2050四棍轧机（F5）设计 毕业设计论文.doc

《2050四棍轧机（F5）设计 毕业设计论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2050四棍轧机（F5）设计 毕业设计论文.doc（44页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、 1 1 2050 四棍轧机（F5）设计 摘要 目前，随着国民经济高速的发展，钢铁企业也迅猛发展。带钢的应用变得 更加广泛，例如：厂房设备、机械设备、桥梁、高速公路等。为了适应新形式 的发展需要，我国自行设计制造了 2050 热带钢连轧机，产品质量达到国际先进 水平。它是 2050 四棍热连轧机的第五架轧机，本文通过对 F5 精轧机的设计计 算，了解了机械设计的一般设计方法，通过对局部结构进行改造，使结构更合 理。本设计的设计内容是根据轧件要求，确定轧制力，轧制力矩，并对电机、 主传动装置等进行了合理的选择和校核。选取主要部件如轧辊，机架，齿轮座 等结构尺寸并校核，另外还对轧机系统的环保和经济

2、技术进行了合理的分析。 关键词：机架；轧制力；轧辊；环保；校核。 2 2 The Design of the 2050 Four Roller Mill (F5) Abstract At present,along with national economy high speed development, iron and steel enterprise also swift and violent development. The belt-shaped steel becomes more widespread, for example: Workshop equipment ,mech

3、anical device ,bridge highway and so on . For the new situation development need .quality of the products of the 2050 hot strip tandem mill .Which is designed and manufactured by our own country,The F5 finishing mill is the fifth frame of the four-high hot tandem mill.Here, by designing and calculat

4、ing to the F5 finishing mill, I find out the general design procedures of mechanism designs .By improving on the part structure and carrying the optimize design .The contents of my design are to ascertain the rolling force and rolling torque ,And to the electrical machinery ,the main drive and so on

5、 has carried on the reasonable select and the examination ,The next step is to select the structure dimensions of the critical pieced which contain the mill rolls ,Moreover also has carried on the reasonable analysis to the rolling mill system environmental protection and the economical technology .

6、 Key words: framework ,rolling force ,mill rolls ,environmental protection ,check 3 3 目录 2050 四棍轧机（F5 ）设计 .1 Abstract 2 1 绪论 1 1.1 选题背景 .1 1.2 轧钢生产工艺 .2 1.3 热轧的优点 .2 1.4 热轧的缺点 .2 1.5 传统热轧带钢生产的新技术和新设备 .3 1.6 课题研究方法及内容 .3 2 总体方案设计 4 3 主电机容量的选择 5 3.1 轧制力的计算 .5 3.1.1 基本数据的确定 .5 3.1.2 轧制力计算 7 3.2 轧制力矩的计算

7、 8 3.3 选择主电机 10 3.3.1 电机初选 10 3.3.2 计算机轴上的力矩 11 3.3.3 电机容量校核 12 4 减速机设计 13 4.1 计算各轴的动力参数 13 4.2 齿轮的设计 14 4.3 输出轴的设计计算 17 4.3.1 初步确定轴的最小直径： 17 4.3.2 传动轴受力分析： 18 4.3.3 求支座反力和传动轴应力集中点处得弯矩值： 19 4.3.4 校核轴的强度 19 5 压下装置的选择 21 4 4 6 轧辊的强度计算 22 6.1 工作辊强度计算 22 6.2 支承辊强度计算 22 6.3 轧辊的变形计算 25 7 机架的设计计算 26 7.1 结构

8、尺寸 26 7.2 强度计算 27 7.2.1 惯性矩的计算 27 7.2.2 截面系数的计算 27 7.2.3 强度计算 28 7.3 机架的变形计算 29 8 齿轮座倾翻力矩及轧辊轴承的计算 31 8.1 齿轮座倾翻力矩的计算 31 8.2 轧辊轴承的计算 32 9 轧机润滑方式的选择 34 10 设备的经济效益和环保分析 35 10.1 设备投资的经济分析 35 10.2 设备的环境保护设施 35 结束语 36 致谢 37 参考文献 38 1 1 1 绪论 1.1 选题背景 轧钢机也称为轧钢机械，一般把将被加工的材料在旋转的轧辊间受压力产 生的塑性变形即轧制加工机器称为轧钢机，这是简单定

9、义。轧钢生产是将钢锭 或钢坯轧制成钢材的生产环节。大多数情况下，轧制生产过程要经历几个轧制 过程，还要完成一系列的辅助工序，如将原材料由仓库运出加热， ，轧件送往轧 辊，轧制、翻转、剪切、打印、轧件收集、卷曲成卷等。 随着国民经济的飞速发展，为了满足建筑、造船、汽车、矿山、国防等方 面的需求，使得轧钢需求量不断增长，从而促进了热轧带钢机的发展。用轧制 方法生产钢材，具有生产效率高、品种多、生产过程连续性强等优点，它比锻 造、挤压、拉拔等工艺得到更广泛的应用。 板带钢材应用范围最广，工业先进国家钢板产量占钢的 50%66%。热轧带 钢机具有轧制速度高、产量高、自动化程度高等优点，轧制速度 50

10、年代为 1012m/s，70 年代已经达到 1830m/s。生产规格也由生产厚度为 28mm、 宽度小于 2000mm 的成卷带钢，扩大到生产厚度 1.220mm、宽度 2500mm 的带 钢。带钢重量的加大和作业率的提高，使现有的带钢热轧机年产量达 350600 万吨，最大卷曲也由 15 吨增加到 70 吨。 据说在 14 世纪欧洲就有轧机，但记载是在 1480 年意大利人达芬奇设计出 轧机草图，1553 年法国人轧制出金和银板材，用以制造钱币，此后在西班牙、 比利时等相继出现轧机。19 世纪中叶第一台可逆式轧机在英国投产，并轧制出 船用钢板。1848 年英国发明万能轧机，1853 年美国开

11、始使用三辊式型材轧机， 1859 年建造了第一台连轧机。现在的带钢连轧机除了采用自动控制外，还实现 了电子计算机控制，从而大大提高了自动化水平，改善了产品质量，带钢厚度 公差不超过 0.5mm，宽度公差不超过 0.51.0mm ，并具有良好的板形。 2 2 1.2 轧钢生产工艺 现代化连续式热轧带钢轧机，主要用于轧制厚度为 120mm 的带钢。连轧 机使用原料厚度 150350mm 的板坯或连铸坯。在连续式加热炉中，将板坯加热 到轧制温度后，先在粗轧机组的立棍除磷机座除板坯表面的氧化铁皮。经粗轧 机组各工作机座后，轧制成厚度为 2560mm 的长度坯，经过切头飞剪切去带坯 端头，送入具有 67

12、 座四棍式连轧机精轧机组中，扎成成品厚度的刚带。经冷 却到 550650 后，卷成钢卷，用链式运输机送往热轧卷材仓库存放。冷却C 至常温后，由精整工段的横切机组或纵切机组经开卷、矫直、平整及剪切后， 切成定尺长度的热轧钢板或窄带钢卷，供应工业生产需要。 1.3 热轧的优点 （1）热轧能显著降低能耗，降低成本。热轧时金属塑性高，变形抗力低， 大大减少了金属变形的 能量消耗。 （2）热轧能改善金属及合金的加工工艺性能，即将铸造状态的粗大晶粒破 碎，显著裂纹愈合，减少或消除铸造缺陷，将铸态组织转变为变形组织，提高 合金的加工性能。 （3）热轧通常采用大铸锭，大压下量轧制，不仅提高了生产效率，而且为

13、提高轧制速度、实现轧制过程的连续化和自动化创造了条件 1.4 热轧的缺点 经过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物（主要是硫化物和氧化物，还有 硅酸盐）被压成薄片，出现分层（夹层）现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的 性能大大恶化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部 应变时常达到屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多；不均匀冷却造成 的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的 热轧型钢都有这类残余应力，一般型钢截面尺寸越大，残余应力也越大。残余 应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如 对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不

14、利的作用。热轧不能非常精确地 3 3 控制产品所需的力学性能，热轧制品的组织和性能不能够均匀。其强度指标低 于冷作硬化制品，而高于完全退火制品;塑性指标高于冷作硬化制品，而低于完 全退火制品。热轧产品厚度尺寸较难控制，控制精度相对较差;热轧制品的表面 较冷轧制品粗糙 Ra 值一般在 0.51.5m。因此，热轧产品一般多作为冷轧加 工的坯料。 1.5 传统热轧带钢生产的新技术和新设备 1.连铸坯热装热送和直接轧制。将连铸机在 600 以上的高温直接装炉或C 先放入保温装置，待机装入加入炉。直接轧制是把 1050 以上的高温连铸坯， 经边部加入后直接轧制。 2.无头轧制。将粗轧后的带坯在中间辊道上

15、焊合起来，并连续通过经扎机 组，精轧后将带钢切断并卷曲，这样提高成材率和生产率。 3.在线调宽及板坯大侧压技术。目前在线调宽有四种形式：独立的挤压机、 可逆式大立辊、调宽机架、粗轧机配大型立辊。最大有效测压下来可达 300mm。 4.板形控制。随着对板带质量要求的提高，近年来发现了数十种不同结构 的机型和辊系，还应用了在线磨辊技术。 5.宽度自动控制、厚度自动控制和带钢温度控制等技术有了新的发展。 1.6 课题研究方法及内容 传动采用电机、减速机、齿轮座的典型传动形式。电机输出转动和力矩， 通过减速机减速后，由联轴器、齿轮机座等将转动和力矩传递到工作辊。具体 方法与内容如下： 1.进行资料收集

16、，通过翻阅大量的中文文献，了解我国目前的精轧机的生 产和应用情况，为接下来的设计打好基础，提供理论依据。 2.进行总体方案设计，根据设计题目的特点，主要对轧机的传动形式、电 机选择及减速机进行研究设计。 3.对精轧机的主要技术参数进行计算，对轧机的传动装置进行分析计算。 4.对精轧机的结构尺寸进行确定，主要是轧辊和机架的设计，轴承的计算。 4 4 5.在本次设计中，要完成计算机绘图。 6.最后整理并检查图纸及说明书，完成毕业论文。 2 总体方案设计 1.对轧辊的传动，采用电动机为原动力。其优点为： （1）提供的功率范围大，从毫瓦级到万千瓦级； （2）使用和控制非常方便，具有自起动、加速、控制、

17、反转等能力，能满 足要求； （3）工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪音比较小。 2.因为 F5 机架轧制速度很高，而且精轧机组主电机功率不是很大，所需减 速机尺寸不大，成本和维修费用比直接用低速电机成本要低，故采用减速机减 速传动。由于轧制速度高，所以减速机传动比无需太高，所以采用圆锥圆柱 齿轮减速机。 3.齿轮座起分配扭转的作用，由于精轧机轧制压下较小，轧制力和力矩较 小，应用齿轮座分配力矩齿轮座的尺寸不太大，制造和维修比较容易，所以成 本较双电机要低。 4.压下系统分电动压下和液压压下两种，相对于电动压下液压压下具有： 快速响应性好，调整精度高，过载保护简单、可靠、传动效率高，

18、便于快速换 滚，提高轧制作业率等优点，故采用液压压下装置。 5.液压式平衡装置结构紧凑，与其它平衡装置相比较，使用更方便，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，所有 这些都有利于换辊操作。故采用液压式平衡最好。 6.设备的环保、可靠性和经济技术评价是设别生产中不可缺少的重要组成部 分，根据设备工作情况、投入收益情况和盈亏情况对设备进行合理的估计，以 适应生产的需要。 5 5 3 主电机容量的选择 3.1 轧制力的计算 3.1.1 基本数据的确定 尺寸如图 3.1 所示 （a） （b） 图 3.1 结构示意图 1. 基本参数 F5 精轧机：板坯断面 602100

19、mm2 重 43600 kg 轧制速度 3.0m/s 原料断面 8.42050mm 2 成品断面 轧制温度 2054.7mCt850 轧制钢种 Q235 6 6 2. 工作辊直径选择 由于咬入条件确定最小工作辊直径 ahDcos1 （3.1） 式中： 最小的咬入角，它和轧辊与轧件的摩擦系数有关， a a15 ，20 取 = 15 最大轧制厚度差， ，已知 =1mmh10h35.29coss1ahD 3. 辊身长度，辊经长度 辊身长度由所轧钢最大宽度 确定maxb （3.2） L 式中： 值由钢板宽度而定。 1000 2500mm 时， 150200mmaax a 已知钢板最大宽度 =2050m

20、m，取 =200mm，则：maxbmL250205 由文献1表 3-3 可知： 考虑到安全因素，取1.D4mD8501 辊颈直径 和长度 与轧辊轴承型式及工作载荷有关。由于受轧辊轴承经向dl 尺寸的限制，辊颈直径比辊身直径要小的多，精轧机组由于轧制力较小用滚动 轴承，使用滚动轴承时，由于轴承外径较大，轴颈尺寸不能过大，一般近似地 选 ，辊经长度 ， ，故取： ，5.0(d)l83.0d.1md4251 。ml381 4. 支承辊尺寸 对于死辊轧机轧制，为减小轧制力，应尽量使工作辊小些。但工作辊最小 直径受辊颈和辊头的扭转强度和轧件咬入条件的限制。支承辊的直径主要取决 于刚度要求。 由文献1表

21、3-3 可知： 1.82.2， 1.01.8.12D2L 取： ，mD1602L05 7 7 3.1.2 轧制力计算 由文献1可知： rutK0 )exp(BTAt 10273T C+DTuK N)4.0(mrE4.0)1( mr 由于轧制温度为 850 ，所以C1t 由于 ；采用滑动理论计算平均变形速度26.9.7425mhRl smhlvu/34810301 平均变形程度 .20m 真实平均变形程度 8.1lnmr 由文献1表 2-1 Q235 参数如下： ； ； ； ； ；Mpa2.15065.3A4.2B12.0C186.0D ；4.E N=0.379，带入公式： Mpa24.18 由

22、西姆斯公式得，平均压力 knPam 其中： pak 98.13524.5.1. 1lnlnarctn12 1hRhRn r 8 8 式中： 2rhRr111actnln8ta1Rhr 以上公式参加文献1公式 2-81，2-84，2-85； %90.14.0h 把已知数据代入以上公式得： 2.r091h38.n 所以平均单位压力 为：mP7.19.15 k 轧制力： MNhRbF50.42087 3.2 轧制力矩的计算 传动轧辊所需力矩为轧制力矩 ,由工作辊带动支承辊的力矩 与工作辊zMR 轴承中摩擦力矩 三部分之和，即1f （3.4）1fRzk 求轧制力矩 z （3.5）Paz 式中：P轧制力

23、； 9 9 图 3.2 工作辊驱动四棍轧机受力分析 轧制力力臂， 时， ；又 ，a01Tsin21Daa5.0 为 a 咬入角， ；所以1coshm47.5 则 KNMz0.46 工作辊传动支撑辊的力矩 R （3.6）cR （3.7）)os(P 式中： 时01T 工作辊与支承辊连心线与垂直线夹角， ，取 2arcsin1De ；5em10 轧辊连心线与反力 R 的夹角， ； 2arcsinm 0.10.3mm ； 反力 R 对工作辊的力臂， ；c sinco1D 各参数如图 3.2 所示 取 ， ，则： ， ，m3.0e10467.0487.023.c 10 10 所以： mKNMR5.9 工

24、作辊的摩擦力矩 ：1f （3.8）11Ff 式中：F工作辊轴承处得反力，当 时，0T)sin(R 工作辊采用滚动轴承，取 ；112d4.1 支承辊采用液体摩擦轴承，取 ；032 则： mKNMf04.1 由以上公式可得： K 6.25.95.46 传动两个工作辊的总传动力矩为： mKNkk 8.12 3.3 选择主电机 3.3.1 电机初选 轧辊速度： min/15.92374.016rDnz 轧辊静力矩初选电动机功率 knMNzer5.9 式中： 额定静力矩， =851.28kzMkzmK 效率， 0.90，去86.086.0 工作辊转速， =195.15r/minznznKNNer 27.

25、540.865.912 初选电动机功率应满足 ，考虑其他道次和轧制其他件及其发展需r 11 11 要取 应大些。erN 所以取： KWNer90 由文献2选 IDQ48546DA04Z 基本参数如下： 功率 9000KWer 转速 250/500r/minn 总重 m 106800Kg 由于轧辊转速低于电机额定转速可采用齿轮减速机。采用减速机减速，初 选传动比 5.1i 满足要求ernrni/84.15.8920 电机额定转矩 mKNnNMerer 8.34.900 3.3.2 计算机轴上的力矩 主电动机轴上的力矩 由轧制力矩 ，附加摩擦力矩 ，空转力矩Dz fM 和动力矩 四部分组成，即ko

26、nMdon donkffzDMi21 （3.9） 1. 轧制力矩 mKNMfzk 09.416.05416 （3.10） 2. 附加摩擦力矩 2f iMkf 1 （3.11） 式中： 主电机的轧辊之间的传动效率1 12 12 有文献4查得： ， ，9.0联 轴 器98.0齿 轮 96.0万 向 接 轴 3.1 mKNiMkf 59.2.149036.12 3. 空转力矩 konnkonidG2 （3.12） 由于计算比较繁琐，常用 估算空转力矩，结果与真实03.konMk6. 值相差不大。 mKNkkon 28.14.5.5. 4. 动力矩 dtGDtJMdon 4 2 （3.13） 由文献2

27、可知，转动惯量 ，取2.5mtJ2/sra KNadon 8.904 则电机轴上力矩 mKNMiMdonkfkD 06.4198.2.15162 3.3.3 电机容量校核 电机过载校核： 5.12.83406.19KMKerD 02 （3.14） 所以条件符合。 13 13 4 减速机设计 4.1 计算各轴的动力参数 （4.1）nPT950 式中： 该轴上作用的功率 ；PKW 该轴的转速 nmi/r 轴：OK90 in/84.1r KNT1550 轴：I W890901联 轴 器P min/84.0rn 14 14 mKNnPT60.458.1950911 轴：I W3.7.2齿 轮轴 承 i

28、n/86.125.41rin减 速 器 mKNPT0.49.390522 数据见表 4.1 表 4.1 各轴的动力参数 功率（KW） 转速（r/min） 扭矩（ ）mKN 0 轴（电机轴） 9000 188.84 455.15 轴（高速轴）I 8910 188.84 450.60 轴（低速轴） 8556.3 125.89 649.08 4.2 齿轮的设计 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数： 1）选用斜齿轮传动； 2）选用 7 精度（GB10095-88） ； 3）材料选择，选择小齿轮材料为 40Cr(调质)，硬度为 280HBS，大齿轮材 料选为 45 号钢（调质）硬度为 240HBS，

29、二者材料硬度差为 40HBS； 4）选小齿轮齿数 =30，大齿轮齿数 ;1Z45.1302Zi 5）选取螺旋角 ，初选8 2.按齿面接触强度设计： 由设计计算公式进行计算，即 （4.2）3 2112HEadtt ZuTK 1）确定公式内的各计算数值： 15 15 （1）试选 ；6.1tK （2）选取区域系数 ；43.2HZ （3） ， ，则 ；80.1a81a 643.18.02.21aa （4）选取齿宽系数 ；d （5）当选取 时，材料的单位影响系数 ；2 18.9MPaZE （6）按齿面硬度查得齿轮的接触疲劳强度极限 ，H601lim ；MPaH02lim （7）计算应力循环次数（设使用寿

30、命为 15 年）： （4.3）hnjLN60 式中： 齿轮的转速；n 每转一周单个齿所受应力次数；j 齿轮的工作寿命。hL 所以： 91 104.5362418.60hnjN 992 0.5.4u （8）根据 、 查得接触疲劳寿命系数： ， ；12 9.01HNK95.02HN （9）计算接触疲劳许用应力： 取失效率为 1%，安全系数 S=1，小齿轮的许用接触应力和大齿轮的许用接 触应力分别为： MPaSHKNH540169.0lim1 322li2 （4.4） 许用接触应力为： MPaHH53624021 16 16 （4.5） 按公式计算得： 3 2112HEadtt ZuTK = 3 2

31、65368.194143.056 m78102 取 dt 3. 计算圆周速度 ：v smnvt /87.10604.14.3160 （4.6） 4. 计算齿宽 及模数 ：btnmdbt101Zmttn 31.68coscos1mhn70325 b4670.81 5. 计算纵向重合度 ：34.18tan3018.tan3.1 zd 6. 计算载荷系数 ：K HVAK （4.7） 式中： 使用系数，A1A 动载系数，根据 ，7 精度等级，查得 ；VKsmv/8.018.VK 齿间载荷分配系数， ；H 2.1FHK 17 17 齿向载荷分布系数；HK bd3210.6.018.2 )( 6. 查得

32、；41FK 所以载荷系数： 35.261.8.1HVAK 7. 按实际的载荷系数矫正所算得的分度圆直径； mKdtt 4.2506.31031 8. 计算模数 nm27.41308cos.25cos1zn 已知中心距 ，则：a439.5308cos2cos1zmn 取 n5. 9. 修正螺旋角 ：43614025.3arcos2arcos1 mzn 因 改变不多，故参数 ， ， 等不比修正。KHz 10. 计算大齿轮分度圆直径 ：dmmzdn1072436cos5.1n8.2 11. 计算齿宽 ：bmd10721 18 18 圆整后取： ， 。107Bm802 表 4.2 齿轮参数 材料热处理

33、 硬度 齿数（z） 模数 （ ）n 螺旋角 （ ） 中心距 （ ）a 40Cr 调质 (小齿轮) 280HBS 30 35.5 436 45 钢调质 （大齿轮） 240HBS 45 35.5 1340mm 4.3 输出轴的设计计算 输出轴上的功率、转速、转矩由前面计算可知： ， ，KWP3.8562min/89.125rnmKNT08.6492 4.3.1 初步确定轴的最小直径： 320nPAd （4.8） 式中： ，根据轴的材料查得 。30.095TA 1260A mnPd20.51489.361230 根据工作条件选 。d40 4.3.2 传动轴受力分析： 已知低速轴的大齿轮分度圆直径为

34、，其受力大小如下计算：md16082NdTFt 4.807316.4926 19 19 NFntr 4.2957636cos0tan4.80731cosata .1t. 低速轴的载荷分布如图 4.1 所示 12 图 4.1 传动轴载荷分布图 从图中看出，轴的各段长度，其值大小为： ， ，mL107L825mL9603 4.3.3 求支座反力和传动轴应力集中点处得弯矩值： 1. H 面 NFFtN 7.40365.8712121 mLMH 1 9.40365 20 20 2. V 面 FrNV21 （a） 3221LMLFNVaNV （b） 其中： 62 10.86045dDMaa 联立（a）

35、（b）两式可求得： ，FNV421 NFNV942mLFNV 621 .5824.032 0969 总弯矩 M： 2VHM （4.9） mNVH 62626211 10.4108.5109.43M22mKNT08.69 4.3.4 校核轴的强度 1.按弯扭合成应力校核轴的强度： 校核轴上承受最大弯矩和最大扭矩的界面强度，显然大齿轮处轴为最危险 截面，故选截面 H 作为弯扭合成强度校核计算，按点三强度理论有： 1 22)(WTMca （4.10） 取 得：6.0MPaTca 40.385401.1.696.42)( 326222 21 21 轴的材料为 45 钢， ， ，故此轴能满足实际要求，M

36、Pa6011c 即此轴安全。 5 压下装置的选择 压下装置是调整工作辊辊缝的装置，本轧机采用液压压下装置。 随着工业的发展，带钢的轧制速度逐渐提高，产品的尺寸精度要求日趋严 22 22 格。特别是采用厚度自动控制系统以后，电机压下装置以不能满足工作需求， 为了提高产品的尺寸精度，在高速带钢轧机上开始采用液压压下装置。 液压压下装置是用液压缸替代传统压下螺丝、螺母来调整轧辊辊缝的，在 这种装置中，除了液压缸以及与之配套的伺服阀和液压系统外，还包括检测仪 表及运算控制系统。与电机压下装置比较，液压压下系统的优点： 1. 快速响应好，调整精度高。 2. 过载保护简单、可靠、传动效率高。 3. 采用液

37、压压下可根据需要改变轧机的当量刚度，实现对轧机从恒辊缝到 恒压力的控制，以适应各种轧制及操作情况。 4. 液压压下装置采用标准液压元件，简化了机械结构。 5. 较机械传动效率高便于快速换辊，提高轧机作业率。 23 23 6 轧辊的强度计算 6.1 工作辊强度计算 危险截面在轴头段 mKNMk64.25 扁头尺寸取值由文献3P125 轴头尺寸如图 6.1 所示 图 6.1 ，h435md0 由文献4P425 可知：轧辊 2/50mKgbMPab65.6. 传动端为端头时，最大剪应力：（参考文献3P182） （6.1）45.06.33dhk 带入数据 MPa74.5.0.4365.0.123 6.

38、2 支承辊强度计算 支承辊受弯矩和应力应力分布如图 6.2 所示 在轴颈 1-1 和 2-2 断面上弯曲应力分别为： 3112.0dPc （6.2） 24 24 322.0dPc （6.3） 式中： 总轧制力P ， 1-1 和 2-2 的断面直径1d2 ， 1-1 和 2-2 断面的支反力 的距离C2P 许用弯曲应力 图 6.2 支承辊弯矩及应力分布 对于 1-1 断面： ， ，md1095c4251MNP50.7 对于 2-2 断面： ， ，82c02. 冷硬铸铁轧辊 7Pa8 代入公式（6.2） （6.3）得： M14.2095.731Pa82 25 25 支撑辊辊身中部 3-3 断面处弯

39、矩最大 840LlPMw （6.4） 辊身中部 3-3 断面的弯曲应力为 24.0033LlDP （6.5） 以最小直径代入。2D 对于 3-3 断面： ， ，m1402L205ml3190 代入公式（6.5）得： MPa67.42.19.340.73 工作辊与支承辊间的接触应力计算 最大应力 NrqE21max48.0 （6.6） 式中： 加在接触表面单位长度上的负荷，q sMNLPq/6.305.27 相互接触的两个轧辊的半径21,r 有文献6可得 ；由文献1表 3-8 5.78EGPa1aNMPa 08.6252.06341.03max 满足条件 最大切应力 26 26 max304.

40、（6.7） 查文献1表 3-8 ，则：MP67a02.198.25304. 所以满足条件 6.3 轧辊的变形计算 四棍轧机轧辊变形主要反映在支承辊。 设轧件与轧辊间作用着均布载荷 ，切 ， 为轧制力， 为轧件宽度，qbPb 为辊身长度， 为支反力作用点到辊边的距离。Lc 扎辊身中点总挠度为 21ff （6.8） 式中： 由弯矩所引起的挠度值1f 由切力所引起的挠度值2 由卡氏定理和边界条件得 1648.143234 dDcbaEDPf （6.9） 12222 dcaGf （6.10） 已知： 轧制力，PMNP5.7 轧辊轴承中心线之间的距离，a ma3190 轧件宽度，bmb20 支反力作用点到辊边的距离，c Lc572