轧制速度。改变产品规格时，只需更换减定径机组辊环。该机组设有机架快速更换装置，可实现4架同时更换，也可单架更换；同时，也可以只进行辊环更换。这样就节省了换辊时间，提高了轧机利用率。减定径机组与无扭精轧机组之间的速度控制采用电气“锁定”控制，轧件在此两机组间为微张力轧制。(2) 减径机组为减少投资，摩根公司还推出了只有两架的
26、减径机组方案，其传动系统大大简化。在这种情况下，精、中、预轧、精轧就需要2个孔型系统。(3) 达涅利（DANIELI）公司开发的双模块机组(TMB）TMB机组与摩根公司的减定径机组大同小异。其不同是将4架减定径机组分为两组，各由一台调速电机驱动，故称为“双模块”。每一模块有两种速比，机组间无活套，速度控制同样采用电气锁定方法，这样就允许将机械部分的减速箱大为简化。(4)减定径机组的优越性1）对5.5mm20mm全部范围产品可达到0.1mm的高精度公差，椭圆度可达0.1mm。2）简化孔型，减少了轧辊更换和轧辊储备。3）减定径机组采用快速更换装置，轧机利用率可提高10%15%。4）可进行75080
27、0低温轧制，细化晶粒，改善线材性能。5）可进行自由尺寸轧制。6）保证轧制速度可提高到112m/s，合金钢轧速可提高到与碳钢相同。7）可生产5.0mm线材。8）经减定径机组轧制后，头尾可不切除，收得率可提高到97.5% 。预计这项技术将会有一定程度的推广。我国采用这项技术滞后不多，今后也还会有一些企业采用。但此项设备引进费用较高，应尽快研制国产装备。3预精轧机采用“微型无扭轧机”以往预精轧机组为单独驱动悬臂机架，平立交替布置。而线材轧机的最新进展之一就是将无扭精轧机组的概念扩展到预精轧机组。预精轧机采用悬臂辊环、顶交45布置、油膜轴承、两架一组集体驱动，故称为“微型无扭轧机”。其优点是轧机重量轻
28、，基础减小；轧机强度高；可省去一个机架间活套；主电机和传动装置由4套减为2套，其造价比常规预精轧机可减少22%。4采用连铸坯为原料并采用热装工艺目前国外高速线材轧机均采用连铸坯为原料，与采用轧制坯相比，从炼钢到成材，工序能耗可降低80kg(标煤)/t，收得率提高10%左右。采用热装工艺可大大降低燃料消耗，提高加热炉产量，减少金属损耗、，少仓库面积。线材轧机坯料尺寸单一，各规格产量相近，热装条件较好。我国近年十分重视热装，例如张家港润忠高线、杭钢、安阳、萍乡等采用了热装。5采用低温轧制技术采用低温轧制可降低燃料消耗，减少脱碳、烧损，改善轧件表面质量。但需将轧机强度及电机功率提高。目前最新的轧件开
29、轧温度可至850，进无扭轧机温度也可低至850，进减定径机温度可低至750。与此相应，开发了重负荷及超重负荷无扭精轧机组。6无头轧制无头轧制是应用在棒线材轧制领域的一项最新技术。其要点是将刚出炉的钢坯头部与前一根尾部焊接起来进行轧制，这样可消除各钢坯之间的间隙，从而可提高轧机生产率12%15%；此外减少了切头和轧废，在盘卷打捆前不需切头尾，轧制参数稳定，线材分卷在集筒内进行，可根据用户要求选定。7广泛采用在线测径及涡流探伤仪许多现代化轧机在精轧机后或定径机后设置了热态在线测径装置和涡流探伤仪，对线材从头到尾全长的尺寸精度和表面状况进行检测，可及时发现不合格品及轧制工具的缺陷。此外，线材直接轧制
30、技术、不锈钢线材连铸连轧技术、四辊自由规格线材轧制技术等已经出现，应密切注意其发展。1.5 棒线材450轧机的研究方法和方向棒线材轧机的研究方法和方向不是唯一的，一沉不变。其中研究方法包括以下几条：1下厂实习，了解有关棒线材轧机的轧制过程和生产中存在的问题。收集有关的技术性能参数以及有关的结构特点。2选择棒线材轧机的设计方案并对方案进行评述。3进行必要的设计计算。4画出总装配图、部件图和主要的零件图。5对设备的控制方法提出要求，并选择润滑的方法和润滑剂。6给出设备的安装方法和维修的过程。7对设备进行经济分析和评价。2 方案的选择与评价2.1 方案的选择近年来，随着高速线材轧制技术的不断发展，对
31、线材性能及表面质量要求越来越高。对线材化学成分、机械性能、晶粒组织及晶粒粒度都做检验，符合标准方可出厂，这样就需要合适的线材轧机。此次设计方案选择450粗轧机组它可以满足生产品种和规格的要求，提供的原料允许发挥成品车间的生产能力，保证坯料的内部组织和表面质量。从而保证成品车间成材率和生产率的不断上升。2.2 方案评价450水平两辊闭式线材轧机采用连续式布置，七架轧机分别单独驱动。主电机选择直流电动机，经过联合减速器（包括减速级和分速级）带动轧辊转动。减速级采用斜圆柱齿轮，分速级采用人字齿轮，这样可以使载荷分布均匀，轴承平均受载。连接轴有有很多种，如梅花接轴、滑块万向接轴、十字头万向接轴。由于十
32、字万向接轴能传递较大的转矩，允许有较大的倾角，因此采用十字头万向接轴。电机与联合减速器之间采用弹性柱销联轴器，因为弹性柱销联轴器是利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴相对位置，因此可动元件之间所需要的间隙小。轧辊轴承是用来支撑转动的轧辊，并保持轧辊在机架中正确的位置。轧辊轴承应具有小的摩擦系数，足够的强度和刚度，并便于换辊。轧辊轴承的主要类型有带层压胶布轴衬的滑动轴承、油膜轴承、滚动轴承。油膜轴承虽然摩擦系数低、使用寿命长，但油膜轴承的制造精度和成本高，安装精度要求较严，使用维护也复杂，特别是高速重载、频繁起止制动和可逆运转的情况下，不易形成膜。在本次设计中轧辊轴承采用轧机用四列圆柱滚子轴承。 轧
33、辊平衡装置采用液压平衡装置。液压平衡装置结构紧凑，与其他平衡方式比较，使用方便，易于操作，能改变油缸压力，而且可以使上辊不受压下螺丝的约束而上下移动。所以有利于换辊操作。 3 主电机的选择3.1 轧制力的计算3.1.1 轧辊主要尺寸确定450轧机轧辊的名义直径为mm,450轧机的最大直径mm，最小直径mm。根据文献1，79可知： (3.1)式中：轧辊辊身长度，mm； 轧辊直径，mm。 所以： mm根据文献1，81可知： (3.2)式中：辊颈直径，mm； 轧辊直径，mm。所以：mm根据文献1，81可知： (3.3)式中：轧辊辊颈长度，mm； 辊颈直径，mm。 所以由公式(3.3)得：mm实际选用
34、900mm，=270mm，=300mm，这样完全可以满足强度要求。3.1.2 孔型的选择轧制线材用的孔型按用途可分为延伸孔型和精轧孔型。延伸孔型的作用是压缩轧件断面为成型孔提供红坯。精轧孔型的作用是使轧件最终形成所需的成品断面形状和尺寸。轧制线材常用的孔型按形状分有箱型孔型系统、菱方孔型系统、菱菱孔型系统、六角孔型系统、椭圆方孔型系统、椭圆立椭圆孔型系统、椭圆圆孔型系统等。这里选择椭圆圆孔型系统。为了保证粗轧机组轧制出断面尺寸准确的轧件，最后一道次采用圆孔型。3.1.3 椭圆圆孔型系统的特点（1）变形较为均匀，轧制前后轧件的断面形状变化缓和，可防止产生局部应力。（2）轧件断面各处冷却均匀，而且
35、易于脱除轧件表面上的铁皮。（3）在某些情况下，可用延伸孔型轧出成品圆钢，故可减少轧辊数量和换辊次数。（4）椭圆轧件在圆孔型中不易稳定，要求圆孔型入口夹板调整准确延伸系数较少。图3.1 椭圆-圆孔型系统3.1.4 轧制参数 由于在轧制不同尺寸轧件时得轧制参数不同，现在只以轧制5.5mm时得孔型参数见表3.1。表3.1 主要轧件规格轧制参数规 格5.5mm的轧制参数机架号孔型形状面积/mm2高度/mm宽度/mm辊缝/mm4#椭圆409649124145#圆30186265.82106#椭圆22783888107#圆127046.849.64103.1.5 平均单位压力的计算考虑到450线材轧机的工
36、作环境温度是1000，经大量的试验资料证实，线材轧机的轧制力，采用S.艾克隆德公公式（适用于热轧型钢轧机和线材轧机）计算与实测记录比较接近。平均单位压力公式如下： (3.4)式中：考虑外摩擦对单位压力的影响系数； 轧制材料在静压缩时变形阻力，MPa； 轧制粘性系数,kgs/mm； 变形速度，s。艾克隆德根据其研究，提出了、的计算公式。他给出下式计算系数：= (3.5)式中：摩擦系数，建议采用下式计算，对钢轧辊=(1.050.0005)，对硬面铸铁轧辊=0.8(1.050.0005)，为轧制温度； 、轧制前后轧件的高度，mm； 轧辊半径，mm。 =0.8(1.050.0005)=0.8(1.05
37、0.00051000)=0.44 (3.6)根据表3.1得：=88mm，=49.64mm，=225mm，所以由公式(3.5)得： = =0.141利用甫培（Pomp）热轧方坯的试验数据，得到(MPa)的计算公式：=(140.01)1.4+9.8 (3.7)式中：轧制温度，； 碳的质量分数，； 锰的质量分数，；铬的质量分数，。由实际工况得：=1000，由文献2，18-35查得：=0.2，=0.25，=0。=(140.01)1.4+9.8= (140.011000)1.4+0.2+0.25+0.309.8=72.52MPa轧件粘度系数（kgs/mm）按下式计算： =0.01(140.01) (3.
38、8)式中：考虑轧制速度对的影响系数；轧制温度。由实际工况得：=2.53m/s，所以由文献1，54查得=1。=0.01(140.01)=0.01(140.011000)1=0.04 kgs/mm2艾克隆德用下式计算变形速度。由文献1，54查得： = (3.9)式中：轧制速度，mm/s； 、轧制前后轧件的高度，mm； 轧辊半径，mm。=8849.64=38.36mm把数据代入(3.9)式得：=15.0（1/s）所以由公式(3.4)计算平均单位轧制力： =(1+m)(k+u)=(1+0.141)MPa3.1.6 轧制力的计算根据文献1，56得： (3.10)式中：轧件对轧辊的总压力，；轧制平均单位压
39、力，； 轧件和轧辊接触面积，mm。根据文献1，56计算式中各量： = (3.11)式中： 、轧制的前后轧件的宽度，mm； 接触弧的水平投影长度，mm。计算接触面积实质上是计算基础弧长度。轧制线材轧件一般不考虑轧制时轧辊产生弹性压扁现象，因为各轧辊的直径相同，根据文献1，56得： = (3.12)式中： 平均压下量，mm。因为在这一道次时，是由椭圆轧制成圆形，所以平均压下量： (3.13) =35.58mm 由公式(3.12)得：mm所以由公式(3.11)得： mm由公式(3.10)算出本道次的轧制力：=316.49 KN3.2 轧机主电动机力矩与电动机功率3.2.1 轧机主电机力矩主电动机轴上
40、的力矩由四部分组成，即：= = （3.14）式中：主电机力矩；轧辊上的轧制力矩； 附加摩擦力矩，即当轧制时由于作用在轧辊轴承、传动机构及其它转动件中的摩擦而产生的附加力矩，=+；空转力矩，即轧机空转时，由于各转动件的重量所产生的摩擦力矩及其他阻力矩；动力矩，轧辊运转速度不均匀时，各部分由于有加速或减速所引起的惯性力所产生的力矩；电动机和轧辊之间的传动比。3.2.2 轧辊的驱动力矩驱动一个轧辊的力矩为轧制力矩与轧辊轴承处摩擦力矩之和。 (3.15) (3.16) (3.17)式中： 驱动一个轧辊的力矩，Nm； 轧制力矩，Nm； 轧辊轴承处摩擦力矩，Nm； 轧制力，KN； 轧制力力臂，即合力作用线
41、到两个轧辊中心线的垂直距离，mm； 轧辊轴承处摩擦圆半径，mm；轧辊轴颈直径，mm；合力作用点角度；轧辊轴承摩擦系数，取。对于简单的轧制，每个道次两个轧辊总驱动力矩为： (3.18)由参考文献1，65可知的计算方法。热轧时： (3.19)式中：咬入角，其计算公式为： (3.20)代入具体数值计算：= 23.83则 =0.523.83=11.915把具体数值代入(3.18)中得：=31113.23Nm3.2.3 初选电机容量根据工况得m/s。所以轧辊转速：r/min (3.21)式中： 轧制速度，m/s； 工作辊直径，mm。根据过载条件选择电动机功率，由文献1，73得： (3.22)式中： 电机功率，KW； 最大力矩，Nm； 轧辊转速，r/min； 电机过载系数，因为选择不可逆电动机，所以过载系数，取2.0； 传动效率，=0.8把具体数值代入到(3.27)中得：216.16 KW在上述计算中，未考虑诸多因素，此外还要考虑到生产的发展以及需要轧制不同钢种，故根据文献3，20-125选择电动机为：。电机的参数如下： 额定功率：KW 额定转速：r/min3979.17