軋鋼機(jī)械(第三章 軋輥與軋輥軸承)[教學(xué)內(nèi)容]

1、xuyong 軋軋 鋼鋼 機(jī)機(jī) 械械 許勇許勇 20062006 1優(yōu)學(xué)課堂 第三章：軋輥與軋輥軸承第三章：軋輥與軋輥軸承 軋輥和軋輥軸承是軋鋼機(jī)中兩個重要的軋輥和軋輥軸承是軋鋼機(jī)中兩個重要的 部件；部件； 軋輥是軋鋼機(jī)中惟一與軋件直接接觸，軋輥是軋鋼機(jī)中惟一與軋件直接接觸， 并使軋件產(chǎn)生塑性變形；并使軋件產(chǎn)生塑性變形； 軋輥軸承是保持軋輥正?；剞D(zhuǎn)運(yùn)行的重軋輥軸承是保持軋輥正常回轉(zhuǎn)運(yùn)行的重 要部件。要部件。 xuyong 2優(yōu)學(xué)課堂 1 軋輥軋輥 一、軋輥的類型一、軋輥的類型 1、分類、分類 板帶軋機(jī)軋輥板帶軋機(jī)軋輥 型鋼軋機(jī)軋輥型鋼軋機(jī)軋輥 2、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu) 輥身輥身 輥頸輥頸 軸頭軸頭 xu

2、yong 3優(yōu)學(xué)課堂 1 軋輥軋輥 一、軋輥的類型一、軋輥的類型 3、材料、材料 選擇原則：選擇原則： 滿足工藝要求及特點；滿足工藝要求及特點； 軋輥本身的破壞形式及原因；軋輥本身的破壞形式及原因； 選擇標(biāo)準(zhǔn)材料：鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵選擇標(biāo)準(zhǔn)材料：鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵 例如寶鋼例如寶鋼2030：工作輥：工作輥：HS93-94 86CrMoV7 支承輥：支承輥：HS55-60 40Cr3MoV7 xuyong 4優(yōu)學(xué)課堂 1 軋輥軋輥 二、軋輥的強(qiáng)度計算和應(yīng)力分析二、軋輥的強(qiáng)度計算和應(yīng)力分析 1、一般原則、一般原則 靜載：彎、扭、剪靜載：彎、扭、剪 動載：沖擊、振動動載：沖擊、振動 熱應(yīng)力：溫度造成的應(yīng)

3、力熱應(yīng)力：溫度造成的應(yīng)力 由于有些應(yīng)力很難計算，設(shè)計中一般不由于有些應(yīng)力很難計算，設(shè)計中一般不 按疲勞問題考慮，而是將影響納入安全按疲勞問題考慮，而是將影響納入安全 系數(shù)考慮。系數(shù)考慮。 軋輥安全系數(shù)：軋輥安全系數(shù)：ng=5 xuyong 5優(yōu)學(xué)課堂 1 軋輥軋輥 二、軋輥的強(qiáng)度計算和應(yīng)力分析二、軋輥的強(qiáng)度計算和應(yīng)力分析 2、二輥軋機(jī)、二輥軋機(jī) 軸頭受扭，計算扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力；軸頭受扭，計算扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力； 輥頸受彎、扭，按復(fù)合應(yīng)力考慮；輥頸受彎、扭，按復(fù)合應(yīng)力考慮； 鋼軋輥：采用第四強(qiáng)度理論鋼軋輥：采用第四強(qiáng)度理論 鑄鐵軋輥：采用摩爾強(qiáng)度理論鑄鐵軋輥：采用摩爾強(qiáng)度理論 輥身只計算彎曲應(yīng)力。輥身只計

4、算彎曲應(yīng)力。 xuyong 6優(yōu)學(xué)課堂 1 軋輥軋輥 二、軋輥的強(qiáng)度計算和應(yīng)力分析二、軋輥的強(qiáng)度計算和應(yīng)力分析 3、四輥軋機(jī)、四輥軋機(jī) 支承輥只計算彎矩（輥身中部和輥頸）；支承輥只計算彎矩（輥身中部和輥頸）； 工作輥只驗算軸頭；工作輥只驗算軸頭； 計算機(jī)工作輥和支承輥的接觸應(yīng)力。計算機(jī)工作輥和支承輥的接觸應(yīng)力。 4、輥型與軋制力分布、輥型與軋制力分布 有槽軋輥有槽軋輥 圓柱軋輥圓柱軋輥 xuyong 7優(yōu)學(xué)課堂 1 軋輥軋輥 三、軋輥變形計算三、軋輥變形計算 1、概述、概述 軋輥的變形直接影響軋輥的變形直接影響 到軋件的質(zhì)量，即影到軋件的質(zhì)量，即影 響到軋件的板型。響到軋件的板型。 h=S0+

5、fr+fh fr在軋機(jī)總變形中約占在軋機(jī)總變形中約占50-60% xuyong fr/2 S0 fh/2 h 8優(yōu)學(xué)課堂 1 軋輥軋輥 三、軋輥變形計算三、軋輥變形計算 1、概述、概述 意義：計算厚差為板型控制提供數(shù)據(jù)；意義：計算厚差為板型控制提供數(shù)據(jù)； 為接觸應(yīng)力計算提供條件。為接觸應(yīng)力計算提供條件。 2、軋輥變形的組成、軋輥變形的組成 彎曲變形；彎曲變形； 工作輥與支承之間的彈性壓扁變形；工作輥與支承之間的彈性壓扁變形； 熱變形。熱變形。 xuyong 9優(yōu)學(xué)課堂 1 軋輥軋輥 三、軋輥變形計算三、軋輥變形計算 3、計算方法、計算方法 簡支梁法簡支梁法 一般用于二輥軋機(jī)一般用于二輥軋機(jī) 彈

6、基梁法彈基梁法 通常用于四輥軋機(jī)通常用于四輥軋機(jī) M.D.Stone在在1965年年8月月鋼鐵工程鋼鐵工程 師師上刊登了彈基梁法，從而引起重視。上刊登了彈基梁法，從而引起重視。 xuyong 10優(yōu)學(xué)課堂 2 軋輥軸承軋輥軸承 一、工作特點一、工作特點 1、單位負(fù)荷大；、單位負(fù)荷大； 負(fù)荷大（是一般軸承的負(fù)荷大（是一般軸承的2-4倍）倍） 軸承尺寸受限制軸承尺寸受限制 pv值比一般的大值比一般的大3-20倍倍 2、條件惡劣，密封要求高；、條件惡劣，密封要求高； 3、運(yùn)轉(zhuǎn)速度差別大。、運(yùn)轉(zhuǎn)速度差別大。 xuyong 11優(yōu)學(xué)課堂 2 軋輥軸承軋輥軸承 二、類型及使用場合二、類型及使用場合 1、滾

7、動軸承：雙列球面滾動軸承、滾動軸承：雙列球面滾動軸承 四列圓錐滾子軸承四列圓錐滾子軸承 多列圓柱滾子軸承多列圓柱滾子軸承 特點：特點： =0.002-0.005 剛性剛性 外形外形 抗沖擊抗沖擊 使用方便使用方便 使用范圍：板、坯、線、帶使用范圍：板、坯、線、帶 xuyong 12優(yōu)學(xué)課堂 2 軋輥軸承軋輥軸承 二、類型及使用場合二、類型及使用場合 2、滑動軸承、滑動軸承 v 半干摩擦：開式膠木瓦半干摩擦：開式膠木瓦 帶金屬襯的帶金屬襯的 特點：水冷卻特點：水冷卻 =0.03-0.06 耐摩性能耐摩性能 承載能力承載能力 抗沖擊性能抗沖擊性能 剛性剛性 使用范圍：開坯、初軋使用范圍：開坯、初軋

8、 xuyong 13優(yōu)學(xué)課堂 2 軋輥軸承軋輥軸承 二、類型及使用場合二、類型及使用場合 2、滑動軸承、滑動軸承 v 液壓摩擦：動壓油膜軸承液壓摩擦：動壓油膜軸承 靜壓油膜軸承靜壓油膜軸承 動靜壓油膜軸承動靜壓油膜軸承 特點：特點： =0.001-0.008 剛性剛性 v 壽命壽命 維護(hù)及費(fèi)用維護(hù)及費(fèi)用 使用范圍：四輥軋機(jī)支承輥使用范圍：四輥軋機(jī)支承輥 xuyong 14優(yōu)學(xué)課堂 2 軋輥軸承軋輥軸承 三、液體摩擦軸承三、液體摩擦軸承 1934年正式應(yīng)用于軋機(jī)上。年正式應(yīng)用于軋機(jī)上。 1、動壓油膜軸承、動壓油膜軸承 流體動壓潤滑基本方程流體動壓潤滑基本方程雷諾方程雷諾方程 假設(shè)：假設(shè)： 流體有

9、粘度，內(nèi)摩擦服從牛頓定理；流體有粘度，內(nèi)摩擦服從牛頓定理； 流體不可壓縮；流體不可壓縮； 忽略重力、慣性力；忽略重力、慣性力； 忽略壓力（粘度效應(yīng)）；忽略壓力（粘度效應(yīng)）； 剛度表面是理想光滑；剛度表面是理想光滑； 流體在流體在Z方向沒有流動。方向沒有流動。 xuyong X v Z Y 0 15優(yōu)學(xué)課堂 2 軋輥軸承軋輥軸承 三、液體摩擦軸承三、液體摩擦軸承 1、動壓油膜軸承、動壓油膜軸承 承載條件承載條件 ： 錐形間隙錐形間隙 速度速度 持續(xù)供油持續(xù)供油 保持油溫保持油溫 高精度高精度 良好的密封良好的密封 2、動靜、動靜壓油膜軸承壓油膜軸承 xuyong 16優(yōu)學(xué)課堂 2 軋輥軸承軋輥軸承 四、滾動軸承四、滾動軸承 應(yīng)