1700熱連軋機畢業(yè)設(shè)計論文

1700熱連軋機畢業(yè)設(shè)計論文

1緒論

1.1熱連軋生產(chǎn)的國內(nèi)外發(fā)展概況

熱軋寬帶鋼軋機的發(fā)展已有70多年的歷史，第一套熱連軋機于1926年誕生于美國。汽車工業(yè)、建筑工業(yè)、交通運輸業(yè)等的發(fā)展，使得熱軋機冷軋薄鋼板的需求量不斷增長，從而促進熱軋寬帶鋼軋機的建設(shè)獲得了迅速和穩(wěn)定的發(fā)展。促進熱軋寬帶鋼軋機及工藝技術(shù)發(fā)展的主要因素是：要求其生產(chǎn)能力不斷提高，從而鋼卷質(zhì)量不斷增大和軋制速度不斷提高，同時提出擴大產(chǎn)品品種的要求；要求產(chǎn)品的尺寸精度和性能不斷提高；受1973年中東石油危機的沖擊而轉(zhuǎn)向注意開發(fā)節(jié)約能源技術(shù)；進入20世紀80年代中期更加注重產(chǎn)品質(zhì)量的提高，并對板形質(zhì)量及帶鋼凸度和平直度提出更高的質(zhì)量要求。

熱軋寬帶鋼軋機的熱軋板卷，不僅可以供薄板和中板直接使用，還可以作為下道工序冷軋、焊管、冷彎型鋼的原料。帶鋼熱連軋機從50年代起，在世界范圍內(nèi)已成為帶鋼生產(chǎn)的主要形式。目前世界上1000mm以上的熱軋機和帶卷軋機有200余套。

帶鋼熱連軋機具有軋制速度高、產(chǎn)量高、自動化程度高的特點，軋制速度50年代為10?12m/s,70年代已達18?30m/s,產(chǎn)品規(guī)格也由生產(chǎn)厚度為2?8mm，寬度小于2000mm的成卷帶鋼擴大到生產(chǎn)厚度1.2?20mm，寬度2500mm的帶鋼。帶卷重量的加大和作業(yè)率的提高,使現(xiàn)有的帶鋼熱連軋機年產(chǎn)量達350?600萬t,最大卷重也由15t增加到70t。坯料尺寸及重量加大，要求設(shè)置更多的工作機座,過去的粗軋機組和精軋機組的工作機座分別為2?4架和5?6架,現(xiàn)已分別增加到4?6架和7?8架,軋機尺寸也相應(yīng)增加。

現(xiàn)代的帶鋼熱連軋機除了采用厚度自動控制外,還實現(xiàn)了電子計算機控制,

從而大大提高了自動化水平，改善了產(chǎn)品質(zhì)量，帶鋼厚度公差不超過土0.5mm,寬度公差不超過0.5?1.0mm，并具有良好的板形。

90年代以來,鋼鐵生產(chǎn)短流程迅速開發(fā)和推廣,薄板坯（或中厚板坯）連鑄連軋工藝的出現(xiàn)，正在改變著傳統(tǒng)的熱連軋機市場。自1987年7月第一套薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線在美國紐柯公司投產(chǎn)以來，到1997年已建成和擬建的有33套。連鑄連軋技術(shù)是將鋼的凝固成型與變形兩個工序銜接起來，將連鑄坯在熱狀態(tài)下繼續(xù)送入精軋機組，直接軋制成帶卷產(chǎn)品。[1,14-16]

熱連軋在軋鋼生產(chǎn)中的作用及其發(fā)展情況

連軋機使用原料厚度150—350mm的板坯或連鑄坯。在連續(xù)式加熱爐中，將板坯加熱到軋制溫度后，先在粗軋機組的立輥除鱗機座破除板坯表層的氧化鐵皮。經(jīng)粗軋機組各工作機座后，軋制成厚度為25—60mm的長帶坯。經(jīng)過切頭飛剪切去帶坯端頭，送入具有6—7座四輥式連軋機的精軋機組中，軋成成品厚度的帶鋼。經(jīng)冷卻到550—650°C后，卷成鋼卷，用鏈式運輸機送往熱軋卷材倉庫存放。冷卻至常溫后，由精整工段的橫切機組或縱切機組經(jīng)開卷、矯直、平整及剪切后，切成定尺長度的熱軋鋼板或窄帶鋼卷，供應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)需要。

熱連軋機可分為：連續(xù)式、半連續(xù)式、四分之三連續(xù)式等。

連續(xù)式熱帶鋼軋機，除立輥機座外，共有11?13個工作機座，均為不可逆式軋機。各機座均進行一道次軋制。根據(jù)車間設(shè)備組成及主電機功率的不同，軋機年產(chǎn)量約在200?600萬噸之間。

半連續(xù)式熱帶鋼軋機，除立輥除鱗機及一臺二輥不可逆式軋機外，用一臺可逆式四輥軋機反復軋制，進行幾道次壓下，軋成帶坯送往精軋機組，精軋后卷成鋼卷。共有7?9個工作機座。軋機年產(chǎn)量根據(jù)設(shè)備能力不同，約在100?250萬噸之間。

六十年代后出現(xiàn)的四分之三連續(xù)式熱帶鋼軋機的粗軋機組，采用一臺四輥式或二輥式可逆軋機來代替3臺四輥式不可逆軋機，其余軋制設(shè)備與連續(xù)式相同，這樣可以減少設(shè)備重量，縮短車間長度，減少建設(shè)投資。車間年產(chǎn)量與連續(xù)式熱帶鋼軋機相同。

2．高速線材軋機的發(fā)展1)近年來，高速線材生產(chǎn)取得巨大進步，主要表現(xiàn)在生產(chǎn)率顯著提高。2)產(chǎn)品規(guī)格范圍增大，鋼種增多。3)產(chǎn)品精度有所提高，一般均能達到士O.lmm。4)低溫軋制、控軋挖冷、熱裝熱送等技術(shù)的采用節(jié)約了能源，提高了成品率和產(chǎn)品性能。5)全連續(xù)無扭軋制避免了產(chǎn)品扭曲軋制產(chǎn)生的應(yīng)力，提高了產(chǎn)量質(zhì)量。我國線材產(chǎn)量已居世界前茅，這批“高線”軋機全部投產(chǎn)后，我國不僅在產(chǎn)量上將成為線材

1.3實習車間車間概況術(shù)

在鞍鋼，我們了解到現(xiàn)代化連續(xù)式熱帶鋼軋機，主要用于軋制厚度為1?20mm的帶鋼。最近15年，熱連軋技術(shù)有了很大的進步，在熱軋帶鋼軋機布置形式的發(fā)展方面?？偨Y(jié)起來，主要有6種形式：

第一種是典型的傳統(tǒng)熱帶鋼連軋機組。這種機組通常是2架粗軋機，7架精軋機，兩個地下卷取機，年總產(chǎn)量350X550萬噸，生產(chǎn)線的總長度有400X500m，有些新建的機組裝備了定寬壓力機（SP）。這類軋機采用的鑄坯厚度通常200X250衄。特點是產(chǎn)量高，自動化程度高，軋制速度高（20M/s以上）、產(chǎn)品性能好。

第二種是緊湊型的熱連軋機，通常機組的組成為1架粗軋機，1臺中間熱卷箱，5X6架精軋機，1X2個地下卷取機，生產(chǎn)線長度約300m，年產(chǎn)量約200X300萬噸。采用的鑄坯厚度200衄左右，比較少，生產(chǎn)比較靈活，由于使用熱卷箱溫度條件較好，可以不用升速軋制（軋制速度14M/s）。

第三種是新型的爐卷軋機機組，常采用1臺粗軋機，1臺爐卷軋機，1x2臺地下卷取機，產(chǎn)量約100萬噸，其中有的生產(chǎn)線可以生產(chǎn)中板也可以生產(chǎn)熱軋板卷，主要用于不銹鋼生產(chǎn)，投資較小，靈活，合多品種。

1三座加熱爐2高壓水除鱗箱3粗軋除鱗4粗軋前大立棍圖1.11700設(shè)備及工藝流程

方案設(shè)計

2.1線材生產(chǎn)對扎鋼的要求：

線材軋機是專門用于軋制盤條（即線材）的軋機。線材是型材中斷面尺寸最小的產(chǎn)品，從坯料軋成成品，總延伸系數(shù)大，軋件在每架軋機上往往只軋一道次，故線材軋機是熱軋型材中機架數(shù)目最多、分工最細的軋機。通常認為直徑范圍在5.5—20mm的線材在高速線材軋機上生產(chǎn)，直徑在16—60mm的線材多用小型線材聯(lián)合機組生產(chǎn)成棒卷。目前現(xiàn)代化的連續(xù)式線材軋機一般由21?28架軋機組成，分為粗軋機組、中軋機組和精軋機組，中軋機組有時還分為一中軋、二中軋兩組。線材軋機的結(jié)構(gòu)和布置方式一直朝著高速、連續(xù)、無扭、單線、組合結(jié)構(gòu)、機械化、自動化的方向發(fā)展。由巴西圣保羅Viliares設(shè)備公司為巴西貝戈爾一內(nèi)拉鋼鐵廠建造的世界上速度最高的線材軋機 貝戈爾一內(nèi)拉的新

單線線材軋機。

小型、線材軋制技術(shù)的發(fā)展方向高速、連續(xù)軋制是20世紀中期工業(yè)發(fā)達國家提出的線材和小型材軋制技術(shù)的發(fā)展方向。小型和線材軋機的產(chǎn)品均為小斷面,重量輕,只有提高軋制速度才能提高小時產(chǎn)量。

高速軋制20世紀中期，線材軋機的最高軋制速度只有30m/s。經(jīng)濟學家從成本構(gòu)成的角度分析指出,如果軋制速度提高1倍,雖然設(shè)備造價也提高1倍，但冶金企業(yè)仍會因人工投入的相對減少而盈利。在這個方針指引下，許多軋機制造商研制了具有更高速度的軋機，直至最終誕生了高速線材軋機，開創(chuàng)了線材生產(chǎn)的新時代。之后，提高軋制速度仍是人們追求的主要目標。因為高速軋制不僅可以提高生產(chǎn)效率，而且軋制時可使用更大斷面的連鑄坯。時至今日，最高實用軋制速度已達120m/s，小型軋機速度也提高了1倍。

1990年投產(chǎn)的巴西Belgo廠棒線材軋機，生產(chǎn)屮5.5mm線材的保證速度為120m/s,最高速度達140m/s,屮16mm大盤卷軋制速度可達26.4m/s。直條棒材生產(chǎn)時軋制速度往往受冷床限制，西馬克公司曾提出小規(guī)格直條棒材軋制速度最大允許為41m/s。提高速度需要更多投入，用經(jīng)濟法則可權(quán)衡在某一時期或許會有暫時的最高經(jīng)濟速度,但“高速軋制”無疑是線材、小型軋機發(fā)展中的追求。1.2連續(xù)軋制通過對小型、線材軋機諸多布置形式和工藝特點比較后,得出橫列式、順列式、布棋式、半連續(xù)式都不如連續(xù)式更能適應(yīng)小型與線材軋制的要求。細長的軋件溫降快,軋制時間是關(guān)鍵。以前曾提出過極限軋制時間,即限定總軋制時間和成品道次的軋制時間。

總軋制時間限制總溫降;成品道次的軋制時間限定軋件頭尾溫差?；钐总堉?、穿梭軋制,造成軋制時間長、溫降大、軋件頭尾溫差大,不利于軋制時間的控制。而連續(xù)式軋制不僅軋制時間短,而且可以減少軋件頭尾溫差,理論上可以實現(xiàn)各機座的恒溫軋制,從而在工藝上取消了對坯料重量的限制,這是橫列、順列、布棋、半連續(xù)式布置做不到的。連續(xù)式軋機操作最簡便,用人最少,軋機效率最高。由于多年來追求高速、連續(xù)軋制,因而小型和線材軋機得到迅速發(fā)展,同時也促進了軋鋼技術(shù)進步。

F7精軋機的總體結(jié)構(gòu)和傳動方案綜合分析

因為F7機架軋制速度高，而且精軋機組主電機功率不是很大，考慮到成本和維修費用，故不能采用減速機減速傳動。

齒輪座起分配扭矩的作用，它的可能的替代形式是采用雙電機驅(qū)動，由于精軋機軋制壓下量較小，軋制力和力矩也較小，應(yīng)用齒輪座分配力矩齒輪座的尺寸不太大，制造和維修比較容易，所以成本比雙電機要低。

壓下系統(tǒng)采用電動壓下裝置電動雙壓下裝置：這是較舊式軋機上的一種電動壓下裝置，該壓下裝置具有粗調(diào)與精調(diào)兩個壓下系統(tǒng)。個系統(tǒng)分別有各自的電動機和減速器。

平衡裝置采用液壓式平衡平衡裝置類型有彈簧式、重錘式和液壓式等。由于精軋機組需要經(jīng)常換輥，而且彈簧式裝置換輥時需人工拆裝彈簧，費力、費時，故不采用彈簧式平衡。

重錘式工作可靠，維修方便，但設(shè)備重量大，軋機的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)較復雜。由于四輥熱軋要平衡的重量很大，使得設(shè)備重量會更大，故也不采用。

液壓式平衡裝置結(jié)構(gòu)緊湊，與其它平衡方式比較，使用方便，易操作，能改變油缸壓力，而且可以使上輥不受壓下螺絲的約束而上下移動，所有這些都有利于換輥操作。故采用液壓式平衡最合適。

1支撐輥2工作輥3支撐輥4連接軸支座5連接軸6齒輪機座8電動機

圖2.1傳動裝置示意圖

主電機容量的選擇

軋制力的計算

3.1.1主要參數(shù)的選擇

1、軋制規(guī)程

F7精軋機：板坯斷面240X1600mm2重240kg

軋制速度12m/s

原料斷面2.9X1550mm2

成品斷面2.5X1500mm2

軋制溫度t=860°C

軋制鋼種Q235

2、工作輥直徑選擇

由文獻［1，79］咬入條件確定最小工作輥直徑

Ah

1—COSa

3.1)

式中：

a——最大咬入角，它和軋輥與軋件間的摩擦系數(shù)有關(guān)

Ah

最大軋制厚度差，Ah=h—h，已知Ah=0.4mm。

01

D>

1

Ah

1—COSa

0.4mm

1—cos2°

=704.52mm

考慮安全性及其他因素，取D1=730mm。

3、輥身長度，輥徑和長度

查［1,80］輥身長度由所軋鋼板最大寬度b確定

max

3.2)

L二b+a

max

式中：

a值視鋼板寬度而定。當b=400?1200mm時，a?100mm；

max

b=1000?2500mm時，a=150?200mm；

max

當鋼板更寬時，a=200?400mm。

已知鋼板最大寬度b=1550mm,取a=150mm,

max

則：

L=1550mm+150mm=1700mm。

輥頸直徑d和長度l與軋輥軸承形式及工作載荷有關(guān)。由于受軋輥軸承徑向尺寸的限制,輥頸直徑比輥身直徑要小得多。精軋機組由于軋制力較小采用滾動軸承,使用滾動軸承時,由于軸承外徑較大,軸頸尺寸不能過大,一般近似地選d二（0.5?0.55）D,輥徑長度l，由文獻［3，式31.1-3］

1=0.83?1.0。

d

?。?/p>

d=380mm

1

l=385mm

1

4、支承輥尺寸

對于四輥軋機，為減小軋制力，應(yīng)盡量使工作輥直徑小些。但工作輥最小直徑受輥頸和軸頭的扭轉(zhuǎn)強度和軋件咬入條件的限制。支承輥的直徑主要取決于剛度和強度要求。

查［1表3-3］：

D

L

十1.8?2.2,

一1.0?1.8。

D

D

1

2

取丄=1.10

D

1-0.48

D

2

D

2

則：

D=1550mm

2

L=1700mm

2

d=750mm

2

5、工作輥、支承輥結(jié)構(gòu)示意圖

a?

（b）

Q1

H-d-

1

1

>

1■

■- ■■- 匚

1

j

Li

(a)

圖3.1 （a）工作輥、（b）支承輥結(jié)構(gòu)示意圖

3.1.2軋制力計算

查文獻［1，34］：

0=0-K-K-Kr

0tu

K=exp4(+BT)

t+273

1000

(

Kr=E

―m-

0.4丿

由于丄=1RAh=\365沢04二4.44>2；采用滑動理論計算平均變形速度hh 2.7

mm

vAh

u=-i?mlh

0

平均變形程度

2

￡=

m3

真實平均變形程度

r=In-—=1.47m1—￡

m

查［1表2-1Q235A］公式系數(shù)如下:

c0=151.2MPa；A=3.665；B=—2.878；C=—0.122；D=0.186；E=1.402

N=0.379；代入公式得：

c=22.25MPa

3.3)

由西姆斯公式，平均單位壓力

P=nk

mc

其中:

兀.1—￡ ￡

arctan

2￡1—￡

k=卩。=1.15c=1.15x22.25=25.59MPa

1—￡、R、h11—￡R1— ln-+ ln

￡hh2、￡h1—￡

*11*1

式中:

hR

-=1+ r2

h

1

tan—ln(1—￡ +—

arctan：丄

21—￡

以上公式參見［1公式2-81，2-84，2-85］；

￡=^h=丄X100%=13.8%

h10.2

0

把已知數(shù)據(jù)代入以上公式得：

r=0.016

h=1.234

h

1

f

n=46.932b

所以平均單位壓力P為；m

f

P=nk=46.923x2.560二120.08MPa

mb

軋制力p=p?F=P^.RAh；

m m

P=120.08x1700,365x0.4=24.50MN

3.2軋制力矩的計算

傳動軋輥所需力矩由軋制力矩M，由工作輥帶動支承輥的力矩M與工作ZR

輥軸承中摩擦力矩M三部分之和，即

f1

M=M+M+M (3.4)

KZRf1

求軋制力矩M

3.5)

Z

M=Pa

Z

圖3.2工作輥驅(qū)動四輥軋機受分析

式中：

p——軋制力；

——軋制力力臂’當T1=T0時，a二分卩；

又卩二屮a=0.5a,a為咬入角，cosa=1- -；

D

1

所以a=4.892mm

則：

M=391.46kN?m

Z

工作輥傳動支承輥的力矩M

R

(3.6)

Pco(s>

co0(+Y)

(3.7)

式中：

9—工作輥與支承輥連心線與垂直線夾角，

e

9=arcsin

D D

1+2

22

e=5~10mm；

Y—軋輥連心線與反力R的夾角，Y=arcsinPfm；

2

2

m=0.1~0.3mm；

c—反力R對工作輥的力臂，c=mcosy+D2isiny；2

取m=0.3mm,e=10mm,貝U：

9二0.4677

Y二0.1391

c二1.332

所以：

M=14.75kN?m

R

工作輥的摩擦力矩M

f1

M=F-p (3.8)

f1 1

式中：

F——工作輥軸承處的反力，當T=T時，F(xiàn)=Rsin(9+y)

10

d

p=-1卩工作輥采用滾動軸承，取卩=0.004；

1211

-

p=2卩支承輥采用液體摩擦軸承，取卩=0.003；

2222

貝：

M=0.12kN?m

f1

由以上各式可得：

Mk=406-33kN^m

傳動兩個工作輥的總傳動力矩為：

M 二2M二812.66kN?m

k工 k

3.3主電機容量選擇

3.3.1電機初選

軋輥轉(zhuǎn)速

60v

n二一

zDn

1

60x12x103

730x3.14

二314.11r/min

由軋輥靜力矩初選電動機功率

/Mn

TOC\o"1-5"\h\z

N= ◎z

er 9.55n

由于耳二0.86~0.90取耳二0.86,M 二812.66kN?m,n=314.11r/min代入

k工 Z

得：

N'二4108.06kW

er

初選電機功率應(yīng)滿足N>N'，考慮其他道次和軋制其他件及其發(fā)展需求

erer

取N應(yīng)大些。

er

所以?。?/p>

N二10000kW

er

查［2］選IDQ4854-6DA02-Z

基本參數(shù)如下：

功率N10000kW

er

轉(zhuǎn)速n150/450r/min

er

總重m

104100kg

3.3.2計算電機軸上的力矩

主電動機軸上的力矩M由軋制力矩M，附加摩擦力矩M，空轉(zhuǎn)力矩M

DZf

kon

和動力矩M 四部分組成，查［1,68］：

don

M+M

M=z.f1+M+M土MD i f2kondon

3.9)

1）軋制力矩

二M+M二395.46+0.12二391.58kN?m

Zf1

3.10)

2）附加摩擦力矩Mf2

M

f2

3.11)

式中：

主電機到軋輥之間的傳動效率

查參考資料［9,42-43］：

聯(lián)軸器

二0.99,耳二0.98,耳

齒輪

二0.96

萬向接軸

耳=0.99x0.98x0.99x0.98x0.96=0.9036

1

M=

f2

391.58=41.775kN?m

1

3）空轉(zhuǎn)力矩

3.12)

G卩d

M=E——n nn+M

kon 2i kon

n

由于計算比較繁鎖，常用M =0.03~0.06M估算空轉(zhuǎn)力矩，結(jié)果與

kon k

真實值相差不大。

M

kon

沁0.05M二0.05x406.33二20.32kN?m

k

4）動力矩

M

don

dt

GD2d?

4dt

3.13)

查⑵轉(zhuǎn)動慣量J=45.4t?m2,取a=20r/min?s

M二95.08kN?m

don

則電機軸上力矩

391.58

M= +141.775+20.52+95.08二565.68kN?m

D1x0.9036

3.3.3電機容量校核

電機過載校核：

M

——D

M

er

565.68

637.67

=0.95<Ik]=2.5~3.0

3.14)

符合條件

電動機發(fā)熱校核:

查［2文獻，72］，按照等效功率法得：當jc=25%時,所需的等效功率N=k-r-N

x25 j

(3.15)

式中：k—工作類型系數(shù)，查文獻［2,73］,k=0.75

25 25

r—系數(shù)，根據(jù)■^值查得，查參考文獻［7,圖44］，查得旳=0.87

ttgg

N—計算出的機構(gòu)的靜功率

j

帶入公式：N=k-r-N=0.75x0.87x20.32KW

x25 j

=13.259KW<N

故滿足電機的發(fā)熱校核。

軋輥的強度計算

四輥軋機強度計算特點：工作輥驅(qū)動，工作輥計算扭轉(zhuǎn)，支承輥只計算彎曲

和剛度。

工作輥強度計算

工作輥扭力分析及扭矩圖如圖4.1所示

危險截面在ab段

M=410.33kN?mk

扁頭尺寸取值參見[3,P152]

h=435mm，d=500mm3

查[4,P425]

軋輥L]=50kg/mm2

b

t]=0.6^7]=0.6

bL58.8MPa

傳動端為端頭時,最大剪應(yīng)力為：（參[3]P182）

4.1)

M

hK

d30.65——-0.45

3(d

代入數(shù)據(jù)得

410.33x103

( 0435

\o"CurrentDocument"

0.530.65x? -0.5

I 0.5

=50.12MPa<

T]

4.2支承輥強度計算

支承輥受彎矩和應(yīng)力分布如圖5.3所示在軸頸1-1和2-2斷面上的彎曲應(yīng)力分別為：

a=且為

1 0.2d3

1-1

a=亠扣

2 0.2d3

2-2

式中：

P——總軋制力

d，d ——1-1和2-2斷面的直徑

1-1 2-2

P

c,c——1-1和2-2斷面到支反力一的距離

122

L]――許用彎曲應(yīng)力

4.2)

4.3)

圖4.2支承輥彎矩及應(yīng)力分布對于1-1斷面：

d=1095mm;c=425mm;P=24.15MN

1 1

對于2-2斷面：

d=1184mm;c=570mm;P=24.15MN

2 2

冷硬鑄鐵軋輥□=70~80MPa

代入公式（4.2）、

4.3）得：

2-2 0.2X1?1843

支承輥輥身中部3-3斷面處彎矩最大

24.15X0.425

= =35.85MPa<[c]

1-1

0.2X1.0953

24.15X0.57

= =38.03MPa<[c]

(l L]

148丿

M=P-0-—

W

4.4)

輥身中部3-3斷面的彎曲應(yīng)力為

4.5)

P

c

3

叩以重車后的最小直徑代入。

對于3-3斷面：

D=1550mm；L=1700mm；l=3290mm

20

代入公式（4.5）得：

22.15

a=

3—3 0.4x1.4043

x[3.29-匹]

I2丿

=44.32MPav[b]

工作輥與支承輥間接觸應(yīng)力計算

所選支撐輥與工作輥材料均為45Mn2合金鍛鋼，由該材料HS=60查文獻

表3-8）得：

2q(D+D)

1 2_

qE(r+r)

12—n2(K+K)rr

1212

軋輥許用接觸應(yīng)力◎二220A0Pa=67MPa

a=2q=

O — —I 1 2

max nb n2(K+K)DD

*1212

式中：

q——加在接觸表面

單位長度上的負荷，

P22.15

q=廠茹=10-30MN/m

D,D及r,r――相互接觸的兩個軋輥的半徑

1212

K,K——與軋輥有關(guān)的系數(shù)，K=K=1-V2

1212

其中，卩,卩及E,E為兩軋輥材料的泊松比。查⑹E=186~206GPa;查

1212

[1，表3-8]得：L]=2200MPa，由于支撐輥和工作輥材料相同，

N

取E,=E=200GPa-

12

,i'2q(K+K)DDb= 1 2 1_2

(D+D)

112

若兩輥泊松比相同并取卩=卩=卩=0.3，則可簡化為

12

-4__丄=0.637qrr b

12

a=0.418.'qE(r1+r2)

max 1

qrr

1^2

b二1.52-

E(r+r)

112

將q=帶入，得

b

q=67x106

q=P=9280X?g

b 67x106

最大應(yīng)力

b=0.63767X106=304.85MPa<[q]

TOC\o"1-5"\h\z

max 0.14 N

滿足條件

最大切應(yīng)力

4.6)

t 二0.304b <t!

max max

查[1，表3-8]：□=670MPa,則:

T二0.304X531.61二161.61MPa<門max

滿足條件

4.3軋輥的變形計算

四輥軋機軋輥變形主要反映在支承輥。

設(shè)軋件與軋輥間作用著均布載荷q，且q=Pb。P為軋制力，b為軋件寬度,

L為輥身長度，c為支反力作用點到輥邊的距離（圖4.3）

圖4.3軋輥撓度計算簡圖

軋輥輥身中點總撓度為

f=f1+f

式中：

——由彎矩所引起的撓度值

1

——由切力所引起的撓度值

1

由卡氏定理和邊界條件得

彳8a3一4ab2+b3+64c3

18.8ED4

P fbe

\a一一+2c

G兀D2 2

已知：

P——軋制力，P二24.15MN

a——軋輥軸承中心線之間的距離

b 軋件寬度，b=1550mm

c——支反力作用點到輥邊的距離，c二a—L=570mm

2

4.7)

4.8)

4.9)

E=157GPa,G二60GPa(查⑹P61),D=1550mm,L=1700mm,

2

d=1095mm,

2

代入公式(4.9)，(4.10)得

fq0.31mm

1

fq0.16mm

2

則此軋機軋輥中點總撓度

fq0.47mm

機架的設(shè)計計算

機架的結(jié)構(gòu)尺寸

1、窗口尺寸

圖5.1窗口尺寸

B=1810mm

H=6250mm

2、立柱斷面積

圖5.2立柱斷面

S=9200x700=6440mm2=0.644m2

3、受力及力矩圖

圖5.3機架受力及彎矩圖

機架的受力情況可簡化為如圖5.3的形式：

l=1810+920=2730mm

1

=6250+1810=8060mm

2

機架的強度計算

慣性矩的計算

1、橫梁

截面如圖5.4

I-—bh3:

112

1

-一x0.8x1.83-0.3888m4

12

2、立柱

參考圖5.2

bh3

0.7x0.923

I-

0.0454m4

212

12

圖5.4橫梁截面

截面系數(shù)的計算

1、橫梁

=晉=罟=0.432m3

2、立柱

W=bh2=0.8X1.062=0.1498m3

26

強度計算

查［6,43-44］鑄鐵梁L］=40MPa

1、橫梁

假設(shè)I二I,則:

13

5.1)

ll

1+2

Rl2I

=11

4l

i

11.07x106x2.73▽2x0.3888十0.0454 2.73 8.1

+

0.3888 0.0454

=7.41x106N?m

M7.41

b= 1= =17.15MPav[b]

1W0.432

1

（5.2）

滿足條件

圖5.5機架應(yīng)力圖

2、立柱

5.3）

M=乞-M

241

立柱內(nèi)側(cè)的應(yīng)力

n2

RM

+2

W

2

2F

2

11.07x106x2.73

4

=0.14x106

N?m

0.24

2x1.06x0.8*時=8J3MPa<[b]

11.07

5.4)

立柱外側(cè)的應(yīng)力

R

b= —

a2 2F

2

M

2

W

2

11.07

2x0.93x0.70.09384

0.14二5.86MPavQ] (5.5)

滿足條件

5.3機架的變形計算

機加在垂直方向的彈性變形由以下三部分組成：

f=f1*f2*f3 (5.6)

式中：

——由彎矩產(chǎn)生的橫梁彎曲變形，

1

5.7)

「 12(RlM)

1El(24 4丿

2.922 (11.07x106x2.920.24x106)

200x109x0.0794( 24 4

=0.186mm

——由切力產(chǎn)生的橫梁彎曲變形，2

二1.2x11"%1°6%魂

2x80x109x1.8x0.8

=0.168mm

由拉力產(chǎn)生的立柱拉伸變形

5.9)

Rl

—— 2

3—2EF

2

11.07x106x9.4

2x200x109x0.8x1.06

——0.307mm

以上各式中：

E——機架材料彈性模數(shù)，取E——200GPa

K――斷面形狀系數(shù)，對于矩形斷面K——1.2

G——機架材料剪切彈性模數(shù)，取G——80GPa

F――橫梁斷面積

1

F――立柱斷面積

2

則總變形

f——0.186+0.168+0.307——0.661mm

對于熱軋四輥軋機的機架，機加總變形不應(yīng)超過0.5—1.0mm。⑸所以機架剛度符合要求。

畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明

原創(chuàng)性聲明

本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷

而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。

作者簽名： 日期：

指導教師簽名： 日期：

使用授權(quán)說明

本人完全了解 大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論

文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。

作者簽名： 日期：

學位論文原創(chuàng)性聲明

本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。

作者簽名：

日期：年月日

本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學可以將本學位

論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。

涉密論文按學校規(guī)定處理。

作者簽名：日期：年月日

導師簽名：

日期：年月

指導教師評閱書

指導教師評價：

一、 撰寫（設(shè)計）過程

1、 學生在論文（設(shè)計）過程中的治學態(tài)度、工作精神

□優(yōu)□良□中□及格口不及格

2、 學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

3、 學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

4、 研究方法的科學性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

5、 完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

二、 論文（設(shè)計）質(zhì)量

1、 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

2、 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

三、 論文（設(shè)計）水平

1、 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義□優(yōu)□良□中□及格口不及格

2、 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

3、 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

建議成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格

（在所選等級前的□內(nèi)畫“丿”）

指導教師： （簽名）單位： （蓋章）

年月曰

評閱教師評閱書

評閱教師評價：

一、 論文（設(shè)計）質(zhì)量

1、 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

2、 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格口不及格

二、 論文（設(shè)計）水平

1、 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義□優(yōu)□良□中□及格口不及格

2、 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

3、 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

建議成績：□優(yōu)

□良 □中

□及格

□不及格

（在所選等級前的□內(nèi)畫

“廠）

評閱教師：

（簽名）

單位：

（蓋章）

年月

日

教研室（或答辯小組）及教學系意見

教研室（或答辯小組）評價：

一、 答辯過程

1、 畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況□優(yōu)□良□中□及格口不及格

2、 對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

3、 學生答辯過程中的精神狀態(tài)

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

二、 論文（設(shè)計）質(zhì)量

1、 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

2、 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格口不及格

三、 論文（設(shè)計）水平

1、 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導意義□優(yōu)□良□中□及格口不及格

2、 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

3、 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平

□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格

評定成績：□優(yōu)□良□中□及格□不及格

（在所選等級前的□內(nèi)畫“丿”）

教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）

年月曰

學位論文原創(chuàng)性聲明

本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下進行的研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。

學位論文作者（本人簽名）：

學位論文出版授權(quán)書

本人及導師完全同意《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程、《》中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》（以下簡稱“章程”），愿意將本人的學位論文提交“中國學術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫、《》中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開出版，并同意編入CNKI《中國知識資源總庫》在《中國博碩士學位論文評價數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳同播意，按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。

論文密級：

□公開□保密（___年__月至__年__月）（保密的學位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議）

作者簽名：

年 月 日

導師簽名：

年 月 日

獨創(chuàng)聲明

本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是本人在指導老師的指導下獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。

本聲明的法律后果由本人承擔。

作者簽名:

二0—0年九月二十日

畢業(yè)設(shè)計（論文）使用授權(quán)聲明

本人完全了解濱州學院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定。

本人愿意按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版，同意學校保存學位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復制手段保存設(shè)計（論文）；同意學校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。

（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）

作者簽名: 二0—0年九月二十日

致謝

時間飛逝，大學的學習生活很快就要過去，在這四年的學習生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。

首先非常感謝學校開設(shè)這個課題，