軋輥與軋輥軸承

1、軋輥與軋輥軸承軋輥與軋輥軸承 l 輥系：輥系：由由軋輥與軋輥軸承軋輥與軋輥軸承構(gòu)成，軋機(jī)核心部件構(gòu)成，軋機(jī)核心部件. 迫使軋件塑性變形迫使軋件塑性變形,同時(shí)同時(shí),輥承受輥承受巨大軋制壓力巨大軋制壓力,并傳遞給并傳遞給軸承軸承. 輥系輥系結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、尺寸尺寸、材質(zhì)材質(zhì)、強(qiáng)度強(qiáng)度、剛度，剛度，對(duì)能否實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、對(duì)能否實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的影響極大低耗的影響極大.7.1 軋輥的工作特點(diǎn)及其工藝要求軋輥的工作特點(diǎn)及其工藝要求7.1.1 軋輥所受載荷軋輥所受載荷（1）機(jī)械載荷）機(jī)械載荷: 彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力、接觸應(yīng)力接觸應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力扭轉(zhuǎn)應(yīng)力. 咬入瞬間及軋制速度變化時(shí)咬入瞬間及軋制速度變化時(shí),引起引起

2、動(dòng)載荷動(dòng)載荷.（2）摩擦）摩擦: 變形區(qū)中的變形區(qū)中的前、后滑前、后滑,咬入打滑、卡鋼等咬入打滑、卡鋼等造成輥表面與軋件相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成輥表面與軋件相對(duì)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致輥表面受到導(dǎo)致輥表面受到劇烈摩擦劇烈摩擦.（3）熱負(fù)荷）熱負(fù)荷: 熱軋時(shí)熱軋時(shí),軋件軋件高溫和冷卻水高溫和冷卻水交替作用交替作用,產(chǎn)生熱循環(huán)應(yīng)力產(chǎn)生熱循環(huán)應(yīng)力; 冷軋時(shí)冷軋時(shí),軋件軋件變形熱效應(yīng)變形熱效應(yīng),軋輥表層也產(chǎn)生熱循環(huán)應(yīng)力軋輥表層也產(chǎn)生熱循環(huán)應(yīng)力.7.1.2 軋輥的主要失效形式軋輥的主要失效形式（1）磨損磨損: 磨損磨損達(dá)到允許的總車削量后達(dá)到允許的總車削量后, 表層硬度喪失、強(qiáng)度削弱而報(bào)廢表層硬度喪失、強(qiáng)度削弱而報(bào)廢;（2）輥面

3、剝落輥面剝落: 循環(huán)接觸應(yīng)力循環(huán)接觸應(yīng)力作用下作用下, 表面產(chǎn)生掉塊形成凹坑而報(bào)廢表面產(chǎn)生掉塊形成凹坑而報(bào)廢;（3）折斷折斷: 過(guò)大軋制壓力產(chǎn)生的過(guò)大軋制壓力產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力機(jī)械應(yīng)力造成斷輥造成斷輥.7.1.3 軋制生產(chǎn)對(duì)軋輥的要求軋制生產(chǎn)對(duì)軋輥的要求l 工藝要求工藝要求: 合理結(jié)構(gòu)合理結(jié)構(gòu)、尺寸尺寸、材質(zhì)材質(zhì), 以保證軋件尺寸、表面質(zhì)量、產(chǎn)量以保證軋件尺寸、表面質(zhì)量、產(chǎn)量.l 壽命要求壽命要求: 不致過(guò)早、或不正常破壞、失效不致過(guò)早、或不正常破壞、失效.l 材質(zhì)要求：材質(zhì)要求：強(qiáng)韌性、耐磨性、耐熱性、耐剝落性等強(qiáng)韌性、耐磨性、耐熱性、耐剝落性等總結(jié)：總結(jié)： 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、尺寸尺寸的確定的確定; 材

4、質(zhì)材質(zhì)、制造方法制造方法的選擇的選擇; 強(qiáng)度、剛度強(qiáng)度、剛度的校核的校核.7.2 軋輥的結(jié)構(gòu)形式及材質(zhì)選擇軋輥的結(jié)構(gòu)形式及材質(zhì)選擇7.2.1 軋輥的結(jié)構(gòu)軋輥的結(jié)構(gòu)l 輥身輥身: 工作部分工作部分. 型材軋輥型材軋輥: 輥身有各種形狀輥身有各種形狀軋槽軋槽,即即孔型孔型; 板材軋輥板材軋輥: 輥身呈圓柱形輥身呈圓柱形; 為補(bǔ)償彎曲、不均勻熱膨脹、不均勻磨損的影響為補(bǔ)償彎曲、不均勻熱膨脹、不均勻磨損的影響,可將可將輥身磨制成輥身磨制成曲線形狀曲線形狀,即即輥型輥型.l 輥頭輥頭: 與連接軸與連接軸相接部分相接部分. 連接傳動(dòng)或吊裝連接傳動(dòng)或吊裝. 梅花型、鍵槽型、萬(wàn)向節(jié)型梅花型、鍵槽型、萬(wàn)向節(jié)型.

5、l 輥頸輥頸: 支承部分支承部分. 形式由軸承形式及裝卸要求確定形式由軸承形式及裝卸要求確定. 圓柱形圓柱形: 滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承; 圓錐形圓錐形: 液體摩擦軸承液體摩擦軸承,錐度一般為錐度一般為1:5,有利于軸承的裝卸與軋輥強(qiáng)度提高。有利于軸承的裝卸與軋輥強(qiáng)度提高。u 輥頸與輥身輥頸與輥身交界處交界處為為應(yīng)力集中應(yīng)力集中部位，軋輥強(qiáng)度的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)用適當(dāng)?shù)膱A弧連接部位，軋輥強(qiáng)度的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)用適當(dāng)?shù)膱A弧連接u 組合輥：韌性好的組合輥：韌性好的心軸心軸、硬度高的、硬度高的輥套輥套. 輥套采用熱壓裝輥套采用熱壓裝.軋輥的結(jié)構(gòu)軋輥的結(jié)構(gòu)a-梅花形輥頭；梅花形輥頭；b-扁頭形輥頭；

6、扁頭形輥頭；c-帶雙鍵形的輥帶雙鍵形的輥頭頭1-輥身；輥身；2-輥頸；輥頸；3-輥頭輥頭7.2.2 軋輥的參數(shù)軋輥的參數(shù) 輥身輥身直徑直徑 輥身輥身長(zhǎng)度長(zhǎng)度 輥頸輥頸直徑及長(zhǎng)度直徑及長(zhǎng)度 輥頭輥頭尺寸尺寸7.2.2.1 輥身直徑輥身直徑l 是軋機(jī)的重要參數(shù)是軋機(jī)的重要參數(shù). 型材軋機(jī)型材軋機(jī): 表征軋機(jī)的表征軋機(jī)的特特性參數(shù)性參數(shù). 板帶軋機(jī)板帶軋機(jī): 關(guān)系到板帶材關(guān)系到板帶材最小可軋厚度最小可軋厚度.Dg為軋輥為軋輥工作直徑工作直徑(mm);h為為壓下量壓下量(mm);max最大允許最大允許咬入角咬入角(0)各類軋機(jī)軋制鋼材的各類軋機(jī)軋制鋼材的maxmax1 cosghDn 確定確定最佳直徑

7、最佳直徑應(yīng)考慮應(yīng)考慮: 咬入條件、強(qiáng)度和剛度、最小可軋厚度、熱平衡條件咬入條件、強(qiáng)度和剛度、最小可軋厚度、熱平衡條件（1）咬入條件）咬入條件 直徑應(yīng)滿足直徑應(yīng)滿足:b/2 h/2 ABCD（2）軋輥的強(qiáng)度和剛度條件）軋輥的強(qiáng)度和剛度條件 強(qiáng)度應(yīng)滿足：強(qiáng)度應(yīng)滿足：u多輥軋機(jī)多輥軋機(jī): 軋制負(fù)荷主要由軋制負(fù)荷主要由支持輥支持輥承擔(dān)承擔(dān).u 支持輥直徑支持輥直徑應(yīng)根據(jù)應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度和剛度條件強(qiáng)度和剛度條件確定確定. zDMW 軋輥軋輥危險(xiǎn)截面處危險(xiǎn)截面處應(yīng)力應(yīng)力(MPa); Mz危險(xiǎn)截面處危險(xiǎn)截面處彎矩彎矩(Nmm); WD危險(xiǎn)截面處危險(xiǎn)截面處抗抗彎截面系數(shù)彎截面系數(shù)(mm3);為軋輥為軋輥許用正應(yīng)力許

8、用正應(yīng)力(MPa).（3）最小可軋厚度）最小可軋厚度 據(jù)據(jù)最小可軋厚度臨界條件最小可軋厚度臨界條件,推導(dǎo)出推導(dǎo)出冷軋機(jī)最大工作輥徑冷軋機(jī)最大工作輥徑應(yīng)滿足應(yīng)滿足: E軋輥的彈性模量軋輥的彈性模量(MPa);hmin帶材帶材最小可軋厚度最小可軋厚度(mm); 為輥與帶材間摩擦系為輥與帶材間摩擦系數(shù)數(shù);s為帶材屈服極限為帶材屈服極限(MPa); p平均張應(yīng)力平均張應(yīng)力(MPa).（4）熱平衡條件）熱平衡條件 高速冷軋時(shí)高速冷軋時(shí),軋件軋件變形熱效應(yīng)變形熱效應(yīng)很大很大,導(dǎo)致工作輥導(dǎo)致工作輥溫度升高溫度升高. 輥表面存在輥表面存在工藝?yán)鋮s工藝?yán)鋮s與潤(rùn)滑與潤(rùn)滑, 溫升至一定程度出現(xiàn)溫升至一定程度出現(xiàn)輥表

9、面吸收熱量輥表面吸收熱量等于冷潤(rùn)劑帶走熱量等于冷潤(rùn)劑帶走熱量.min1max0.28(1.15)spEhD要控制要控制輥溫輥溫 (100),則則工作輥徑工作輥徑應(yīng)與應(yīng)與軋速軋速、變形量變形量、軋件機(jī)械性能軋件機(jī)械性能相適應(yīng)相適應(yīng).7.2.2.2 輥身長(zhǎng)度輥身長(zhǎng)度l 型材軋機(jī)型材軋機(jī): 取決于取決于孔型配置數(shù)目孔型配置數(shù)目及及輥身強(qiáng)度輥身強(qiáng)度. 長(zhǎng)度越大長(zhǎng)度越大,可布置的孔型數(shù)越多可布置的孔型數(shù)越多. 但但降低了彎曲強(qiáng)度降低了彎曲強(qiáng)度; 并使前后輥道輥?zhàn)蛹娱L(zhǎng)并使前后輥道輥?zhàn)蛹娱L(zhǎng), 導(dǎo)致設(shè)備重量增大導(dǎo)致設(shè)備重量增大.l 板帶材軋機(jī)板帶材軋機(jī): 輥身長(zhǎng)應(yīng)與輥身長(zhǎng)應(yīng)與板帶最大寬度板帶最大寬度相適應(yīng)相適

10、應(yīng). L為輥身長(zhǎng)度為輥身長(zhǎng)度(mm); bmax所軋板帶最大寬度所軋板帶最大寬度(mm); 隨板帶寬度而異的隨板帶寬度而異的余量余量(mm).maxLb板帶材軋機(jī)輥身長(zhǎng)度的余量板帶材軋機(jī)輥身長(zhǎng)度的余量 板帶材軋機(jī)輥身長(zhǎng)度確定板帶材軋機(jī)輥身長(zhǎng)度確定,一般一般應(yīng)和輥徑一起考慮應(yīng)和輥徑一起考慮.使使軋輥軋輥獲得獲得最小彎曲撓度最小彎曲撓度和和足夠強(qiáng)度足夠強(qiáng)度; 以獲得所需板形、減小橫向厚差以獲得所需板形、減小橫向厚差.各類四輥軋機(jī)各類四輥軋機(jī)L/D1、L/D2、D2/D1n 四輥軋機(jī)輥身長(zhǎng)度與輥徑間、支持輥徑與工作輥徑的比值關(guān)系四輥軋機(jī)輥身長(zhǎng)度與輥徑間、支持輥徑與工作輥徑的比值關(guān)系.7.2.2.3

11、輥頸輥頸直徑直徑d、長(zhǎng)度長(zhǎng)度l、過(guò)渡圓弧半徑過(guò)渡圓弧半徑r與與軸承形式軸承形式、工作載荷工作載荷有關(guān)有關(guān); 應(yīng)綜合考慮應(yīng)綜合考慮輥頸強(qiáng)度輥頸強(qiáng)度、軸承壽命軸承壽命. 若條件允許若條件允許,輥頸直徑輥頸直徑應(yīng)選大些應(yīng)選大些.7.2.2.4 輥頭輥頭尺寸根據(jù)尺寸根據(jù)連接軸形式連接軸形式確定確定.7.2.3 軋輥的材質(zhì)選擇軋輥的材質(zhì)選擇u 鑄鐵軋輥鑄鐵軋輥(C2.0%)、半鋼軋輥、半鋼軋輥(C1.5%)、鋼軋輥、鋼軋輥(C0.8%)三種類型三種類型.l 鑄鐵輥鑄鐵輥: 普通鑄鐵、合金鑄鐵、球墨鑄鐵普通鑄鐵、合金鑄鐵、球墨鑄鐵. 按硬度按硬度: 半冷硬鑄鐵、冷硬鑄鐵、無(wú)限冷硬鑄鐵半冷硬鑄鐵、冷硬鑄鐵、

12、無(wú)限冷硬鑄鐵. 鑄鐵輥鑄鐵輥優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 硬度高、耐磨性好、表面光滑、制造易、成本低硬度高、耐磨性好、表面光滑、制造易、成本低. 缺點(diǎn)缺點(diǎn): 質(zhì)脆、強(qiáng)度低、耐沖擊性差質(zhì)脆、強(qiáng)度低、耐沖擊性差.l : 鑄鋼、鍛鋼鑄鋼、鍛鋼. 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 強(qiáng)度高、韌性好、咬入能力強(qiáng)強(qiáng)度高、韌性好、咬入能力強(qiáng). 缺點(diǎn)缺點(diǎn): 硬度一般較鑄鐵輥低硬度一般較鑄鐵輥低.各類軋輥硬度曲線各類軋輥硬度曲線: 碳量介于鑄鋼與鑄鐵碳量介于鑄鋼與鑄鐵; 雜質(zhì)雜質(zhì)量低量低,具有具有過(guò)共析組織過(guò)共析組織.碳量碳量鑄鋼鑄鋼. 鑄態(tài)脆鑄態(tài)脆, 且易生成且易生成碳化物偏析碳化物偏析和和內(nèi)部缺內(nèi)部缺陷陷; 鍛造和熱處理后鍛造和熱處理后,可得均勻分

13、散析出的可得均勻分散析出的極細(xì)高硬度碳化物極細(xì)高硬度碳化物.兼有鑄鋼兼有鑄鋼強(qiáng)度強(qiáng)度、韌性韌性、耐熱疲勞性耐熱疲勞性, 及及鑄鐵鑄鐵耐磨耐磨性等性等. 適于帶鋼適于帶鋼熱連軋熱連軋四輥軋機(jī)四輥軋機(jī)工作輥工作輥.7.3 軋輥專用軸承軋輥專用軸承7.3.1 軋輥軸承工作特點(diǎn)及其類型軋輥軸承工作特點(diǎn)及其類型7.3.1.1 軋輥軸承工作特點(diǎn)軋輥軸承工作特點(diǎn)l支承軋輥支承軋輥,并保證軋輥的正確位置并保證軋輥的正確位置.l 應(yīng)具有應(yīng)具有較小摩擦系數(shù)較小摩擦系數(shù),足夠的強(qiáng)度和足夠的強(qiáng)度和剛度剛度, 壽命長(zhǎng)、便于換輥壽命長(zhǎng)、便于換輥.n 工作特點(diǎn)：工作特點(diǎn)： 承受的承受的壓強(qiáng)大壓強(qiáng)大. 承受的承受的熱許用值熱

14、許用值pv高高. 工作工作溫度高溫度高. 工作工作環(huán)境惡劣環(huán)境惡劣.7.3.2 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承 應(yīng)用最為廣泛應(yīng)用最為廣泛. 摩擦系數(shù)低、能耗低、磨損小摩擦系數(shù)低、能耗低、磨損小, 使用壽命長(zhǎng)、剛度大、利于保證軋制使用壽命長(zhǎng)、剛度大、利于保證軋制產(chǎn)品精度產(chǎn)品精度. 廣泛用于冷、熱軋廣泛用于冷、熱軋板帶材軋機(jī)板帶材軋機(jī)、線、線材軋機(jī)材軋機(jī)及其他各種軋機(jī)上及其他各種軋機(jī)上. 一般用干油潤(rùn)滑一般用干油潤(rùn)滑,也采用油霧潤(rùn)滑也采用油霧潤(rùn)滑.u 徑向尺寸較大徑向尺寸較大.采用采用多列滾動(dòng)體結(jié)構(gòu)多列滾動(dòng)體結(jié)構(gòu): 圓錐滾柱軸承、圓柱滾柱軸承、球面滾柱軸承、圓錐滾柱軸承、圓柱滾柱軸承、球面滾柱軸承、滾針軸承滾針

15、軸承.7.3.1.2 軋輥軸承的主要類型軋輥軸承的主要類型 滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承、液體摩擦軸承滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承、液體摩擦軸承, 滑動(dòng)軸承已日趨淘汰滑動(dòng)軸承已日趨淘汰.圓錐滾柱軸承圓錐滾柱軸承1-固定環(huán)；固定環(huán)；2-鎖緊螺母；鎖緊螺母；3,8-螺釘；螺釘；4-螺絲環(huán)；螺絲環(huán)；5-定位環(huán)；定位環(huán)；6-支持輥輥頭；支持輥輥頭；7-鍵；鍵；9-自位球面墊；自位球面墊；10-軸承座；軸承座；11-外圈；外圈；12-錐形滾柱；錐形滾柱；13-支持輥輥支持輥輥頸；頸；14-內(nèi)圈環(huán)；內(nèi)圈環(huán)；15-固定環(huán)固定環(huán)7.3.2.1 圓錐滾柱軸承圓錐滾柱軸承l(wèi) 能同時(shí)承受能同時(shí)承受徑向徑向和和軸向軸向負(fù)荷負(fù)荷;l 滾柱

16、滾柱端面端面和內(nèi)圈和內(nèi)圈導(dǎo)向邊緣導(dǎo)向邊緣間存在間存在滑動(dòng)摩擦滑動(dòng)摩擦,故故比圓柱滾柱軸承比圓柱滾柱軸承易發(fā)熱易發(fā)熱,不適于高速不適于高速.l 不能自動(dòng)調(diào)心不能自動(dòng)調(diào)心,加劇了各列滾動(dòng)體受力不均加劇了各列滾動(dòng)體受力不均. 軸承上需軸承上需自位球面墊自位球面墊.l 為便于換輥為便于換輥,軸承軸承內(nèi)圈與輥頸內(nèi)圈與輥頸采用采用動(dòng)配合動(dòng)配合.l 因配合較松因配合較松,為防止輥頸磨損為防止輥頸磨損,輥頸表面硬度輥頸表面硬度取取HS4050.同時(shí)同時(shí),保證配合面有保證配合面有潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油.l 常用于四輥冷、熱板帶軋機(jī)上的常用于四輥冷、熱板帶軋機(jī)上的工作輥工作輥,或冷或冷軋軋支持輥支持輥上上.7.3.2.2

17、圓柱滾柱軸承圓柱滾柱軸承l(wèi) 承載能力高承載能力高,適于適于高速重載高速重載.l 只能承受只能承受徑向徑向載荷載荷,軸向軸向須用獨(dú)立須用獨(dú)立止推軸止推軸承承.l 采用采用圓柱滾柱圓柱滾柱和和止推滾柱止推滾柱(或滾珠或滾珠)組合組合,可發(fā)揮各自最大作用可發(fā)揮各自最大作用.l 與輥頸為與輥頸為靜配合靜配合,在軸承座內(nèi)為在軸承座內(nèi)為過(guò)渡配合過(guò)渡配合.止推軸承止推軸承與輥頸和軸承座均為與輥頸和軸承座均為動(dòng)配合動(dòng)配合.l 換輥時(shí)換輥時(shí),外圈、滾柱、軸承座外圈、滾柱、軸承座組成一個(gè)整組成一個(gè)整體體,可與任何一對(duì)內(nèi)圈配合可與任何一對(duì)內(nèi)圈配合,具有互換性具有互換性;拆拆卸時(shí)卸時(shí),內(nèi)圈和軋輥一起拆下內(nèi)圈和軋輥一起

18、拆下.l 可用油霧潤(rùn)滑、稀油循環(huán)潤(rùn)滑、干油潤(rùn)可用油霧潤(rùn)滑、稀油循環(huán)潤(rùn)滑、干油潤(rùn)滑滑.1700四輥冷軋機(jī)的多列圓柱滾柱軸承四輥冷軋機(jī)的多列圓柱滾柱軸承1-圓柱滾柱軸承；圓柱滾柱軸承；2-止推軸承；止推軸承；3-輥頸；輥頸；4-軋輥軋輥7.3.2.3 球面滾柱軸承球面滾柱軸承l(wèi) 滾柱與套圈以滾柱與套圈以球面球面配合配合,能能自動(dòng)調(diào)心自動(dòng)調(diào)心,即即,軸承軸線軸承軸線可隨可隨輥頸軸線輥頸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng),保持彼保持彼此平行此平行.l 同時(shí)承受同時(shí)承受徑向和軸向載荷徑向和軸向載荷,不需另加止不需另加止推軸承推軸承.l 常用于四輥冷軋機(jī)的常用于四輥冷軋機(jī)的支持輥支持輥.球面滾柱軸承球面滾柱軸承1-球面滾柱；球

19、面滾柱；2-球面套圈；球面套圈；3-隔離環(huán)；隔離環(huán)；4-錐形輥錐形輥頸頸7.5.2.4 滾針軸承滾針軸承l(wèi) 適于適于軸承尺寸軸承尺寸嚴(yán)重受限場(chǎng)合嚴(yán)重受限場(chǎng)合,如如,多多輥軋機(jī)和小型四輥冷軋機(jī)的輥軋機(jī)和小型四輥冷軋機(jī)的工作輥工作輥上上.l 為減小外形輪廓尺寸為減小外形輪廓尺寸,可取消軸承可取消軸承的的內(nèi)圈或外圈內(nèi)圈或外圈,或二者均不用或二者均不用.l 該軸承該軸承不能承受軸向負(fù)荷不能承受軸向負(fù)荷,需另加需另加止推軸承止推軸承.7.3.3 軋輥用液體摩擦軸承軋輥用液體摩擦軸承n : 流體潤(rùn)滑的流體潤(rùn)滑的封閉式滑動(dòng)軸承封閉式滑動(dòng)軸承.l 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)：輥頸旋轉(zhuǎn)時(shí)：輥頸旋轉(zhuǎn)時(shí),輥頸輥頸與與軸承襯軸

20、承襯,且能在很高且能在很高壓強(qiáng)壓強(qiáng)(250MPa)下處于液體摩擦狀態(tài)下處于液體摩擦狀態(tài). 故摩擦系數(shù)僅故摩擦系數(shù)僅0.0010.008 .l 特別適于特別適于高速重載高速重載.u已廣泛用于四輥板帶連軋機(jī)已廣泛用于四輥板帶連軋機(jī)支持輥軸承支持輥軸承,連續(xù)小型和線材軋機(jī)也開(kāi)連續(xù)小型和線材軋機(jī)也開(kāi)始使用油膜軸承始使用油膜軸承.u 分為分為: 動(dòng)壓油膜軸承、靜壓油膜軸承、動(dòng)動(dòng)壓油膜軸承、靜壓油膜軸承、動(dòng)-靜壓油膜軸承靜壓油膜軸承.7.3.3.1 動(dòng)壓油膜軸承動(dòng)壓油膜軸承n 靠輥頸靠輥頸高速旋轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)把潤(rùn)滑油把潤(rùn)滑油吸吸入入負(fù)荷區(qū)的負(fù)荷區(qū)的楔形間隙楔形間隙中形成工中形成工作油膜作油膜.油膜軸承截面中壓

21、力分布與偏移位移油膜軸承截面中壓力分布與偏移位移a-靜止?fàn)顟B(tài)；靜止?fàn)顟B(tài)；b-軸頸旋轉(zhuǎn)時(shí)油楔徑向壓力分布軸頸旋轉(zhuǎn)時(shí)油楔徑向壓力分布軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)潤(rùn)滑油被吸入楔形間潤(rùn)滑油被吸入楔形間隙、建立壓力隙、建立壓力轉(zhuǎn)速增大油楔壓轉(zhuǎn)速增大油楔壓力增大力增大轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值形成形成油膜油膜油楔壓力油楔壓力合力合力與與外載荷外載荷平平衡衡輥頸被托起輥頸被托起實(shí)現(xiàn)液體摩擦實(shí)現(xiàn)液體摩擦輥頸輥頸中心中心順旋轉(zhuǎn)方向偏到一個(gè)順旋轉(zhuǎn)方向偏到一個(gè)新的穩(wěn)定位置新的穩(wěn)定位置(偏離軸承中心偏離軸承中心e).液體摩擦軸承具有液體摩擦軸承具有:l 高承載能力高承載能力l 低摩擦損失低摩擦損失l 良好冷卻潤(rùn)滑條件良好冷卻潤(rùn)

22、滑條件.本鋼本鋼1700熱連軋油膜軸承熱連軋油膜軸承軋機(jī)油膜軸承軋機(jī)油膜軸承u 各點(diǎn)壓力各點(diǎn)壓力p在垂直方向在垂直方向投影之投影之和和等于外力等于外力P .u 對(duì)于軸承對(duì)于軸承工作工作長(zhǎng)度長(zhǎng)度和和直徑之比直徑之比為為0.71.0的油膜軸承的油膜軸承,其承載能其承載能力近似為力近似為:2min2/10.4hPvl d P為動(dòng)壓油膜軸承承載能力為動(dòng)壓油膜軸承承載能力(N); 潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑油的絕對(duì)粘度絕對(duì)粘度(Ns/m2); v為輥頸表面為輥頸表面滑動(dòng)滑動(dòng)速度速度(m/s); l為為軸承工作寬度軸承工作寬度(m); d為為輥頸直徑輥頸直徑(m); 為軸承半徑間隙為軸承半徑間隙(m)， ; ds為為軸

23、承襯內(nèi)徑軸承襯內(nèi)徑(m); hmin為為最小油膜厚度最小油膜厚度(m). 承載能力隨承載能力隨、v、d、l的增加而提高的增加而提高.當(dāng)軸承半徑間隙當(dāng)軸承半徑間隙一定時(shí)一定時(shí), 承載能力隨承載能力隨hmin的減小而提高的減小而提高.()/ 2sddu 動(dòng)壓油膜軸承的動(dòng)壓油膜軸承的摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)可按下式選?。嚎砂聪率竭x?。簐pp為平均壓強(qiáng)為平均壓強(qiáng)(Pa). 為減小摩擦系數(shù)為減小摩擦系數(shù),對(duì)輕載、高速軸承對(duì)輕載、高速軸承,宜選用宜選用低粘度潤(rùn)滑油低粘度潤(rùn)滑油; 重載、低速軸承宜選用重載、低速軸承宜選用高粘度高粘度潤(rùn)滑潤(rùn)滑油油.n 兩種典型結(jié)構(gòu)兩種典型結(jié)構(gòu): 軸向力由軸向力由錐體套錐體套本身的本身

24、的止推法蘭承止推法蘭承受受; 輥頸外端專門裝有輥頸外端專門裝有止推滾動(dòng)軸承止推滾動(dòng)軸承. 特點(diǎn)：錐形套加工簡(jiǎn)單、止推軸承可單獨(dú)更特點(diǎn)：錐形套加工簡(jiǎn)單、止推軸承可單獨(dú)更 換，密封形式先進(jìn)；需用專門的止推軸承。換，密封形式先進(jìn)；需用專門的止推軸承。1700軋機(jī)帶有止推滾動(dòng)軸承的動(dòng)壓軸承軋機(jī)帶有止推滾動(dòng)軸承的動(dòng)壓軸承1-套筒套筒(合金鍛鋼合金鍛鋼);2-錐形輥頸錐形輥頸;3-方鍵方鍵;4-軸承襯軸承襯(巴巴氏合金氏合金);5-鎖銷鎖銷;6-止推滾動(dòng)軸承止推滾動(dòng)軸承;7-螺絲環(huán)螺絲環(huán);8-鎖緊螺鎖緊螺母母;9-外蓋外蓋;10-迷宮密封迷宮密封(1與與4間為轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦面間為轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦面)7.3.3.2 靜壓

25、油膜軸承靜壓油膜軸承l(wèi) 兩兩滑動(dòng)表面間滑動(dòng)表面間輸入足以輸入足以平衡軋制力和輥重平衡軋制力和輥重的的高壓油高壓油,靠油的靠油的靜壓力靜壓力使輥使輥頸在軸承中頸在軸承中浮起浮起. 無(wú)論何時(shí)均能實(shí)現(xiàn)液體摩擦無(wú)論何時(shí)均能實(shí)現(xiàn)液體摩擦. 承載能力大、壽命長(zhǎng)、剛性高承載能力大、壽命長(zhǎng)、剛性高; 適于適于各種轉(zhuǎn)速和載荷條件各種轉(zhuǎn)速和載荷條件;軋機(jī)靜壓軸承多軋機(jī)靜壓軸承多采用四個(gè)油缸采用四個(gè)油缸.600冷軋機(jī)支承輥所用的靜壓油膜軸承工作原理圖冷軋機(jī)支承輥所用的靜壓油膜軸承工作原理圖 可降低對(duì)軸承襯材料可降低對(duì)軸承襯材料的加工制作要求的加工制作要求. 但需可靠的但需可靠的高壓液壓高壓液壓系統(tǒng)系統(tǒng)及相應(yīng)的及相應(yīng)

26、的保護(hù)裝置保護(hù)裝置.600冷軋機(jī)支承輥靜壓油膜軸承工作原理冷軋機(jī)支承輥靜壓油膜軸承工作原理:600冷軋機(jī)支承輥所用的靜壓油膜軸承工作原理圖冷軋機(jī)支承輥所用的靜壓油膜軸承工作原理圖u 軸瓦內(nèi)表面周圍布置四個(gè)油腔軸瓦內(nèi)表面周圍布置四個(gè)油腔1、2、3、4.l 受載方向大油腔受載方向大油腔1為為主油腔主油腔;l上面小油腔上面小油腔3為為副油腔副油腔;l 左右兩側(cè)有兩個(gè)面積相左右兩側(cè)有兩個(gè)面積相等的等的側(cè)油腔側(cè)油腔2、4 . 油泵將壓力油經(jīng)兩油泵將壓力油經(jīng)兩滑滑閥節(jié)流器閥節(jié)流器A和和B送入油腔送入油腔; 1、3壓力由滑閥壓力由滑閥A控制控制; 2、4壓力由滑閥壓力由滑閥B控制控制; 滑閥和滑體周圍的滑閥

27、和滑體周圍的間間隙隙起起節(jié)流作用節(jié)流作用(圓柱和筒圓柱和筒間的間隙間的間隙).v 軋輥未受徑向載荷時(shí)軋輥未受徑向載荷時(shí). 壓力油將輥浮在壓力油將輥浮在中央中央,輥輥頸周圍的頸周圍的間隙相等間隙相等; 各腔各腔液體阻力液體阻力和和節(jié)流阻節(jié)流阻力力相等相等; 兩兩滑閥滑閥在兩端彈簧力作在兩端彈簧力作用下均處于用下均處于中間位置中間位置,即即,滑閥兩邊滑閥兩邊節(jié)流長(zhǎng)度相等節(jié)流長(zhǎng)度相等,其其值為值為lc .600冷軋機(jī)支承輥所用的靜壓油膜軸承工作原理圖冷軋機(jī)支承輥所用的靜壓油膜軸承工作原理圖v 軋輥承受軋輥承受向下徑向載荷向下徑向載荷P時(shí)時(shí). 輥頸沿載荷方向輥頸沿載荷方向下移下移,其中心其中心相對(duì)軸承

28、中心相對(duì)軸承中心偏移量為偏移量為e,使主使主腔腔1處處間隙減小間隙減小,油壓油壓p1升高升高,上上面腔面腔3處處間隙增大間隙增大,油壓油壓p3降低降低,上下腔間形成上下腔間形成壓強(qiáng)差壓強(qiáng)差p=p1p3 ,阻止輥頸下移阻止輥頸下移,并企圖迫使并企圖迫使它復(fù)位它復(fù)位.p反饋?zhàn)饔迷诨y反饋?zhàn)饔迷诨yA左端左端,迫使迫使A向向右移右移x,使左邊節(jié)流長(zhǎng)度使左邊節(jié)流長(zhǎng)度減小減小到到lcx,節(jié)流阻力節(jié)流阻力減小減小;而右邊節(jié)流長(zhǎng)度而右邊節(jié)流長(zhǎng)度增大增大到到lc+x,節(jié)流阻力增大節(jié)流阻力增大,從而從而,使使流入主腔流入主腔1油量增加油量增加,流入副流入副腔腔3油量較少油量較少.使使p進(jìn)一步增大進(jìn)一步增大,直到

29、直到與外載荷平衡與外載荷平衡,并使并使e減小到一個(gè)新的平衡位置減小到一個(gè)新的平衡位置. l 若軸承和滑閥若軸承和滑閥參數(shù)選擇適當(dāng)參數(shù)選擇適當(dāng),則有可能使輥頸則有可能使輥頸恢復(fù)受載前位置恢復(fù)受載前位置,使輥頸使輥頸處于穩(wěn)定狀態(tài)處于穩(wěn)定狀態(tài),即軸承具有最大剛度即軸承具有最大剛度.l 靜壓軸承這個(gè)特性對(duì)靜壓軸承這個(gè)特性對(duì)提高軋制精度十分有利提高軋制精度十分有利.600冷軋機(jī)支承輥所用的靜壓軸承結(jié)構(gòu)冷軋機(jī)支承輥所用的靜壓軸承結(jié)構(gòu)1-螺母；螺母；2,4-止推塊；止推塊；3-固定塊；固定塊；5-襯套；襯套；6-軸承座；軸承座；7-密封圈；密封圈；8-輥頸；輥頸；9-調(diào)整塊；調(diào)整塊；10-補(bǔ)償墊；補(bǔ)償墊；11-自位墊板自位墊板7.3.3.3 動(dòng)動(dòng)-靜壓油膜軸承靜壓油膜軸承 僅僅低速、可逆運(yùn)轉(zhuǎn)低速、可逆運(yùn)轉(zhuǎn)或或啟動(dòng)、制動(dòng)啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)時(shí),才用靜壓系統(tǒng)才用靜壓系統(tǒng); 高速穩(wěn)定