小型四輥冷軋機(jī)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 摘要 本軋機(jī)為 小型四輥冷軋機(jī)，其特點(diǎn)是采用了響應(yīng)速度快的液壓壓上，八缸平衡液面時，采用了工作輥移動，以改善支承輥的壓力分布，從而得到良好的板型。采用了可逆軋機(jī)，提高了生產(chǎn)效率。 近年來 世界上的冶金工業(yè)技術(shù)及設(shè)備又有長足進(jìn)步，新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的出現(xiàn)，是冶金生產(chǎn)過程發(fā)生了本質(zhì)的變化，特別是中國的鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展，這就要求對軋鋼設(shè)備進(jìn)行充實(shí)和更新。 本次設(shè)計 主要考慮到近現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，帶鋼的軋制速度逐漸提高，產(chǎn)品的尺寸精度要求日趨嚴(yán)格等因素，采用了液壓壓下裝置 。液壓系統(tǒng)過載簡單、可靠， 它主要 采用標(biāo)注液壓元件， 即 簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高了傳動效率，相應(yīng)的提高了軋機(jī)作業(yè)率。 關(guān)鍵詞 ： 冷軋機(jī) 、液壓壓上、板型、冶金、平衡 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 he is by a by GC be of At a to of a In s of is in of in s to of of a it a to of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 前言 隨著現(xiàn)代軋制 技術(shù)的發(fā)展，軋制設(shè)備也趨向于方便，高效，尤其是板帶材軋制設(shè)備趨于多樣，適用，易改進(jìn)等，因此，具有更加靈活性軋制品種多，使用情況要求低的四輥單機(jī)座軋機(jī)也得到了了不斷的改進(jìn)和發(fā)展。 1 酸洗 冷軋聯(lián)合機(jī)組。這種機(jī)組改變了傳統(tǒng)冷軋生產(chǎn) 將酸洗和軋鋼兩個工序分開的方式，而聯(lián)合為一個機(jī)組。這樣不但提高了酸洗，冷軋的效率，而且降低了投資及生產(chǎn)成本。 2 連續(xù)退火、全氫罩式退火技術(shù)的應(yīng)用及多種涂鍍生產(chǎn) 技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的生產(chǎn)線及新的設(shè)備，使軋鋼機(jī)械在這些領(lǐng)域得到發(fā)展。 3 板形控制技術(shù)，帶鋼連鑄 冷軋工藝等應(yīng)用到新式軋機(jī)中，提高軋制效率。 本次設(shè)計為 小型 四輥 冷軋機(jī) ， 隨著軋制速度不斷提高，為了省去后面幾個機(jī)座傳動系統(tǒng)的增速裝置，采用了由電動機(jī)直接驅(qū)動支承輥的方案。 此外，采用了液壓壓下裝置，提高了軋機(jī)的作業(yè)率。 它有如下的特點(diǎn)： 1 它的 剛性要求要高一些。 2 工作穩(wěn)定性能要好。 3 軋縫的控制簡單，便利。 4 軋制板材的質(zhì)量高，板型好。 由于本人水平有限， 實(shí)際經(jīng)驗(yàn)也不多， 避免不了許多錯誤， 誠懇地歡迎 老師指正批評。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 目錄 1 總論 6 軋帶鋼生產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位 6 軋帶鋼的生產(chǎn)歷史及發(fā)展方向 6 軋機(jī)的類型、特點(diǎn)及工作原理 7 機(jī)的類型 7 帶軋機(jī)各類的特點(diǎn)及工作原理 7 軋帶鋼的生產(chǎn)工藝 8 2 設(shè)計方案的比較 12 動型式 12 傳動方式 12 下裝置的結(jié)構(gòu)形式 14 輥平衡裝置 15 輥軸承 15 計方案的確定 16 3 設(shè)計計算 17 要參數(shù)的確定 17 人條件的校核 18 制力的計算 18 制力矩的計算 22 機(jī)主電動機(jī)功率的確定與選擇 24 輥強(qiáng)度及剛度校核 25 輥尺寸的確定 25 輥強(qiáng)度校核 27 輥剛度校核 32 輥穩(wěn)定性計算 33 輥軸承的選擇及校核 34 架的設(shè)計計算 36 傳動裝置的設(shè)計計算 41 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 軸器的選用 41 壓壓下裝置的設(shè)計計算 42 4 外文資料翻譯 43 參考資料 62 附錄 63 后記 64 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 1 總論部分 軋帶鋼生產(chǎn)概況 和發(fā)展方向 軋帶鋼生產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位 冷軋帶鋼生產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)中 占有十分重要 的地位 。隨著汽車的制造、食品罐頭、容器包裝、精密一起、房屋建設(shè)、機(jī)械制造和船舶工業(yè)的迅速發(fā)展以及家用電器和各種日常生活的需求量成倍增長， 對 冷軋帶鋼 的需求量也迅速增加。 當(dāng)前，大力發(fā)展冷軋帶鋼的生產(chǎn) ，逐漸提高冷軋帶鋼在軋鋼產(chǎn)品中的比重，迅速提高冷軋帶鋼的質(zhì)量，不斷增加冷軋帶鋼的產(chǎn)品，滿足各個工業(yè)部門的，特別是與人民生活密切相關(guān)的，輕紡織工業(yè)和日用電器，生活用具等。以及外貿(mào)出口對冷軋帶鋼急劇增加的需要，是重型機(jī)械制造和鋼鐵生產(chǎn)部門面臨的一項(xiàng)重要而有十分緊迫的任務(wù)。 軋帶鋼的生產(chǎn)歷史及發(fā)展方向 冷軋帶鋼生產(chǎn) 始于 1660 年，當(dāng)時是在二輥軋機(jī)上進(jìn)行的。 但作為一個過程，板帶鋼冷軋的發(fā)展，只是在近代隨著技術(shù)的進(jìn)步，才真正得到了推動。 自此以后，無論是國內(nèi)還是國外，冷軋都得到廣泛應(yīng)用，軋輥軸頸和軸承的改 進(jìn)也促進(jìn)了冷軋機(jī)的應(yīng)用。二十年代，隨著二輥可逆軋機(jī)的出現(xiàn)，軋制效率大大提高。四輥可逆軋機(jī)出現(xiàn)于三十年代，六十年代末，隨著二次冷軋機(jī)和箔材軋機(jī)，平整軋機(jī)光整軋機(jī)的出現(xiàn)，使冷軋的可軋 厚度大大減少，目前，最小可達(dá) 應(yīng)該指出，自 1979 年開始，出現(xiàn)了全連續(xù)冷連軋機(jī)這種軋機(jī)只需第一次引料穿帶后，就可實(shí)現(xiàn)連續(xù)軋制，后續(xù)帶的頭部通過焊接機(jī)與前一帶卷尾部焊在一起，軋成后用飛剪機(jī)分卷，并有兩臺卷取機(jī)交替卷曲帶鋼。全連續(xù)冷軋軋機(jī)即使在換輥時，帶鋼依然停留在軋機(jī)內(nèi)，換輥后可立即進(jìn)行軋制。 近年來， 冷軋帶鋼生產(chǎn)技 術(shù)的的發(fā)展，主要是增加鋼卷的重量，加快機(jī)組速度，提高產(chǎn)品厚度精度，改善板形，提高自動化程度及改進(jìn)軋機(jī)的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，其典型有機(jī)、 機(jī)、 機(jī)、 機(jī)、 機(jī)、 機(jī) ， 全數(shù)字控制高精度可 逆式六輥冷軋機(jī)組，或全數(shù)字控制高精度可逆式四輥冷軋機(jī)組 等。 在帶鋼冷軋機(jī)上，廣泛的采用液壓彎輥裝置或抽動工作輥裝置來改善板形，由于冷軋帶鋼的厚度公差 要求高，為增加軋機(jī)壓下裝置的響應(yīng)速度，在冷軋機(jī)上采用了全液壓裝置及厚度自動控制裝置，對于高速，高產(chǎn)量的帶鋼冷連軋機(jī)，實(shí)現(xiàn)計算機(jī)控制。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 目前，可以認(rèn)為 機(jī)是板帶軋機(jī)改造和新建的主選優(yōu)良機(jī)型，可提供具有優(yōu)良板形 的高精度板帶滿足工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω呔鹊囊蟆?機(jī)正逐步代替具有 100 多年歷史的普通四輥軋機(jī)。 軋機(jī)的類型、特點(diǎn)及工作原理 機(jī)的類型 冷軋帶鋼機(jī)器按照軋輥的配列方案分為二輥式、四輥式、多輥式三種。按機(jī)架排列方案分為單機(jī)可逆（不可逆）式與連續(xù)多機(jī)軋制式兩種。目前靈活性大，適用中小型企業(yè)及科研教研學(xué)用。連軋機(jī)生產(chǎn)效率高，軋制速度快，但產(chǎn)品單一，變動不大時，最能發(fā)揮其優(yōu)越性。 其類型如圖所示： 圖 一 軋輥 類型 圖 冷帶 軋機(jī) 各 類的特點(diǎn)及工作原理 由于軋輥的輥數(shù)不同，則各類軋機(jī)的特點(diǎn)也不同 ： 1） 二輥軋機(jī)：是冷帶軋機(jī)的原始軋機(jī)，功用為消除凹痕折痕及某些缺陷，平買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 整薄板。已基本淘汰了。 2） 普通的四輥軋機(jī)：是帶鋼冷軋機(jī)中最通用的機(jī)組，這種軋機(jī)采用閉口式機(jī)架，兩個牌坊有橫梁或其它軋機(jī)連接形成一個剛體，通常采用工作輥驅(qū)動， 但是近來趨向于支承輥驅(qū)動。 3） 六輥軋機(jī)： 為使用直徑相同的小直徑工作輥并提供水平及垂直剛度。六輥式軋機(jī)得到了廣泛應(yīng)用通?？繌椈蓧毫ζ胶馍舷螺伣M件及消除壓下螺絲于軸承座間產(chǎn)生的松弛或松動。工作輥靠另一側(cè)卷行彈簧撐 開，壓下螺絲有電機(jī)通過齒輪傳動，工作輥軸承為抗磨式，而支承輥則采用油膜軸承。 4） 偏八輥軋機(jī)：結(jié)構(gòu)簡單，滿足防止工作輥水平彎曲增加剛度，通過調(diào)節(jié)個別支承輥改變工作輥的凸度，工作輥支承系統(tǒng)剛度大，結(jié)構(gòu)簡單，換輥方便，其工作輥直徑可自由選擇而軋制不同的品種。 5） 機(jī)： 是高性能板形控制的簡稱。能有效地板形和厚度， 機(jī)是在四輥基礎(chǔ)上在支承輥之間加一可軸向竄動的軋輥，軋制時按所軋件寬度可軸向調(diào)整，其主要特點(diǎn)如下： （ 1） 具有較大的剛度，穩(wěn)定性。即可通過中間輥的移動控制工作輥的凸度，使工作輥撓度不受軋制力的影響。 （ 2） 具有好的 控制性。即在較小的彎輥力作用下能使鋼板橫向厚度差發(fā)生明顯變化。 （ 3） 可顯著提高帶鋼的平整度。減小板帶鋼的邊緣減薄，減少切邊損失。 （ 4） 壓下量由于不受板形的控制而顯著提高。隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防 和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對各種帶鋼的產(chǎn)量，質(zhì)量要求不斷提高，而科技的發(fā)展又將出現(xiàn)新的更先進(jìn)，實(shí)用的冷軋帶鋼設(shè)備和工藝，使冷軋帶鋼生產(chǎn)得以迅速的發(fā)展。 軋帶鋼的生產(chǎn)工藝 冷軋帶鋼的生產(chǎn)工藝總的來看有以下三點(diǎn)： 加工溫度低 ，鋼板在軋制過程中，將產(chǎn)生不同程度的加工硬化現(xiàn)象。它使變形抗力增加，塑性降低。這樣就使軋制力增 大，易發(fā)生脆裂。因此必須有軟化退火，使軋件恢復(fù)塑性，降低變形抗力，以便對軋件經(jīng)行繼續(xù)軋制。同理，成品冷軋 板材出廠前一般也需要一定的熱處理，目的是全面提高冷軋產(chǎn)品的綜合性能，使金屬軟化。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 在冷軋生產(chǎn)過程中，每次軟化退火之前完成的冷軋工作稱為一個“軋程”，在一定的條件下，鋼質(zhì)愈硬，成品愈薄，所需之軋程愈多。 軟化處理，又稱在結(jié)晶退火，或固溶處理。 冷軋中采用工藝?yán)鋮s與潤滑： 工藝?yán)鋮s：冷軋過程中變形熱與摩擦熱使軋件和軋輥溫度升高，故需要采用有效的人工冷卻。軋制速度越高，冷卻問題顯得尤為重要。 如何合理的強(qiáng)化冷卻過程的冷卻已成為 發(fā)展現(xiàn)代冷軋機(jī)的重要的研究課題。 實(shí)驗(yàn)研究與理論分析表明，冷軋板帶鋼的變形功有 84%88%轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使軋件與軋輥的溫度升高。因此我們必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┪呋蚩刂七@部分熱量，即便變形發(fā)熱率，單位時間發(fā)出的熱量 q 。其表達(dá)式為： 式中，系數(shù) = 小于 1 的修正系數(shù)； J 機(jī)械功的熱當(dāng)量； B 所軋材的寬度； h 該道次的絕對壓下量； 軋制速度； 軋制時的平均單位壓力。 水是比較理想的冷卻劑，因其比熱大，吸熱率比較高且成本低廉。 油的冷卻能力比水差得多。水的比熱比油大一倍，熱傳導(dǎo)率為油的 ，揮發(fā)潛熱大 10 倍以上。由于水具有如此優(yōu)越的吸熱的性能。固大多數(shù)生產(chǎn)軋機(jī)都傾向與水或以水為主的冷卻劑。只有某些特殊的軋機(jī)，由于工藝潤滑與軋輥軸承共用一種潤滑劑，才采用全部油冷，但為了保證冷卻效果，需給于足夠大油量。 從實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大軋制的角度來看，我們所關(guān)心的是如何提高冷卻液的冷卻能力，即提高冷卻效果。有物理學(xué)可知一定質(zhì)量的液體在單位時間內(nèi)所吸收的熱量 可表示為： 12()q m t t c式中， c 冷卻液的比熱； 比重； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 m 單位時間所需冷卻液的體積； 2t、1t 冷卻液前后的溫度。 由以上關(guān)系可知，在冷卻液種類和冷卻系統(tǒng)均一定的情況下，為增加 q，只有增加流量 m，但這往往受到原有冷卻設(shè)施的限制，所以通常是改變冷卻液的種類和增加冷卻液的溫度來增加其吸熱能力。冷卻液簡單地噴澆在軋輥和軋件上，與高壓冷卻液霧化，冷卻效果大大不同，實(shí)際資料表明，即使在采用有效的工藝?yán)鋮s的條件下， 冷軋板卷在卸卷后的溫度優(yōu)勢仍達(dá) 130150甚至還要高，由此可見在軋制變形區(qū)的料溫一定比這還要高，輥面溫度過高會引起工作輥淬火層硬度的下降，并有可能促使淬火層內(nèi)發(fā)生組織分解（殘余奧氏體的分解），使輥面出現(xiàn)附加的組織應(yīng)力。 另外，從其對冷軋過程本身的影響來看，輥溫的反?，F(xiàn)象以及輥溫分布規(guī)律的反?；蛲蛔兙鶎?dǎo)致正常輥面條件的破壞，直接有害于板形與軋制精度。同時，輥面過高也會使冷軋工藝潤滑劑失效（油膜破裂），使冷軋不能順利進(jìn)行。 綜上所述，為了保證冷軋的正常生產(chǎn)，對軋輥和軋件必須應(yīng)采取有效的冷卻和控溫措施。 工藝潤滑 冷軋采用工藝潤滑的主要作用是減少金屬的變形抗力這不但有助于保證已有的設(shè)備能力條件下實(shí)現(xiàn)更大的壓力，而且還可使軋機(jī)能夠經(jīng)濟(jì)上可行的地生產(chǎn)厚度更小的產(chǎn)品。此外，采用有效的工藝潤滑也直接對冷軋過程的發(fā)熱率以及軋輥的溫度起到了良好的影響，在軋制某些產(chǎn)品時采用的工藝潤滑還可以防止金屬粘輥的作用。 生產(chǎn)實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)表明，采用天然油脂作為冷軋的工藝潤滑劑在潤滑效果上優(yōu)于礦物油，這是由于天然油脂與礦物油在分子的結(jié)構(gòu)上與特性上有質(zhì)的差別所致。 冷軋潤滑效果的優(yōu)劣誠然是衡量工藝潤滑劑的重要指標(biāo)，但是一種真正有經(jīng) 濟(jì)實(shí)用價值的工藝潤滑劑還應(yīng)來源廣，成本低，便于保存。并且易于軋后的板面去除，不留任何影響質(zhì)量的殘渣等特點(diǎn)。目前還只有為數(shù)不多的幾種工藝潤滑劑能滿足上述要求。 但是，冷軋 過程中油的耗用量還是相當(dāng)大的?，F(xiàn)在，可以通過乳化劑的作用把少量油 于大量水混合起來制成乳狀潤液。可以較好的解決油的循環(huán)使用問題，在這種情況下水是作為冷卻劑與載油劑而起作用的。 4 冷軋中采用張力軋制 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 張力軋制是冷卻的一大特點(diǎn)。所謂“張力軋制”，就是軋件在軋輥中的輾軋變形是有一定的前張力與后張力作用下實(shí)現(xiàn)的。單位張力z是作用在帶材斷面 A 上的平均張應(yīng)力： z 2/Kg 式中， T 總張力； 張力的主要作用有以下幾個方面： （ 1） 防止帶鋼在軋制過程中跑偏（即保證正確對中軋制） （ 2） 使所軋帶 鋼保持 平直（包括在軋制過程中的保持板形平直以及軋后板形良好） （ 3） 降低軋件的變形抗力，便于軋制更薄的產(chǎn)品； （ 4） 其適當(dāng)調(diào)整冷軋機(jī)主電機(jī)負(fù) 荷的作用； 防止軋件跑偏是冷軋操作中 關(guān)系到能否實(shí)現(xiàn)軋制的一個重要問題。跑偏將破壞正常板型，引起操作事故甚至設(shè)備事故，若不很好加以控制，將不能保證冷軋的正常進(jìn)行。 防止跑偏的方法有： （ 1） 采用凸形 輥縫； （ 2） 采用導(dǎo)板夾逼； （ 3） 采用張力軋制。 通過改變卷取機(jī)，開卷機(jī)及軋機(jī)主電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及各架壓下可以使軋制力，張力在較大的范圍內(nèi)變動。借助準(zhǔn)確可靠的測試儀，并使之與自動控制系統(tǒng)結(jié)成閉環(huán)，可以按要求實(shí)現(xiàn)恒張力控制，配備這種張力閉環(huán)控制系統(tǒng)是現(xiàn)代冷軋機(jī)的起碼要求。 生產(chǎn)中張力的選擇主要是平均單位z，從理論上講，單位張力似乎應(yīng)當(dāng)盡量選的高一些，但是不應(yīng)超過帶鋼的屈服極限s，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，一般軋機(jī)z=（ .6）s；而冷軋薄帶剛z=（ .3）s。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 2 設(shè)計方案的比較 式 對于單機(jī)座軋機(jī)，有可 逆式和不可逆的工作制度，現(xiàn)分述如下： 可逆式軋機(jī)工作制度 不可逆式的工作制度應(yīng)用最廣，在這種工作制度下，每個軋輥的旋轉(zhuǎn)方向不變，而軋輥的轉(zhuǎn)速則有不變與可變的兩種。根據(jù)軋制速度來分析，不可逆式工作制度在實(shí)際生產(chǎn)操作忠有以下幾種運(yùn)轉(zhuǎn)方式 : （ 1） 幾乎保持嚴(yán)格不變的軋制速度； （ 2） 軋件通過時，軋制速度稍微降低 在這種軋機(jī)的轉(zhuǎn)動裝置忠裝有飛輪，所以當(dāng)軋件通過時，軋輥轉(zhuǎn)速降低，這時飛輪釋放動能，而在間隙時間內(nèi)，飛輪的轉(zhuǎn)速升高以儲存動能。 （ 3） 僅在軋機(jī)調(diào)整時才調(diào)節(jié)速度 這種工作適度是不經(jīng)常調(diào)整的，但當(dāng)軋件的轉(zhuǎn)動裝置中 有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的可能，以便在軋制某一段端面時得到最有利的速度，而當(dāng)軋件通過軋輥期間，軋制速度則基本保持不變。 （ 4） 在軋件通過時，在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)軋制速度 這種工作制度常采用低速將軋件咬入，這樣能保證將軋件順利的咬入而又不會產(chǎn)生沖擊。當(dāng)軋件咬入后，則用較高的速度軋制，而在軋制終了前為使軋件不致拋離軋輥很遠(yuǎn)，可將軋制速度降低，這種工作制度相當(dāng)便利，雖然轉(zhuǎn)動裝置造價較高，但總的看來生產(chǎn)是合理的。 逆式工作制度 可逆式工作制度是當(dāng)一道軋完之后，為了能在原來的軋輥間進(jìn)行下一道軋制，將軋輥反轉(zhuǎn)，這樣軋件便在軋輥間 反復(fù)進(jìn)行軋制。在這種工作制度下，軋件的咬入和拋出也是在降低扎輥轉(zhuǎn)速的情況下進(jìn)行的。 目前，對單機(jī)座小型冷帶軋機(jī)，采用可逆式有很多有優(yōu)點(diǎn)，它能大大提高生產(chǎn)效率，以減少板帶鋼的吊運(yùn)與安裝。 動 方式 目前，小型四輥冷軋機(jī)的主轉(zhuǎn)動方式有如下三種： （ 1） 傳動 工作輥 （ 2） 傳動 支撐輥 （ 3） 單輥傳動 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 一般是電機(jī)通過減速器與齒輪座來直接傳遞工作輥，這種形式對于軋制過程比較有利，但是對于較小的軋機(jī)，它又受到工作輥輥頸和方向接軸所能傳遞的扭轉(zhuǎn)力矩的限制，而傳遞工作輥不能達(dá)到要求時，就需傳遞支撐輥，而傳遞支承輥是靠摩擦力來傳遞工作輥 的。這樣將會碰到關(guān)于工作輥力的傳遞問題，這就是要增大軋輥的傳動部件。同時還要考慮軋輥與軋件間的打滑問題。 為了解決上述問題，防止出現(xiàn)支承輥斷輥、工作輥方頭扭斷等現(xiàn)象，可采用異徑軋制、單輥驅(qū)動等措施來解決。本次設(shè)計由于軋制力與軋制力矩不是很大，故不需考慮此問題，但同時采用單輥驅(qū)動又會帶來一系列新的問題。由于采用單輥傳動，使兩個工作輥?zhàn)匀粫a(chǎn)生一定的速度差，從而使軋制力有所降低，據(jù)實(shí)際分析證明，當(dāng)變形區(qū)長度上出現(xiàn)搓扎區(qū)，一般可能使軋制壓力下降約 520%。由于單傳動軋制時上下輥速度的配合是自然的，過程簡單易行， 無需復(fù)雜的控制系統(tǒng)。采用異徑軋制，并盡可能的減小空轉(zhuǎn)輥的直徑，充分發(fā)揮小輥的軋制可降低軋制壓力的優(yōu)點(diǎn)，以保證受力零件的正常工作，同時又有利于增大壓下量，減小道次，從而提高軋機(jī)的工作效率。 在普通的四輥軋機(jī)工作中，盡管其主機(jī)列通常是有主電機(jī)通過減速機(jī)和齒輪座傳遞兩個工作輥，但是在預(yù)壓力作用下，由于工作輥徑的差別等原因，給冷軋薄帶鋼軋機(jī)的傳動帶來很大的影響：在薄帶軋制中常出現(xiàn)量接軸傳動力矩的分配不均，某個接觸力矩為零或趨近于零。由于輥頸差事實(shí)上不可能消除，使用較大的預(yù)壓力亦是必要?？梢哉J(rèn)為，軋輥的傳動力矩在兩軋 輥上的分配并不總是大致想當(dāng)相等的。在運(yùn)轉(zhuǎn)中的軋機(jī)上，即從軋輥空轉(zhuǎn)，壓靠以至軋制 階段，輥頸稍大的軋輥接觸中傳動力矩永為正值，而輥頸稍小者，其傳動 力矩可在負(fù)值至正值的廣大范圍內(nèi)變化，者是薄帶鋼軋制的軋機(jī)傳動特點(diǎn)，對于這類軋機(jī)，在一定的條件下實(shí)際上是單輥傳動的。一般看來，當(dāng)軋件較薄時使用預(yù)壓力較大，直徑稍小的軋輥上，其傳動接觸可能實(shí)際上不起作用，甚至反而有害。 另一方面，由于軋件較薄，又是成卷軋制的，咬入條件能夠保證，有可能實(shí)現(xiàn)單輥傳動。 在主機(jī)列中，自然可將齒輪座從設(shè)計中取消，減小設(shè)備的投資，降低動力傳傳遞的能 量消耗，從而取得一定的經(jīng)濟(jì)效果，并可充分利用換輥，在操作上也會有許多方便。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 下裝置的結(jié)構(gòu)形式 壓下裝置目前有電動壓下和液壓壓下兩種結(jié)構(gòu)型式。 動壓下 電動壓下是最常用的上滾調(diào)整裝置。通常包括：電動機(jī)、減速器、制動器、壓下螺絲、壓下螺母、壓下位置指示器、球面墊塊和測壓儀等，在可逆式板軋機(jī)的壓下裝置中，有的還安裝有壓下螺絲回松機(jī)構(gòu)，以處理卡鋼事故。 壓下裝置的結(jié)構(gòu)與軋輥的移動距離、壓下速度和動作頻率等有密切的聯(lián)系。按照壓下速度，電動壓下裝置可分為快速壓下裝置和板帶壓下裝置兩大類。 1. 快速壓下 裝置 由于其壓下速度一般大于 1mm/s，故稱為快速壓下裝置。按照傳動的布置形式，快速壓下裝置有兩種類型：（ 1）采用立式電動機(jī)，傳動軸與壓下螺絲平行的布置形式；（ 2）采用臥式電動機(jī)，傳動軸與壓下螺絲垂直交叉布置形式。 2. 板帶軋機(jī)電動壓下裝置 冷、熱軋板帶軋機(jī)的電動壓下速度約為 s。由于板帶軋機(jī)的軋件既薄又寬又長，而且軋制速度快，軋制精度要求較高，這些工藝特征使其壓下裝置有如下特點(diǎn)：（ 1）軋輥調(diào)整量?。唬?2）調(diào)整精度高；（ 3）經(jīng)常的工作制度是“頻繁的帶鋼壓下”；（ 4）動作快，靈敏度高；（ 5）軋 輥平行度的調(diào)整要求嚴(yán)格。 板帶軋機(jī)電動壓下的結(jié)構(gòu)形式： 四輥冷軋機(jī)的電動壓下大多采用圓柱 蝸輪副傳動或兩級蝸輪副傳動的形式。在設(shè)計中選擇壓下裝置的電動機(jī)和減速器配置方案是十分重要的。因?yàn)樵谠O(shè)計壓下機(jī)構(gòu)時，不僅應(yīng)滿足壓下的工藝要求（壓下速度、加速度、壓下能力及壓下螺絲的單獨(dú)調(diào)整方式等），而且還應(yīng)考慮其他因素，如：電動機(jī)、減速器能否布置得開；換輥、檢修和處理事故時，吊車吊鉤能否進(jìn)入；設(shè)備檢修是否方便等。 壓壓下 在冷軋機(jī)組和平整機(jī)上，可以采用“壓下式”也可以采用“壓上式”。采用“壓上式”時，在軋機(jī) 上部可以設(shè)置不帶剛壓下的電動壓下機(jī)構(gòu)以便做大行程的調(diào)整?！皦合率健钡囊簤焊自O(shè)置在機(jī)架的上部，這種結(jié)構(gòu)造價較高，所需的液壓缸行程也很大，它的懸掛裝置較為復(fù)雜，而且為了適應(yīng)磨損后的軋輥直徑，許配備不同厚度的墊塊。但它的最大優(yōu)點(diǎn)是電液伺服閥可裝在液壓缸附近，這不僅提高液壓缸的反買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 應(yīng)速度，而且伺服閥的工作條件好，維護(hù)也方便。 液壓壓下裝置是用液壓缸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓下螺絲、螺母來調(diào)整軋輥輥縫的。在這一裝置中，除液壓缸外，還有與之配套的伺服閥、液壓系統(tǒng)及檢測儀表及運(yùn)算控制系統(tǒng)。與電動壓下裝置相比較，液壓壓下裝置有如下特點(diǎn)： （ 1） 快速響應(yīng)性好，調(diào)整精度高 ； （ 2） 機(jī)械傳動效率高； （ 3） 便 于快速換輥，提高軋機(jī)作業(yè)率； （ 4） 過載保護(hù)簡單，可靠。 輥平衡裝置 平衡裝置的作用是消除軋制系統(tǒng)間隙，提升上軋輥，用來大大降低咬入軋件時的沖擊和工作輥的頻繁換輥。上滾平衡裝置有重錘平衡、彈簧平衡、液壓平衡三種形式。 軋機(jī)的型式不同，對平衡裝置的要求也不一樣。 現(xiàn)在在小型冷軋機(jī)上，廣泛使用液壓平衡裝置，它是由液壓缸產(chǎn)生的推力來進(jìn)行工作的。液壓平衡優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，工作靈敏度高，平衡效果好。 四輥板帶軋機(jī)上軋輥平衡裝置有一下特點(diǎn)： （ 1） 由于工作輥和支承輥之間靠摩擦傳 動 以及工作輥和支承輥的換輥周期不同，故工作輥和支承輥應(yīng)分別平衡； （ 2） 上輥移動的行程較小（最大行程是按換輥決定的），移動的速度不高； （ 3） 工作輥換輥頻繁，平衡裝置的設(shè)計需要使換輥方便； （ 4） 在單張軋制的可逆四輥軋機(jī)上，工作輥平衡裝置應(yīng)滿足空載加、減速時工作輥和支承輥之間不打滑的要求。 輥軸承 軋輥軸承與一般軸承的工作條件差別很大，其特點(diǎn)： 1）工作負(fù)荷大； 2）運(yùn)轉(zhuǎn)速度差別大； 3）工作環(huán)境惡劣。 軋輥軸承主要形式是滾動軸承與滑動軸承。滾動軸承主要是用雙列球面滾子軸承，四列圓錐滾子軸承。在某些情況下，由于受軋輥 軸承尺寸的限制，可采用滾針軸承。板帶軋機(jī)上多用滾動軸承。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 案的確定 本設(shè)計采用：不可逆工作制度，驅(qū)動支承輥，壓下裝置為液壓 壓下，上輥為四缸平衡，工作輥軸承選用滾針軸承，支承輥軸承選用四列向心球面滾子軸承，輥型調(diào)整采用液壓彎輥。 具體結(jié)構(gòu)如下圖 圖二 1700 冷連軋的的液壓式衡裝置 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 3 軋制力能參數(shù)的計算 主要參數(shù)的確定： （ 1） 道次壓下率 0 11 2 . 7 5 1 . 8 00 . 3 4 52 . 7 5 12211 . 8 0 1 . 4 0 0 . 2 21 . 8 0 23321 . 4 0 1 . 2 0 . 1 4 31 . 4 0 （ 2） 金屬的屈服極限 由于冷軋存在加工硬化，各道次的屈服極限不同。有下圖可以查的屈服極限分別為： 1 450M P a 2 380M P a 3 350M P a （ 3） 變形抗力的確定 因?yàn)?所以得： 1 1 . 1 5 4 5 0 5 1 7 . 5K X M P a2 1 . 1 5 3 8 0 4 3 7K X M P a3 1 . 1 5 3 5 0 4 0 2 . 5K X M P a（ 4） 張力的選取 張力軋制是冷軋帶鋼的特點(diǎn)， 圖三 冷態(tài)下變形阻力曲線 也可以減少 軋制力防止帶鋼跑偏，由經(jīng)驗(yàn)可知對于低碳鋼和普通碳鋼材料張力可取小點(diǎn)， 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 取1220 . （ 5） 摩擦系數(shù)的確定 冷軋時由于出口和入口軋件的速度與軋輥的速度不同步，從而產(chǎn)生前滑和后滑現(xiàn)象。摩擦將阻礙金屬的 力 變形，摩擦系數(shù)對軋制力影響較大，并且是變化的。為計算方便初步取其為常數(shù)。由參考資料 【 1】 表 2取 咬人條件的校核 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，冷軋薄帶鋼時允許咬入角為 05 10 。由公式 2 . 7 5 1 . 8 0c o s 1 1 0 . 9 9 0 5100 得 所以滿足開始咬人階段的要求。 軋制力的計算 考慮以下 因素，選擇斯通公式計算軋制力： 公式是按照平板壓縮條件推導(dǎo)而來，它考慮了外摩擦，及 等薄板軋制主要因素，因此適合于薄 板軋制。 公式考慮到冷軋?zhí)攸c(diǎn)，如張力，加工硬化，軋輥彈性壓扁。隨軋制力的增加，變形區(qū)長度增加，壓下量 h 和咬人條件角較小的因素。 在冷軋薄板時，壓扁系數(shù) q 為 1 . 0 9 6 4 . 8 3 5 . 2 9l q l 【 1】 0 . 4 0 . 0 8 9 450 式中 咬入角 壓扁影響亦可用軋輥當(dāng)前半徑 R 的形式來計算。設(shè) Q 為單位寬度的軋制力 mQ p l， l R h 1 式 2l 、 R 計算公式中還包含 因此，計算時還得和 式聯(lián)解。 l 、 R 與 式聯(lián)解，一般采用迭代法，其具體步驟如下： 選擇不考慮彈性壓扁 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 （ 1） 將計算的l ； （ 2） 再將 l 代入求出 （ 3） 又將 l 。 這樣反復(fù)數(shù)次，使計算所得的 1或 1m i m 。最后根據(jù) l 計算軋件與軋輥的接 觸面積和總軋制力 。 以第一道計算 為例 ， 計算步驟： *()k m 平均單位壓力 *m 平均張應(yīng)力 * 122m m 考慮軋輥彈性壓扁接觸弧加長對單位 壓力的影響系數(shù) 1c 常數(shù)， 28(1 )對于鋼軋輥 3 /m m N5 0 0 . 9 5 6 . 8 9 2L R h X 122 ( ) 0 . 0 2 22 K h 220 . 0 9 6 . 8 9( ) ( ) 0 . 0 7 42 . 2 7 5h 由下圖可以查的 x= 則 0 . 2 911 1 . 1 60 . 2 9 *2( ) ( 5 1 7 . 5 2 0 ) 1 . 1 6 5 7 7 . 1 4 7 /k m X N m m 10 . 2 9 2 . 2 7 5 7 . 3 30 . 0 9l 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 圖四 決定壓扁后接觸弧長度諾謨圖 軋件對軋輥的總壓力 P 為軋制平均單位壓力 之乘積，即 mP p F012式中 0b，1b 軋制前，后的軋制寬度 ， 此過程中0b=1b=200 l 接觸弧長度的水平投影。 得到 01 2 0 0 2 0 0 7 . 3 3 8 4 6 . 122mm p F p l X K N 各道次軋制力計算結(jié)果 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 制力矩的計算 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 現(xiàn)代化的連續(xù)軋機(jī)多 是驅(qū)動工作輥，隨著 軋制速度不斷的提高，為了省去后面幾個機(jī)座傳動系統(tǒng)的增速裝置，有時由采用電動機(jī)直接驅(qū)動支承輥的方案。此外，當(dāng)工作輥直徑很小時，軋輥輥頭承受不了軋制力矩，亦需驅(qū)動支承輥。為了計算傳動支承輥所需的力矩，首先分析工作輥上力的平衡，由于公作輥是不傳動的，因而支承輥反力方向 應(yīng)使公作輥上作用力所需的力矩和為零，即 1=臂 與驅(qū)動方式無關(guān)，仍然是當(dāng)10， 1 ，其中 1D 工作輥直徑 ； 不考慮張力 時軋制力作用點(diǎn)對應(yīng)的軋輥中心角； 工作輥軸承處的作用力 F 可以從工作輥在水平方向力的平衡求得。當(dāng)10， 。 支承輥 與工 作輥間反力 R 的大小，可從工作輥在垂直方向力的平衡求得。 式中 軋輥連心線與反力 R 的夾角，22a r c s i 2D 支承輥的直徑； 2 軋輥軸承處摩擦圓半徑； 前后張力 對軋制力 方向影響的偏轉(zhuǎn)角。 于是得：當(dāng) 10， t a n c o 由下圖 3 可求得力臂 c 的大小為 1 s i n c o 求得 角后，則反力 R 對支承輥的力臂 為 2 s i n c o m 傳動一個支承輥的力矩為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 222c o s( ) ( s i n c o s )c o s 2k m 傳動兩個支承輥的總力矩為 2把參數(shù)帶入到上面的式中可以得到： 冷軋時， 2o 即 由于工作輥的偏移距 e 的數(shù)值（一般為 5 10對于工作輥與指承輥直徑來說很小，在計算傳動力矩時，為了簡化，可認(rèn)為 e=0，即工作輥不偏移，此時計算誤差不超過1%，所以我們?nèi)?0 。 又因?yàn)?11 2d 1000 . 0 9 4 . 52X22 3000 . 0 9 1 3 . 522d X 所以 22a r c s i = 圖五 帶張力軋制時四輥軋機(jī)軋輥受力情況 100 s i n 5 . 6 1 . 1 6 c o s 5 . 6 3 . 7 2 52c 222c o s( ) ( s i n c o s )c o s 2k m =2=電動機(jī)功率的計算及選電動機(jī) 輥與電機(jī)的速比 根據(jù)有關(guān)資料，可逆軋制選用直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速 1500on 輥轉(zhuǎn)速 2 1 . 5 6 0 9 5 . 5 42 2 3 . 1 4 0 . 1 5r p X 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 其減速器需要的減速比 1500 1 5 . 79 5 . 5 4n 查參考資料零件手冊選減速器 3 5 5 1 6Z L Y I 型，其實(shí)際減速比 16i 此時軋輥的實(shí)際轉(zhuǎn)速 1 v 軋輥的實(shí)際轉(zhuǎn)速與要求的理想轉(zhuǎn)速間的誤差為： 1 . 5 1 . 4 7% 1 0 0 % 2 % 5 %1 . 5 X 故在誤差允許的范圍之內(nèi)，滿足要求。 輥與電機(jī)間的效率 取萬向接軸傳動效率 1 齒輪座的傳動效率 2 滾動軸承的效率 3 減速器的傳動效率 4 主電動機(jī)到軋輥間的 傳動效率 1 2 3 4 0 . 8 5 8 制力矩2=據(jù)過載條件選擇電動機(jī)功率M KD 30er 式中 額定靜力矩， 靜負(fù)荷圖上的最大力矩； 電機(jī)轉(zhuǎn)速， r/ K 電動機(jī)過 載系數(shù)，不可逆電動機(jī) K= 初步選 K=2 ，即 1 0 0 4 . 9 1 M N 1 5 7 . 6 230e r e W買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 選電動機(jī) 定功率為 200量為 1070 輥強(qiáng)度及剛度 輥尺寸的確定 輥的類型和結(jié)構(gòu) 軋輥是軋鋼機(jī)的主要部件 。板軋機(jī)軋輥的輥身呈圓柱形，冷軋機(jī)軋輥的輥身微凸，當(dāng)它受力彎曲時，可保證良好板型。 軋輥由輥身、輥頸和軸頭三部分組成。輥頸安裝在軸承中，并通過軸承座和壓下裝置把軋制力傳給機(jī)架。軸頭和聯(lián)接軸相連，傳遞軋制扭矩。軸頭有三種主要形式：梅花軸頭、萬向軸頭、帶鍵槽的或圓柱形軸頭。本設(shè)計采用雙鍵槽軸頭 輥 尺寸： 工作輥直徑 1 100D 支承輥直徑 2 300D 輥身長度 L 應(yīng)大于所軋鋼板的最大寬度 ( 0 . 8 3 1 . 0 ) 4 1 . 5 5 0l d m mb a式中的 a 值視鋼板寬度而定。此設(shè)計中， a 取 100 對于支撐輥， 2 0 0 1 0 0 3 0 0 ( )L m m 工作輥輥身長度應(yīng)與支撐輥輥身長度相同 ，即 支承輥的長度 2 300L 軋輥的重磨率 在軋制過程中，軋輥輥面因工作磨損，需不止一次地重磨或重車。為了保證軋件的精度，需不止一次地重磨或重車。軋輥工作表明的每次重車量為 重磨量為 軋輥的直徑減少到一定程度 以后，即不能在使用，軋輥的重車率受到咬人能力和輥面硬度的限制，軋輥從開始使用到報廢，其全部重車量與軋輥名義直徑的百分比稱之為軋輥的重車率。一般冷軋機(jī)的工作輥重車率為 3% 6%，支承輥的可買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 達(dá) 10%。本軋機(jī)工作輥承磨量為 2 m m m，支承輥重磨量為 25 輥頸尺寸 d 和 L 輥頸直徑 d 和長度 于受軋輥軸承徑向尺寸的限制，輥頸直徑不輥身要小得多。因此輥頸與輥身過渡處，往往是軋輥強(qiáng)度最差的地方。只要條件允許，輥頸直徑和輥頸與輥 身的過度圓角 r 均應(yīng)選大些。 使用滾動軸承，由于軸承外徑較大，輥頸尺寸不能過大，一般近似地選( 0 . 5 0 . 5 5 )， 0 1 對于工作輥，1 0 . 5 3 0 0 1 5 0d m m m m ，1 ( . 8 3 1 . 0 ) 4 1 . 5 5 0l d m m，但實(shí)際設(shè)計時為考慮軸承的裝置問題， l 應(yīng)去大些。 對于支承輥，2 0 . 5 3 0 0 1 5 0d m m m m ，2 ( 0 . 8 3 1 . 0 ) 1 2 4 . 5 1 5 0l d m m，具體由軸承安裝決定。 工作輥及支承輥結(jié)構(gòu)見圖 圖六 工作輥結(jié)構(gòu)尺寸 圖七 支承輥結(jié)構(gòu)尺寸 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 輥傳動端的形式及尺寸 工作輥輥頸直徑與傳動端直徑之比值約為 頸直徑稍大于傳動端直徑），則 工作輥傳動端直徑 1 45d 傳動端長度應(yīng)依照實(shí)際裝配時確定 。 支承輥傳動端