軋鋼機械裝備及其智能化技術 課件全套 馬立峰 第1-10章 緒論 -卷取機與開卷機

第一章緒論軋鋼機械裝備及其智能化技術1.1.1軋鋼機械軋鋼機械或軋鋼設備主要指：由原料到成品整個軋鋼工藝過程中使用的機械設備。

軋鋼機主機列：使軋件產生塑性變形的機器（軋鋼車間類型）軋鋼機械

軋鋼車間輔助設備：飛剪、矯直機、卷取機、輥道等中厚板生產線1.1軋鋼機械及其分類1.1軋鋼機械及其分類1.1.2軋鋼機的分類一、按用途分

初軋機/板坯軋機：主要用于軋制鋼錠、方坯、板坯開坯機

鋼坯軋機：將大鋼坯軋成方坯型鋼軋機軌梁軋機：用于軋制重軌大型軋機：生產大型方鋼、圓鋼、工字鋼、槽鋼、鋼軌中型軋機：生產中型方鋼、圓鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼、鋼軌小型軋機：生產小型方鋼、圓鋼、角鋼線材軋機：生產線材1.1軋鋼機械及其分類1.1.2軋鋼機的分類一、按用途分

熱軋板帶軋機

冷軋板帶軋機單張生產鋼板軋機成卷生產寬帶鋼軋機：生產1.0~1.5mm帶鋼/鋼板成卷生產窄帶鋼軋機：生產0.02~4mm帶鋼箔帶軋機：生產0.0015~0.012mm箔帶鋼厚板軋機：生產4~50mm的厚鋼板寬帶鋼軋機：生產1.2~16mm的帶鋼疊軋薄板軋機：生產0.3~4mm薄帶鋼1.1軋鋼機械及其分類1.1.2軋鋼機的分類一、按用途分

熱軋無縫鋼管軋機

冷軋無縫鋼管軋機：生產φ5~500mm薄壁管特殊用途軋機車輪軋機：軋制鐵路用車輪圓環(huán)一輪箍軋機：軋制軸承環(huán)及車輪輪箍鋼球軋機：軋制各種用途的鋼球周期斷面軋機：軋制變斷面軋件齒輪軋機：滾壓齒輪絲杠軋機：滾壓絲杠400自動軋輥機：生產φ27~400mm鋼管140自動軋輥機：生產φ70~140mm鋼管168連續(xù)軋輥機：生產φ80~168mm鋼管1.1軋鋼機械及其分類二、按軋輥在工作機座中的布置形式分

二輥軋機

三輥軋機

三輥勞特軋機

四輥軋機PC軋機CVC軋機

偏五輥軋機S軋機

軋輥水平布置

1.1軋鋼機械及其分類二、按軋輥在工作機座中的布置形式分

五輥泰勒軋機

六輥軋機HC軋機

偏八輥軋機

十二輥軋機

二十輥軋機

十八輥軋機

行星軋機軋輥水平布置

1.1軋鋼機械及其分類二、按軋輥在工作機座中的布置形式分

立輥軋機

四輥萬能軋機

六輥萬能軋機

萬能軌梁軋機軋輥垂直布置

斜輥穿孔機

菌式穿孔機

盤式穿孔機

三輥穿孔機軋輥傾斜布置

1.1軋鋼機械及其分類二、按軋輥在工作機座中的布置形式分

三輥延伸軋機

鋼球軋機

三輥周期斷面軋機軋輥傾斜布置車輪軋機

齒輪軋機軋輥具有其他不同布置形式

1.1軋鋼機械及其分類三、按軋機的布置形式分a-單機架式；b-雙機架式；c-列橫列式；d-二列橫列式；e-三列橫列式；f-集體驅動連續(xù)式；g-單獨驅動連續(xù)式

1.1軋鋼機械及其分類三、按軋機的布置形式分

h-半連續(xù)式；i-串列往復式；j-布棋式1.1軋鋼機械及其分類1.1.3軋鋼輔機的分類

剪切類：

平行刀片剪切機；斜刀片剪切機；圓盤式剪切機；飛剪機；

熱鋸機；飛鋸機矯直類：壓力矯直機；輥式矯直機；斜輥矯直機；張力矯直機；

拉伸彎曲矯直機卷取類：帶鋼卷取機；棒線材卷取機運輸翻轉類：輥道；推床；冷床；回轉臺；懸掛輸送機、輸送鏈；翻鋼機打捆包裝類：打捆機；包裝機表面清理加工類：修磨機；火焰清理機；酸洗機組鍍鋅（錫）機組；

清洗機組第2章

軋輥與軋輥軸承

2.1軋輥

2.2軋輥軸承2.1軋輥軋機軋制時載荷大，并且交變頻繁，關鍵承載部件易損壞工作輥系斷輥軋機必須具備高剛度、長壽命、高可靠性一、軋鋼機及軋輥介紹軋輥按軋機類型分：板軋機軋輥和型鋼軋機軋輥；板帶軋機軋輥：軸向呈圓柱形；熱軋輥：呈微凹狀；冷軋輥：呈微凸狀。軋輥的結構：由輥身、輥頸和軸頭三部分組成。二、軋輥的類型與結構輥身輥頸軸頭軸頭輥頸梅花軸頭萬向軸頭雙鍵槽軸頭圓柱形軸頭帶平臺軸頭型鋼軋輥輥身刻有軋槽；軋輥的結構：由輥身、輥頸和軸頭三部分組成。梅花軸頭萬向軸頭雙鍵槽軸頭圓柱形軸頭帶平臺軸頭二、軋輥的類型與結構輥頸軸頭軋鋼機軋輥按軋機類型可分為哪幾種？為什么熱軋輥一般微凹狀，冷軋輥則呈微凸狀？答：按軋機類型分為板帶軋機軋輥和型鋼軋機軋輥。熱軋輥一般呈微凹狀，當受熱膨脹時，可保持較好的板型；冷軋輥則呈微凸狀，當受力彎曲時，可保持較好的板型。輥身：直接與軋件接觸，使軋件發(fā)生塑性變形；輥頸：安裝在軸承中，通過軸承座和壓下裝置把軋制力傳給機架；軸頭：與連接軸相連，傳送軋制扭矩。四輥軋機：工作輥：平衡力、彎輥力

支承輥：軋制力二、軋輥的類型與結構三、軋輥的尺寸參數軋輥名義直徑D、輥身長度L、輥頸直徑d和輥頸長度l1.軋輥名義直徑和輥身長度（1）板帶軋機軋輥bmaxa/2a/2LD輥身長度：L=bmax+a

式中：a=100～400mm。輥徑：二輥軋機：輥徑根據咬入條件及軋輥強度確定；四輥軋機：工作輥直徑：盡量小，受輥頸和軸頭的扭轉強度和咬入條件限制；支承輥直徑：決定于剛度和強度要求。

15-22°三、軋輥的尺寸參數（1）板帶軋機軋輥bmaxa/2a/2LD四輥軋機：工作輥直徑：盡量小，受輥頸和軸頭的扭轉強度和咬入條件限制；支承輥直徑：決定于剛度和強度要求。（2）型鋼軋機軋輥特點：有孔型；名義直徑(公稱直徑)是軋機的標稱參數。軋輥直徑：公稱直徑、工作直徑：

DLDg

輥身長度：孔型的配置、軋輥的抗彎強度和剛度。Dg

－軋輥的工作直徑；

?h

－壓下量；α

－

咬入角。

三、軋輥的尺寸參數輥頸軸頭（2）型鋼軋機軋輥

DLD1

輥身長度：孔型的配置、軋輥的抗彎強度和剛度。

初軋機L=(2.2~2.7)D型鋼粗軋機L=(2.2~3.0)D型鋼精軋機L=(1.5~2.0)D三、軋輥的尺寸參數輥頸軸頭2.輥頸直徑d和輥頸長度l輥頸尺寸與所用的軸承形式有關。滾動軸承，按下式選?。篸=（0.5～0.55）D式中：d－輥頸直徑；D－輥身直徑；

l/d=0.8～1。DddlLl三、軋輥的尺寸參數3.軸頭尺寸：輥頭尺寸指的是軋輥傳動端的尺寸。梅花軸頭：d1=d

-（10～15）mmDddlLld1d1三、軋輥的尺寸參數型鋼軋機軋輥與板帶軋機軋輥的尺寸參數確定過程有何不同？答：型鋼軋機軋輥：先確定輥身直徑，再確定輥身長度；

板帶軋機軋輥：先確定輥身長度，再確定輥身直徑。板帶軋輥型鋼軋輥4.各種軋輥的重車率每次重車量：0.5～5mm；重磨量：0.01～0.5mm軋輥從開始使用直到報廢，其全部重車量與軋輥名義直徑的百分比稱為重車率。三、軋輥的尺寸參數5.軋輥材質的選擇綜合考慮軋機特點、軋輥工作條件、各類軋輥材質特性、軋輥設計、原用軋輥的主要失效形式等諸多因素。常用軋輥材：●合金鍛鋼熱軋軋輥：55Mn2，55Cr，60CrMnMo，60SiMnMo冷軋軋輥：9Cr，9Cr2，9CrV，9Cr2W，9Cr2Mo，60CrMnV，80CrNi3W●合金鑄鋼●鑄鐵：普通鑄鐵、合金鑄鐵和球墨鑄鐵。

采用不同鑄型又分：半冷硬、冷硬、無限冷硬三、軋輥的尺寸參數型鋼軋機軋輥與板帶軋機軋輥的受力特點有何不同？答：型鋼軋機軋輥輥身長度上都布置有許多軋槽，軋輥的外力（軋制壓力）可看成集中力；板帶軋機軋輥所受軋制力不能看成集中力，可看成是沿軋件寬度均布載荷，并且左右對稱。板帶軋輥型鋼軋輥1、有槽軋輥的強度校核軋輥的外力近似地看成集中力。輥身計算彎曲，輥頸計算彎曲和扭轉，軸頭計算扭轉。

四、軋輥的強度計算

四、軋輥的強度計算

軋輥受力分析：軋制力不能看成集中力，可看成是沿軋件寬度的均布載荷，左右對稱。四輥軋機中較多的傳動是工作輥，支承輥計算輥身中部和輥頸斷面的彎曲應力，工作輥計算傳動端的扭轉，有彎輥時要考慮彎曲應力。板帶軋機軋輥四、軋輥的強度計算安全系數一般取5彎曲彎曲彎曲和扭轉彎曲和扭轉彎曲和扭轉彎曲和扭轉扭轉扭轉四、軋輥的強度計算輥身中央斷面的彎曲力矩為：

彎曲應力為：

式中：b－軋件寬度；

輥頸危險斷面上的彎矩為：輥頸上的彎曲應力和扭轉應力分別為:式中：Mw－抗彎力矩；Mn－扭轉力矩；

Ww－抗彎截面系數；Wn－抗扭截面系數；

d－輥頸直徑。四、軋輥的強度計算二輥軋機對于鋼軋輥，按第三或第四強度理論來計算輥頸處合成應力。根據第四強度理論有：

對于鑄鐵軋輥，用第一或第二強度理論來計算輥頸處合成應力。

根據第二強度理論有：軸頭：矩形截面扭轉時的最大剪應力發(fā)生于矩形的長邊中點處。其計算公式為：

式中：Wn-橫截面的抗扭截面系數。

矩形截面的長邊長度為a，短邊長度為b，式中系數η

隨長邊與短邊長度之比（a/b）的大小而變。

四、軋輥的強度計算二輥軋機工作輥與支承輥間的接觸應力

平面應變問題

赫茲接觸理論

：壓應力半橢圓分布

最大壓應力和接觸區(qū)寬度

q—接觸表面單位長度上的負荷

D1\D2\r1\r2—軋輥直徑和半徑K1、K2—與軋輥材料有關的系數

四、軋輥的強度計算四輥軋機工作輥與支承輥間的接觸應力

接觸區(qū)最大切應力計算

主切應力、反復切應力

A:深度主切應力軋輥不產生疲勞破壞的條件

反復切應力深度四、軋輥的強度計算四輥軋機四、軋輥的強度計算型鋼軋機軋輥

輥身計算彎曲，輥頸計算彎曲和扭轉，軸頭計算扭轉板帶軋機軋輥二輥軋機

輥身計算彎曲，輥頸計算彎曲和扭轉，軸頭計算扭轉四輥軋機（傳動工作輥）支承輥：計算輥身中部和輥頸的彎曲應力工作輥只計算傳動端的扭轉，有彎輥時要考慮彎曲應力）六、軋輥的變形計算L/2卡氏定理：六、軋輥的變形計算L/2卡氏定理：六、軋輥的變形計算M\Q—任意斷面的彎矩和切力；E\G—彈性模量和剪切模量；I\F—慣性矩和斷面面積；R—計算軋輥撓度處的外力。將M和Q值代入上式，選取不同的積分上下限，可以得到輥身不同位置的撓度值。輥身中點L/2卡氏定理：六、軋輥的變形計算輥身中點與軋件邊緣處撓度差值輥身中點與軋輥邊緣處撓度差值式中：K—截面系數K=10/9L/2卡氏定理：2.2軋輥軸承一、軋輥軸承的工作特點軋輥軸承是軋機的主要部件之一，軋輥軸承的工作特點：（1）工作負荷大。通常軋輥軸承的單位壓力比一般用途的軸承高2～5倍，甚至更高。而PV(單位壓力和線速度的乘積)值是普通軸承的3～20倍。（2）運轉速度差別大。線材軋機的速度可達140m/s以上，而有的軋機軋制速度僅有0.2m/s。（3）工作環(huán)境惡劣。熱軋時有冷卻水和氧化鐵皮飛濺，而且溫度高；冷軋時的工藝潤滑劑與軸承潤滑劑容易相混。因此，對軸承的密封損失有較高的要求。2.2軋輥軸承二、軋輥軸承的類型軋輥軸承分滾動軸承和滑動軸承兩大類。軋輥軸承在徑向尺寸受限制，承受很大的軋制力，所以在軋機上使用的滾動軸承多采用多列滾子軸承。滾動軸承類型：雙列球面滾子軸承、四列圓錐滾子軸承和多列圓柱滾子軸承。滾動軸承的特點：剛性大、摩擦系數較小、但抗沖擊性能差、外形尺寸大。2.2軋輥軸承2.2軋輥軸承1、四列圓柱滾子軸承特點：徑向承載能力高，剛性好，制造精度高，旋轉精度高，極限轉速較高，相同承載能力下該類型軸承剖面尺寸較小；其內圈無擋邊、可分離，并能與軸承外組件互換裝配；該類型軸承不能承受軸向負荷，須與其它軸向定位軸承配套使用。2.2軋輥軸承2、四列圓錐滾子軸承特點：主要用來承受以徑向負荷為主的徑向與軸向聯合負荷。軸向游隙的大小對軸承能否正常工作關系很大。四列圓錐滾子軸承可承受較大的徑向載荷，但極限轉速較低，主要用于重型機械，尤其在軋鋼機上廣泛應用。2.2軋輥軸承3、調心滾子軸承特點：由雙滾道內圈，球面滾道外圈，雙列球面滾子及保持架構成。外滾道中心與軸承中心一致，具有自動調心功能，可以補償與軸承座之間的安裝誤差或軸撓曲使內外圈產生的傾斜。其能夠承受較大的徑向載荷，一定的雙向軸向載荷。對于受重載荷或振動的場合特別適用。2.2軋輥軸承4、滾動軸承的密封是指在線軸承的防漏、防水、防塵及防變質。常用非接觸式迷宮密封：利用動靜配合體產生曲折通道使流體產生渦流而難于泄漏。徑向軸承——動迷宮和靜迷宮；推力軸——外擋圈和鎖緊螺母。2.2軋輥軸承3、滾動軸承壽命計算根據軋輥尺寸選擇合適的軸承型號，計算軸承的使用壽命:軸承當量動負荷徑向載荷與軸向載荷的關系●一般帶材軋機：●低精度中、小型板帶軋機：●

板帶軋機：●對稱斷面型鋼軋機：●不對稱斷面型鋼軋機：

二、軋輥軸承的類型滑動軸承：液體摩擦軸承和開式滑動軸承。其中液體摩擦軸承又分為動壓軸承、靜壓軸承和動靜壓軸承。開式滑動軸承又分為開式金屬瓦軸承和開式非金屬瓦軸承。與普通滑動軸承和滾動軸承比較，動壓軸承有以下特點：（1）摩擦系數小，在穩(wěn)態(tài)工作時摩擦系數為0.001～0.005。（2）承載能力高，對沖擊載荷敏感性小。（3）適合在高速下工作。（4）使用壽命長，在正常使用條件下，其壽命可達10-20年。（5）體積小，結構緊湊。2.2軋輥軸承1、動壓油膜軸承油膜形成過程：1）軸開始轉動，軸頸與軸承直接接觸，處于干摩擦狀態(tài)，軸處于下方。圖a、b2）軸的轉速增大，吸2.2軋輥軸承入軸承軸承間的油量增加，形成油楔，油膜壓力形成，轉動中，動壓力與軸承徑向載荷相平衡軸頸中心偏移達到穩(wěn)定值。圖c3）軸轉速繼續(xù)增大，軸頸中心向軸承中心移動。圖d應用：轉速變化不大的不可逆軋機2、靜壓油膜軸承通過專門的液壓系統(tǒng)提供高壓油，壓力大于40MPa，靠油的靜壓使軸頸懸浮在軸中。靜壓油膜軸承有較高的承載能力，壽命比動壓軸承更長。3、動靜壓油膜軸承極限速度（約為1.6m/s）、啟動、制動的情況下，靜壓系統(tǒng)投入工作；而在高速、穩(wěn)定運轉時，軸承呈動壓工作狀態(tài)。靜壓系統(tǒng)壓力70～140MPa。2.2軋輥軸承第三章軋輥調整、平衡及換輥裝置軋鋼機械裝備及其智能化技術一、軋輥調整裝置的類型軋輥調整裝置的作用：（1）調整輥縫，以保證軋件按給定的壓下量軋出所要求的斷面尺寸及產品精度。（2）在生產線上，調整軋輥與輥道水平面間的相對高度位置，在軋機上，調整各機座間軋輥的相對高度位置，以保證軋制線高度一致。（3）在型線軋機上，調整軋輥軸向位置，以保證軋輥對準孔型。（4）在板帶軋機上要調整軋輥的軸向位置或徑向位置，目的是改變輥形來控制板形。3.1軋輥調整裝置的類型一、軋輥調整裝置的類型軋輥調整裝置的分類：（1）上輥調整裝置——壓下裝置：手動、電動、液壓、電-液聯合。（2）下輥調整裝置。（3）中間輥調整裝置。（4）立輥調整裝置。（5）特殊軋機調整裝置。3.1軋輥調整裝置的類型二、軋輥手動調整裝置上輥手動調整裝置類型：a斜楔調整方式；b直接傳動壓下螺絲調整方式；c圓柱齒輪傳動壓下螺絲調整方式；d蝸輪蝸桿傳動壓下螺絲調整方式。3.1軋輥調整裝置的類型二、軋輥手動調整裝置中輥手動調整裝置三輥型鋼軋機，按照軸承襯的磨損程度調整軸承的上瓦座，保證輥頸與軸承襯之間的合適間隙。結構：斜楔機構4(調整量小)，壓緊H形瓦座5。3.1軋輥調整裝置的類型二、軋輥手動調整裝置中輥手動調整裝置三輥型鋼軋機，按照軸承襯的磨損程度調整軸承的上瓦座，保證輥頸與軸承襯之間的合適間隙。斜楔機構，壓緊H形瓦座。3.1軋輥調整裝置的類型二、軋輥手動調整裝置下輥手動調整裝置1、壓上螺絲式：調整量大，但易受水與氧化鐵皮的浸蝕，需較好的密封2、斜楔式軋輥重車后，用于快速對準軋制線，采用液壓馬達驅動的縱楔式下輥調整機構。3.1軋輥調整裝置的類型二、軋輥手動調整裝置輥縫對稱調整裝置指軋制線固定不變，上、下工作輥的中心線相對于軋制線同時分開或同時靠近。螺桿-齒輪-斜楔3.1軋輥調整裝置的類型組成：電動機、減速機、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。按軋輥調整距離、速度及精度分類：快速電動壓下、慢速電動壓下3.2電動壓下裝置（一）、快速電動壓下裝置不“帶鋼”壓下，壓下速度大于1mm/s，多用于可逆式熱軋機。可逆熱軋機的工藝特點：軋輥快速、大行程、頻繁的調整；不“帶鋼”壓下對壓下系統(tǒng)的要求：采用慣性小的傳動系統(tǒng)；有較高的傳動效率和工作可靠性；有克服壓下螺絲阻塞事故的措施。3.2電動壓下裝置圓柱齒輪-蝸輪副聯合傳動減速比i=9.8；壓下電機：2臺直流電機，功率150/300kW；轉速480/960r/min;壓下速度：20~40mm/s差動機構3：保證壓下螺絲同步運轉或單獨調整。蝸輪副：i=50，22kW，n=650r/min克服電磁聯軸節(jié)在大負荷時打滑；可以處理壓下螺絲阻塞事故。兩側壓下螺絲同步運轉——聯軸節(jié)；單獨調整——差動電機3.2電動壓下裝置圓柱齒輪-蝸輪副聯合傳動實現兩側壓下螺絲單獨或同步壓下低速傳動鏈——降低傳動系統(tǒng)轉動慣量設置原因：初軋機、板坯軋機和厚板軋機的電動壓下裝置行程大、速度快、動作頻繁，不“帶鋼”壓下。目的：為了解決由于卡鋼、“坐輥”或壓下螺絲超限提升而無法退回的阻塞事故，在初軋機、板坯機和厚板軋機設置了壓下螺絲回松裝置?；厮闪Π疵總€壓下螺絲最大軋制力的1.6~2.0倍考慮。3.2電動壓下裝置（二）、壓下螺絲的回松裝置“坐輥”就是壓下系統(tǒng)使兩軋輥快速壓靠，軋輥接觸后產生彈性變形，彈性變形的兩軋輥相互產生一個反彈力，使壓下螺絲與螺母“咬死”，電動機達到堵轉力矩后，被迫停轉。工作過程：雙臂托盤2上的液壓缸5升起→托盤6和壓蓋7→下半離合器8提起→與上半離合器2結合→工作缸3→上半離合器2的雙臂回轉→強迫壓下螺絲旋轉。阻塞力矩只由工作缸和離合器承擔，并不通過壓下裝置的傳動零件。這就使壓下裝置的傳動零件可以按小得多的空載壓下力矩設計，使其結構更緊湊?！獕合侣萁z的自動旋松：主要產生在初軋機上，由此影響輥縫開度并影響軋件的精度，產生軋件的厚薄不均。

1）原因：壓下螺絲螺距過大，螺蚊升角大于或接近螺紋的自鎖角，無自鎖性。

2）解決方法：

——適當加大壓下螺紋直徑，tgα=h/πd，減少螺紋升角，增加自鎖能力。但過大的直徑引起軋機尺寸過于龐大也應予以考慮。

——增大壓下螺紋球面墊直徑與開孔直徑d4,d3，從而加大摩擦力矩。此外選用適當的潤滑劑，也可解決壓下螺絲的旋松問題。用于板帶軋機上，又稱為板帶軋機電動壓下裝置。特點：（1）軋輥調整量小。最大10~25mm（2）調整精度高，調整精度都應在帶鋼厚度公差范圍之內。（3）經常處于“頻繁的帶鋼壓下”的工作狀態(tài)。（4）壓下裝置必須動作快，靈敏度高。（5）軋機軋輥的平行度的調整要求嚴格，兩個壓下螺絲嚴格同步運行外，還可以單獨調整。3.2電動壓下裝置（三）、慢速電動壓下裝置3.2電動壓下裝置（三）、慢速電動壓下裝置速比最高1500~2000主要結構形式：1）、兩級蝸桿傳動特點：傳速比大、結構緊湊、傳動效率低，造價高。適合結構受限制的板帶軋機。3.2電動壓下裝置（三）、慢速電動壓下裝置2）、圓柱齒輪—蝸輪副可將圓柱齒輪和蝸輪蝸桿放在一個箱體內。特點：傳動效率提高，成本低。多用于熱軋板帶軋機。3.2電動壓下裝置（三）、慢速電動壓下裝置總傳動比i=54電磁離合器3000N.m回松機構i=503.2電動壓下裝置（三）、慢速電動壓下裝置3）、行星齒輪電機軸與壓下螺絲同軸配置，三級行星齒輪傳動壓下螺絲，整個傳動裝置與立式電機與壓下螺絲一起上下移動。特點：傳動效率高，可消除壓下螺絲花鍵中的滑動摩擦損失，結構緊湊，轉動慣量小，加速時間短，壓下調整靈活，適合用于精軋機組。

為了控制板厚偏差，壓下裝置設置粗調和精調兩部分。粗調—給定初始輥縫精調—軋制過程中及時對輥縫進行微量調整。1、電動雙壓下裝置：粗調和精調都由電動機通過機械減速來傳動壓下螺絲，慣性力較大，無法滿足高精度板厚公差的要求。（四）、

雙壓下裝置2、電-液雙壓下裝置：1）、第一種粗調：電動壓下精調：液壓缸9→齒條6→扇形齒輪5和7→壓下螺母8→壓下螺絲上下移動2）、第二種粗調：電動壓下精調：液壓缸——AGC3、快速響應電-液壓下裝置：組成：閥控缸式動力機構；控制系統(tǒng)；液壓站。特點：（1）響應速度快（2）減少了占地空間。（3）實現了壓下裝置檢測機構的簡單化。（4）提高了油缸的工作壽命。（5）便于維護，提高了油缸的抗沖擊特性。（6）具有高控制性和易調整性。

（五）、

軋機的壓下螺絲與壓下螺母（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母一、壓下螺絲的設計計算（1）壓下螺絲螺紋外徑確定●壓下螺絲的強度校核壓下螺絲常用材料：45號和55號鍛鋼，在軋制力很大的冷軋薄板軋機上，也可以選用合金鋼，如40Cr、40CrMo及40CrNi等；壓下螺絲的安全系數。通常選用：n≥6。（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母一、壓下螺絲的設計計算（1）壓下螺絲螺紋外徑確定●壓下螺絲的強度校核壓下螺絲的螺紋形式單頭鋸齒形螺紋——常用梯形螺紋——冷軋板帶軋機（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母一、壓下螺絲的設計計算（2）壓下螺絲的尾部形狀設計●壓下螺絲的尾部形狀選擇帶花鍵的尾部：——上輥調節(jié)距離不大的軋機，薄的板帶及中小型鋼和線材軋機鑲有青銅滑板的方形尾部——上軋輥調節(jié)距離大的初軋機、板坯軋機及厚板等大型軋機（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母一、壓下螺絲的設計計算（2）壓下螺絲的尾部形狀設計●壓下螺絲的端部形狀選擇凸形——球面銅墊處于拉應力狀態(tài)，極易碎裂凹形——自位性好，能防止青銅止推墊塊產生拉應力，提高了青銅墊塊的使用壽命，減少了有色金屬的消耗。（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母二、壓下螺母的結構尺寸設計（1）壓下螺母的形式及材質的選用●材質：高強度的鑄造鋁青銅如ZQAl9-4或鑄造鋁黃銅如ZHAl66-6-3-2等材料●形式a-單級螺母；b單鑲套螺母；c-雙鑲套螺母；d-通冷卻水螺母；e-在鑄鐵套上澆鑄青銅并通有冷卻水的螺母1-壓板；2-橫梁；3-套；4-水套降低成本高強鑄鐵改善散熱條件小型軋機（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母

（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母二、壓下螺母的結構尺寸設計（2）壓下螺母高度H和外徑D的確定壓下螺絲的內徑、螺距和螺紋形狀確定壓下螺母的●壓下螺母高度H的確定按擠壓強度確定：計算出螺紋圈數Z后，按經驗公式預選H[p]=15~20MPa,H=(1.2~2)d（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母二、壓下螺母的結構尺寸設計（2）壓下螺母高度H和外徑D的確定壓下螺絲的內徑、螺距和螺紋形狀確定壓下螺母的●壓下螺母外徑D的確定按擠壓強度確定：p——壓下螺母接觸面上的單位壓力P1——壓下螺母上的最大作用力，D——壓下螺母外徑D1——壓下螺絲通過的機架上橫梁孔的直徑[p]——壓下螺母材料的許用擠壓應力按經驗公式確定DD=(1.5~1.8)d（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母三、轉動壓下螺絲的功率計算克服轉動摩擦靜力矩（壓下螺絲與螺母的螺紋間及壓下螺絲端部樞軸與墊塊間由于在垂直力P1的作用下所產生的）和動力矩（啟動加速度所產生的）（1）壓下摩擦力矩的計算●壓下機構穩(wěn)定運轉時：最大摩擦靜力矩：M1——壓下螺絲的樞軸端部與止推墊塊之間的摩擦力矩；

M2——壓下螺絲與螺母螺紋間的摩擦力矩.1-壓下螺絲；2-壓下螺母；3-壓下螺絲樞軸；4-止推墊塊；5-上軸承座（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母計算M1

P1——作用在一個壓下螺絲上的力（壓下螺絲的軸向力），——止推墊塊與樞軸間的摩擦系數；d3——壓下螺絲端部樞軸間的直徑。新的壓下螺絲與止推墊塊時，用

而經跑合后用

計算M2壓下取“+”，提升取“-”——壓下螺絲與螺母間的摩擦角

——壓下螺絲與螺母的螺紋升角d2——壓下螺絲與螺母的螺紋中徑1-壓下螺絲；2-壓下螺母；3-壓下螺絲樞軸；4-止推墊塊；5-上軸承座（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母最大靜力矩最大軸向力P1的計算●空載壓下Q——平衡力G——被平衡部件的總重量K——平衡系數1-壓下螺絲；2-壓下螺母；3-壓下螺絲樞軸；4-止推墊塊；5-上軸承座（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母最大靜力矩最大軸向力P1的計算●帶鋼壓下P——總軋制力●卡鋼時將靜力矩換算到電機軸上，電動機軸上的靜力矩：i——壓下裝置傳動機構的總傳速比；——壓下裝置傳動機構的總傳動效率1-壓下螺絲；2-壓下螺母；3-壓下螺絲樞軸；4-止推墊塊；5-上軸承座（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母（2）動力矩的計算——壓下機構傳動系統(tǒng)中的總的飛輪矩——電動機的角加速度——電動機額定轉速——電動機從靜止啟動到額定轉速時所需要的時間轉換到電動機軸上的動力矩（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母（3）壓下電動機轉動功率計算N——壓下電動機的轉動功率；——壓下電動機的額定轉速，r/min；——壓下電動機的額定功率（五）

軋機的壓下螺絲與壓下螺母輥縫的調整均由帶位移傳感器的液壓缸來完成。特點：（1）快速響應性好，調整精度高。下表為液壓壓下與電動壓下動態(tài)特性比較。（2）過載保護簡單可靠。（3）采用液壓缸壓下可以根據需要改變軋機當量剛度，實現對軋機從“恒輥縫”到“恒壓力”軋制，以適應各種軋制及操作情況。（4）較機械傳動效率高。（5）便于快速換輥，提高軋機作業(yè)率。3.3液壓壓下裝置壓下液壓缸在軋機上的配置方案有“壓下式”和“壓上式”兩種形式。壓下式3.3液壓壓下裝置壓下液壓缸3和平衡架9由平衡液壓缸1通過拉桿懸掛在機架頂部；壓下液壓缸與支承輥軸承座間有一組墊片5，其厚度可按照軋輥的磨損量調整，這樣可避免過分增大液壓缸的行程。液壓缸上部的T型槽內，裝有弧形墊塊2；壓下液壓缸的缸體平放在上支承輥軸承座6上壓下液壓缸在軋機上的配置方案有“壓下式”和“壓上式”兩種形式。壓下式3.3液壓壓下裝置活塞直徑為965mm，最大行程10mm，最大作用力為12.5MN。液壓壓下系統(tǒng)采用MOOG73控制伺服閥，其額定流量57L/min（壓力為7MPa時），最大工作壓力21MPa。壓上式為了調整軋制線和盡量減小液壓缸的工作行程，液壓缸下面裝有兩級蝸輪副傳動的電動壓上機構。直流電動機的功率為75kW，轉速515r/min,兩級蝸輪的速比分別為i=4.13和i=25，壓上速度32mm/s。工作行程121mm，最大行程為180mm.3.3液壓壓下裝置目的：為了消除軋制咬鋼過程中，因工作機座中有關零件間存在間隙所引起的沖擊現象，改善咬入條件，防止工作輥與支承輥之間產生打滑現象。類型：彈簧式；重錘式；液壓式；彈性膠體3.4軋輥平衡裝置彈簧式平衡裝置特點：結構簡單、造價低、維修簡便，但平衡力是變化的，僅用于上輥調節(jié)高度在50～100mm的中、小型型鋼及線材等軋機上。

在安裝彈簧時其最小預緊力Pymin為:Pymin=G+Pmin式中G——被平衡零件的重力,；Pmin——彈簧的最小過平衡力,N，Pmin=(0.2~0.4)G。3.4軋輥平衡裝置重錘式平衡裝置特點：1、工作可靠操作簡單，調整行程大；2、磨損件少，易于維修保養(yǎng)；3、機座的地基深，增加了基建投資；4、平衡重錘易產生很大的慣性力，造成平衡系統(tǒng)出現沖擊現象，影響軋件質量。原理：重錘12所產生的平衡力由支桿4通過上軸承座的凹槽A傳于軸承座3，使上軋輥系得到了平衡。3-4-6-7；7-9-8-123.4軋輥平衡裝置a-1150mm初軋機上軋輥重錘式平衡裝置;b、c-1150mm初軋機上軋輥平衡裝置的止動閂板1-壓下螺絲；2-止推墊塊；3-上軸承座；4-支桿；5-立柱中滑槽；6-絞鏈；7-支梁；8-杠桿9-拉桿；10-調整螺母；11-螺桿；12-重錘；13-滑板；14-閂板；15-立柱液壓式平衡裝置優(yōu)點：①結構緊湊，適于各種高度的上軋輥的平衡；②動作靈敏，能滿足現代化的板厚自動控制系統(tǒng)的要求；③在脫開壓下螺絲的情況下，上輥可停在任何要求的位置，同時拆卸方便，因此加速了換輥過程；④平衡裝置裝于地平面以上，基礎簡單、維修方便、便于操作。缺點：①調節(jié)高度不宜過高，否則制造、維修困難；②需要一套液壓系統(tǒng)，增加了設備投資。類型：單缸式、四缸式、五缸式、八缸式3.4軋輥平衡裝置單缸式：原理：上軋輥通過放在上橫梁上的一個平衡液壓缸1進行平衡，而旁邊的小液壓缸2用來平衡上連接軸。適用于軋輥調節(jié)高度達、輥身長的大型二輥初軋機。3.4軋輥平衡裝置四缸式：原理：上軋輥通過安裝在兩個壓下螺絲兩側共4個柱塞缸4進行平衡。柱塞缸通過拉桿11和軸承座10來對上軋輥實現平衡。適用于上輥調節(jié)距離大的各種大型軋機，其柱塞行程可達1230mm。3.4軋輥平衡裝置3.4軋輥平衡裝置五缸式：四輥中厚板軋機結構：上支承輥：大液壓柱塞缸1，通過平衡橫梁2、拉桿3以及下勾梁4，進行平衡。上工作輥：下工作輥軸承座中的4個小液壓柱塞缸5來實現平衡。3.4軋輥平衡裝置3.4軋輥平衡裝置五缸式：四輥中厚板軋機特點：液壓缸數量少，簡化了軸承座的結構；換輥時柱塞缸1固定不動，加速了換輥過程；柱塞缸在機座頂部，可以防止氧化鐵皮和冷卻水浸入缸體內部，改善了柱塞缸1的工作條件。缺點：笨重，機座高度高。八缸式：用于四輥冷軋機。結構：上支承輥：下支承輥軸承座內的4個大柱塞缸4下工作輥：下工作輥軸承座內的4個小柱塞缸5。特點：8個柱塞缸均放在各自的兩軸承座之間，布置緊湊：增設了一個更大的柱塞缸用于更換支承輥，也可以稱為九缸式平衡裝置。3.4軋輥平衡裝置平衡力的選擇和計算●二輥軋機上輥的平衡力：Q——平衡系統(tǒng)中產生的最小平衡力，G——被平衡件的重力。K——平衡裝置中的過平衡系數，=1.2～1.5。液壓平衡時：n——平衡缸數量；p——平衡缸工作壓力，dg——平衡缸的直徑

3.4軋輥平衡裝置平衡力的選擇和計算●四輥軋機上支承輥的平衡力：Q——平衡系統(tǒng)中產生的最小平衡力，G——被平衡件的重力。K——平衡裝置中的過平衡系數，=1.2～1.5。

3.4軋輥平衡裝置●四輥軋機上工作輥的平衡力包括：上工作輥部件重力、上支承輥的重力、萬向接軸的重力。四輥可逆式軋機，防止軋輥在啟動、制動及反轉時，工作輥與支承輥產生打滑現象，上工作輥的平衡力Q應保證上工作輥壓向上支承輥的壓力R，R——上工作輥壓向上支承輥的壓力；μ——工作輥與支承輥間摩擦系數；——分別為主傳動輥與被動輥的直徑（工作輥傳動時，工作輥為主傳動輥而支承輥為被動輥，否則相反），（GD2）b——被動輥飛輪力矩，——主傳動輥角加速度

3.4軋輥平衡裝置摩擦力矩動力矩●四輥軋機求得：上工作輥平衡力為：式中：

上工作輥平衡系統(tǒng)被平衡件重力（上工作輥部件、上支承輥及接軸的重力）3.4軋輥平衡裝置1、軋輥的軸向調整作用：（1）在型鋼軋機中使兩軋輥的軋槽對正；（2）在初軋機中使輥環(huán)對準；（3）在有滑動襯瓦的軋機上，調整瓦座與輥身斷面的間隙；（4）軸向固定軋輥并承受軸向力；（5）在CVC或HC板形控制軋機中，利用軋輥軸向移動機構完成調整軋輥輥形的任務。3.5軋輥軸向調整及固定●軋輥不經常升降的軋機和張力減徑軋機a、b用穿孔過機架的螺栓來實現軋輥的軸向調整。螺母從側面通過軸承座凸緣或利用壓板軸向壓緊軸承座。c

左右拉桿和調整螺母采用正反扣螺紋，只要轉動調整螺母，拉桿縮短或伸長時軸承座即可向一側或另一側移動。3.8軋輥軸向調整及固定a、b-用螺栓來實現軋輥的軸向調整；c-雙栓桿系統(tǒng)

3.5軋輥軸向調整及固定1-工作輥軸承座;2-工作輥軸向移動液壓缸;3-位置傳感器;4-翻轉液壓缸;5-工作輥;6-滾輪;7-機架;8-支承塊;9-銷子;10-導套軸向移動液壓缸2的缸體與支承塊8一體2、軋輥的軸向固定開式軋輥軸承需要兩側固定；使用滾動軸承和油膜軸承時，只能在一側（通常在操作側）進行固定，另一側為自由端。連軋機：液壓壓板將支承輥和工作輥軸承座軸向固定在機架上。3.5軋輥軸向調整及固定圖3-41支承輥軸承座軸向固定圖3-42工作輥軸承座軸向固定1-支承輥軸承座；2-擋板；3-液壓缸；4-機架

1-工作輥軸承座；2-擋板；3-液壓缸；4-機架；5-平衡缸按換輥速度分類：一般換輥裝置和快速換輥裝置●一般換輥裝置吊車、帶附加裝置的吊車、吊車整體更換工作機座、滑架和小車換輥1、用吊車直接換輥機型：橫列式布置的開式機架及立軋機座2、用帶附加裝置的吊車換輥A套筒式換輥裝置

（新舊同時）BC形鉤式換輥裝置

（先撤舊的，后裝新的）——四輥軋機的支承輥3.6換輥裝置a-套筒式換輥裝置；b-C型鉤式換輥裝置1-吊車主鉤；2-吊車副鉤；3-C型鉤；4-套筒2、用帶附加裝置的吊車換輥C帶平衡重錘式的套筒換輥裝置手輪10、車輪11改變平衡重錘5的位置，使套筒和工作輥1的中心線處于同一水平位置；鎖緊手輪8帶動水平斜楔7和垂直斜楔6使重錘固定于套筒體上。3.6換輥裝置1-工作輥；2-吊鉤支座；3-套筒本體；4-彈簧

；5-平衡重錘；6-垂直斜楔；

7-水平斜楔；8-鎖緊手輪；9-螺母；10-移動手輪；11-車輪3、用吊車整體更換工作機座的換輥方法用于：小型型鋼、線材連續(xù)或半連續(xù)式現代化軋機及鋼管張力減徑機組特點：換輥速度快4、用滑架和小車換輥A滑架式換輥裝置換輥滑架1通過鋼絲繩2、定滑輪4用吊車/卷揚機提升時，滑架連同被更換的軋輥部件從機架中拉出到滑軌3上3.6換輥裝置1-滑架；2-鋼絲繩；3-滑軌；4-定滑輪；9-卷揚機卷筒；11-電動機4、用滑架和小車換輥B小車式換輥裝置螺桿推進機構；其他形式：鏈條、齒條或液壓。c圖，換輥時間：45mind圖，換輥時間：30min（兩個平行的滑軌）3.6換輥裝置5-螺桿；6-舊工作輥部件；7-新工作輥部件；8-螺母；10-軌道；11-電動機；12-傳動裝置●快速換輥裝置橫移式快速換工作輥裝置、中厚板軋機橫移式快速換輥裝置、回轉式快速換輥裝置、熱連軋機精軋機機座支承輥換輥裝置1、橫移式快速換工作輥裝置3.6換輥裝置●快速換輥裝置橫移式快速換工作輥裝置、中厚板軋機橫移式快速換輥裝置、回轉式快速換輥裝置、熱連軋機精軋機機座支承輥換輥裝置1、橫移式快速換工作輥裝置3.7換輥裝置a-小車從軋輥間開往軋機旁；b-等待進行換輥；c-將舊軋輥對從機座中拉出；d-橫移新工作輥對；e-將新工作輥對推入機座中1-舊工作輥對；2-機架；3-小車軌道；4-新工作輥對；5-小車；6-工作輥軌道；7-橫移滑道；8-車體；9-橫移液壓缸壓下裝置移開10和18平齊推拉機構將下工作輥拉出A上工作輥落下打開通過升起帶動下工作輥，通過落在10上，被升起通過●快速換輥裝置2、中厚板軋機橫移式快速換輥裝置工作輥換輥裝置：電動推拉+橫移小車快速換輥支承輥換輥裝置：電動小車推拉式結構3.6換輥裝置●快速換輥裝置2、中厚板軋機橫移式快速換輥裝置工作輥換輥裝置：電動推拉+橫移小車快速換輥支承輥換輥裝置：電動小車推拉式結構3.7換輥裝置換輥小車橫移小車車體、電機、減速機等組成，通過電機帶動減速機齒輪齒條在橫移小車的換輥軌道行走由兩個液壓缸8、9，橫移擺動軌道5、12和橫移固定軌道4、13組成上層：工作輥換輥輥道中層：橫移擺動和固定軌道下層：支承輥換輥軌道3、回轉式快速換輥裝置地面-回轉機構1-回轉臺2-兩組平行軌道3（新、舊軋輥）。換輥時：推拉機構傳動裝置10-齒條11-推拉機的推拉桿12-掛鉤13-5舊工作輥對-回轉臺2-回轉機構1“回轉180o”—新工作輥對14正好對準機架窗口，隨即由推拉機構將其拉入到工作機座中。橫移式和回轉式快速換輥裝置的特點比較：橫移式結構簡單，工作條件好（傳動機構在地平面以上），可以一機多用，不足之處是換輥速度稍低于回轉式?；剞D式全部機構均在地平面以下，對正常生產操作無影響。換輥速度快，但結構復雜，工作條件差（冷卻水及雜質易于浸蝕），維修困難（在地下），因此造價高投資大，多用于一些高生產率、經常換輥的連軋機的精軋機座之中。4、熱連軋機精軋機機座支承輥換輥裝置小車1作為支承輥軸承座支座架于兩機架的下橫梁上，只有換輥時才被液壓缸拉出來。換輥時：液壓缸4-升起升降軌道3，與連接梁5平齊，然后將車體1和支承輥部件一起升起，離開機架下橫梁；液壓缸10帶動，將舊支承輥拉出；液壓缸10帶動，將新支承輥推進第四章軋鋼機主傳動裝置第4章

軋鋼機主傳動裝置

4.1軋鋼機主傳動裝置的功用與組成

4.2連接軸

4.3聯軸器

4.4齒輪機座和主減速器

4.5軋機主傳動系統(tǒng)的扭矩振動

4.1軋鋼機主傳動裝置的功用與組成4.1軋鋼機主傳動裝置的功用與組成軋鋼機主機列由工作機座、主傳動裝置和電動機組成。主傳動裝置的作用是將電動機的轉動傳遞給工作機座的軋輥，使其以一定的速度和輸出扭矩轉動，實現對金屬的軋制。軋鋼機主傳動裝置的基本構成包括：聯軸器、減速器、齒輪機座、連接軸等組成。1-工作機座；2-聯接軸及平衡裝置；3-齒輪機座；4-主聯軸器；5-減速器；6-電動機聯軸器；7-交流同步電動機4.1軋鋼機主傳動裝置的功用與組成如果軋制速度較高，可以取消減速器，由電動機通過齒輪箱驅動軋輥，或者采用單電機傳動方式，由兩臺電動機分別直接傳動兩個軋輥。這樣的傳動方式可以降低傳動系統(tǒng)的飛輪力矩和傳動消耗，提高軋機的動力性能。1-工作機座；2-聯接軸及平衡裝置；3-齒輪機座；4-電動機聯軸器；5-雙電樞直流電動機4.2連接軸連接軸類型允許傾角/（°）主要特點十字鉸鏈萬向接軸滑塊式8～10傳遞扭矩大、耐沖擊負荷、有色金屬材料消耗多、維修量大。十字軸式8～12傳遞扭矩大、易于標準化、維修方便。梅花接軸1～1.5價格便宜，沖擊振動大，易于更換、僅用于橫列式軋機聯合接軸1～1.5兩種不同萬向節(jié)的組合，使用兩端不同形式的軸頭。齒式接軸弧面齒形接軸約6一般1～3傳動平穩(wěn)、傳遞扭矩大、使用壽命長、易于標準化、維修方便。4.2連接軸4.2.1連接軸的類型和用途連接軸是與軋輥聯接的傳動部件，其作用是將由齒輪機座或減速器或者直接由電動機傳來的運動和力矩傳遞給軋輥。軋鋼機常用的連接軸有萬向接軸、梅花接軸和齒式接軸。軋鋼機聯接軸的類型和用途4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.1滑塊式萬向接軸的結構

滑塊式萬向接軸的結構如圖所示，主要由扁頭、叉頭、銷軸（方軸）和滑塊等4個零件組成。1—扁頭2—叉頭3—銷軸4—滑塊4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.1滑塊式萬向接軸的結構叉頭位于接軸體的兩端，叉頭和接軸體可以做成一體的，也可以分開制造，然后采用靜配合的鍵連接。當接軸較長時，叉頭與接軸體分開制造比較合理，因為當叉頭破壞時可以單獨更換，并且制造方便。接軸兩端的叉頭直徑分別受到齒輪機座中心距和軋輥重車后最小中心距的限制，靠軋輥一端的叉頭直徑應比重車或重磨后的最小軋輥直徑小，而靠齒輪機座一端的叉頭，由于徑向空間較大，允許比軋輥端的叉頭直徑做得大一些，以保證過載時，人字齒輪軸的扁頭不致破壞。4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.1滑塊式萬向接軸的結構

接軸鉸鏈的主要結構尺寸是叉頭直徑D、徑向鏜孔直徑d和扁頭厚度c。這些結構尺寸通?？砂窜堓佔钚≈睆紻min

的比例關系確定：軋輥端的叉頭直徑：D=(0.85～0.95)Dmin

叉頭的鏜孔直徑：d=(0.48～0.50)D；扁頭厚度：c=(0.25～0.28)D；扁頭長度：l=(0.415～0.50)D；接軸體直徑：d0=(0.50～0.60)D；4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.1滑塊式萬向接軸的結構

叉頭端面兩股間的距離a要比半月形滑塊的寬度b稍大些，以便于安裝和拆卸。接軸兩端鉸鏈中心線之間的長度L，由接軸最大允許傾角α和上軋輥在最高提升位置時上軋輥中心線與上齒輪軸（或電動機）中心線之間的距離來確定。的大小取決于聯接軸的布置形式。4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.1滑塊式萬向接軸的結構

在開式機架的軋鋼機中，為了便于從機架窗口上面換輥，可以采用側向移動拆裝的萬向接軸。由于在叉頭鏜孔中間沒有凹槽，所以鏜孔比較簡單，但是貫穿螺栓會大大削弱叉頭的強度，使接頭傳遞扭矩降低。1-叉頭2-扁頭3-貫穿螺栓4-滑塊4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.1滑塊式萬向接軸的結構

為了提高接軸叉頭強度，可以對叉頭的結構加以改進。采用叉頭兩股間帶筋板的鉸鏈，叉頭鏜孔從兩側各鏜一段，中間留有一定厚度的筋板將叉頭的兩股連在一起，筋板兩側各有兩塊半月形滑塊，與鏜孔垂直的中間銷軸是兩塊拼合的，圓角不宜過小，否則將產生過大的應力集中。1-叉頭2-扁頭3-半月形滑塊4-圓柱面青銅塊4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.2滑塊式萬向接軸的潤滑

目前潤滑方式主要是人工定期加注潤滑油和采用自動潤滑油裝置兩種。另外，采用密封油包包覆和內存潤滑劑的方式也可以較好地解決潤滑問題。潤滑劑可用潤滑脂或潤滑油。潤滑脂潤滑的滑塊式萬向接軸萬向接軸潤滑脂自動潤滑裝置4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

A、帶有切口的扁頭強度計算帶有切口的扁頭承受由滑塊方面?zhèn)鱽淼妮d荷，其表面的單位壓力可近似地認為呈三角形分布。其合力P的作用點位于三角形的重心，即距離外表面b/3的地方。帶切口的扁頭受力簡圖合力P可按下式計算：M—接軸傳遞的扭矩；b0—扁頭的總寬度；b—扁頭一個交叉的寬度。4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

合力P對于危險斷面Ι-Ι將產生彎曲力矩Mb和扭轉力矩Mk，其大小分別等于

x—合力P對于斷面Ι-Ι的彎力臂—萬向接軸的傾角；—接軸鉸鏈中心至斷面Ι-Ι的距離。4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

斷面Ι-Ι中的彎曲應力和扭轉應力分別為

S—扁頭的厚度；

η—計算矩形斷面的抗扭斷面系數所使用的系數，與比值有關；

合成應力b/S11.523460.2080.3460.4930.8011.151.7894.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

B、閉口式扁頭的強度計算用向量M表示接軸傳遞的總扭矩，可以將其分解為兩個分力矩力矩對扁頭起扭轉的作用，而力矩則起彎曲的作用

合成應力斷面Ι-Ι中的彎曲應力和扭轉應力分別為閉口式扁頭計算簡圖4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

C、叉頭強度計算叉頭的每個叉股承受滑塊傳來的壓力，在垂直于扁頭的斷面A-A上，壓力近似地認為按三角形分布。合力P的作用點位于距鉸中心線b1/3的地方，其中b1是一個叉股的寬度。合力P的大小等于叉頭強度計算簡圖4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

在叉頭的叉股上取任意一個斷面Ι-Ι，其上將作用有下列力矩和力：(1)對該面中性線的彎曲力矩

x1和y1為Ι-Ι斷面中性線的坐標x—力P的彎曲力臂，其大小等于4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

(2)拉力N—斷面Ι-Ι相對于斷面A-A的傾角；—斷面Ι-Ι的傾斜角(3)對該斷面y-y軸的彎曲力矩Myy(4)對該斷面的扭轉力矩Mk4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

在上述力和力矩的綜合作用下，斷面Ι-Ι中的最大應力將發(fā)生在EF線上的B點或是E和F點。（1）在EF線上，由彎曲力矩Mxx產生的彎曲應力為

—對軸線x-x的斷面系數。（2）由力N產生的拉應力F—斷面Ι-Ι的斷面積4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

由力矩在E點或F點所產生的彎曲應力

—對軸線x-x的斷面系數。（4）在B點將發(fā)生最大扭轉應力，其值為

—斷面Ι-Ι的B點處抗扭斷面系數。4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

B點處的合成應力,將弓形叉股化成面積相等的梯形，則1—1斷面的抗彎斷面系數可近似地按下式計算：斷面B點的抗扭斷面系數可按下式計算：r——弓形弧的半徑；h——弓形面的高度。4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

B點處的合成應力：E及F點的合成應力：叉股斷面4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

D軸體強度計算由于傾角的存在，接軸體在工作過程中，除承受扭轉作用外，還承受彎曲作用。當傾角不大時，則彎矩值較小，可略去不計。軸體中的剪力按下式計算：當≤4°時，

當＞4°時，

—接軸體的最小直徑4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

E萬向接軸的許用應力和安全系數萬向接軸是軋鋼機的重要部件，接軸的安全系數應大于軋輥的安全系數。由于萬向接軸傳遞的力矩很大，而其徑向的結構尺寸受到軋輥直徑的限制，因此，其安全系數通常只能達到5。萬向接軸的許用應力為—材料的抗拉強度，MPa；n—安全系數，最小安全系數不應小于5。4.2連接軸4.2.2滑塊式萬向接軸4.2.2.3滑塊式萬向接軸強度計算

E、萬向接軸的許用應力和安全系數采用現代有限元計算分析軟件，對滑塊式萬向接軸的插頭和扁頭的應力分布、滑塊的磨損狀況進行了分析，從而能夠有針對性進行萬向接軸的設計。扁頭有限元模型加載圖扁頭Mises應力分布圖叉頭Mises應力分布圖4.2連接軸4.2.3十字軸式萬向接軸4.2.3.1十字軸式萬向接軸的優(yōu)點

采用現代有限元計算分析軟件，對滑塊式萬向接軸的插頭和扁頭的應力分布、滑塊的磨損狀況進行了分析，從而能夠有針對性進行萬向接軸的設計。（1）在回轉直徑相同的情況下，比滑塊式萬向接軸能傳遞更大的扭矩。最大的傳遞扭矩高達5000～8300kN.m。（2）由于采用滾動軸承，傳動效率可達98.7%～99%，節(jié)能效果顯著。（3）由于滾動軸承的間隙小，接軸傳動平穩(wěn)，噪音低。（4）潤滑條件好，做到不漏油，省去潤滑系統(tǒng)，減少了維修費用。（5）一次使用壽命可達1～2年以上。（6）允許傾角可達10°～15°。（7）適用于高速運轉，為提高軋制速度創(chuàng)造了條件。（8）有利于標準化、專業(yè)化生產，降低成本。4.2連接軸4.2.3十字軸式萬向接軸4.2.3.2十字軸式萬向接軸的結構

十字軸式萬向接軸鉸鏈，由兩個共軛的叉頭、十字軸和裝在十字軸軸頸上的滾動軸承等部件組成。

軋鋼機用的大型十字軸式萬向接軸的結構，根據萬向節(jié)的連接固定方式的不同，可分為軸承蓋固定式、卡環(huán)固定式和軸承座固定式。十字軸式萬向接軸鉸鏈簡圖1-叉頭2-十字軸4.2連接軸4.2.3十字軸式萬向接軸4.2.3.2十字軸式萬向接軸的結構

鋼球軋機上帶滾針軸承十字軸的萬向接軸帶滾動軸承的萬向接軸鉸鏈不可逆式萬能粗軋機的立輥接軸4.2連接軸4.2.3十字軸式萬向接軸4.2.3.3主要零件的強度計算十字軸在傳遞扭矩時，十字軸受集中載荷，斷面Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅱ上的彎曲應力為

十字軸受力圖十字軸的材料一般采用鉻鎳合金鋼，如20Cr，并經滲碳或氮化處理。4.2連接軸4.2.3十字軸式萬向接軸4.2.3.3主要零件的強度計算

軸承座鍵的強度作用在鍵側面的力為

—結合面間的摩擦系數，可取;—螺栓的預緊力。

軸承座受力圖鍵側面的擠壓應力為—鍵高—鍵的工作長度允許擠壓應力4.2連接軸4.2.3十字軸式萬向接軸4.2.3.3主要零件的強度計算鍵的彎曲應力、剪切應力和合成應力許用應力叉頭的強度

?、瘛駭嗝孢M行計算彎曲應力剪切應力叉頭受力簡圖合成應力4.2連接軸4.2.3十字軸式萬向接軸4.2.3.3主要零件的強度計算軸承壽命計算萬向聯軸器的壽命是指十字軸上軸承的壽命，可按經驗公式進行計算—額定平均扭矩—材料系數—轉速系數—平均轉速—傾角系數—合成傾角4.2連接軸4.2.4弧形齒接軸弧形齒接軸是由一對弧形外齒軸套、內齒圈及中間接軸等主要零件組成?；⌒锡X接軸外軸套的齒頂和齒根表面在齒寬方向（即軸向）均呈圓弧面，并且其齒側面亦呈圓弧。所以，當外齒軸套與內齒圈嚙合時，允許接軸在XOZ和ZOY兩個互相垂直的平面內具有傾角。接軸內齒圈與外齒套間的傾角（即接軸鉸鏈的傾角）可達到6°弧形齒接軸1-中間接軸2-密封圈3-聯接套

4-球面頂頭5-弧形外齒軸套6-內齒圓外齒軸套的齒形示意圖4.2連接軸4.2.4弧形齒接軸弧形齒接軸優(yōu)點：傳動平穩(wěn)，沖擊和振動小，有利于提高軋機的軋制速；鉸鏈的密封性和潤滑條件好，使用壽命長；換輥時容易對準，裝拆簡單；鉸鏈制造不需要青銅；當接軸傾角較小時，有較大的承載能力?；⌒锡X接軸易于實現標準化、系列化生產，從而使接軸的生產和使用更為方便，降低了成本和維修費用。4.2連接軸4.2.4弧形齒接軸隨著接軸傾角的增大，輪齒間的接觸應力增加，接軸的承載能力顯著下降，傳動效率降低，磨損加快，使用壽命縮短。所以弧形齒接軸不適合在接軸傾角較大、扭矩很大的軋機上使用?；⌒锡X接軸在載荷下接軸傾角變化對承載能力的影響曲線4.2連接軸4.2.4弧形齒接軸圖中的曲線表明弧形齒接軸與帶滾動軸承的萬向接軸承載能力隨接軸傾角的變化情況。由圖可見，當接軸傾角小于時，來用弧形齒接軸更為有利。帶滾動軸承的萬向接軸與

弧形齒接軸的比較4.2連接軸4.2.4弧形齒接軸弧形齒接軸的強度計算，只需計算弧形外齒軸套的輪齒彎曲強度。按軸齒輪傳遞的圓周力P和力矩M，可按下式計算B—輪齒寬度；

—內齒圈的全齒高；m—模數；z—齒數；—連續(xù)工作條件下的許用單位壓力，=1200Mpa梅花接軸主要用于橫列式型鋼軋機各機架之間的傳動，其結構由梅花接軸、梅花軸套組成。主要優(yōu)點是制造簡單，安裝和拆卸方便。其允許的工作傾角很小，一般不大于1°～1.5°，且運轉中有沖擊和噪音，通常是在沒有潤滑的條件下工作，故很容易磨損，特別是當接軸傾角較大時，磨損更為嚴重。隨著型鋼連軋技術的發(fā)展，梅花接軸的應用愈來愈少。梅花接軸a)弧形梅花頭b)梅花軸套c)普通梅花頭4.2連接軸4.2.5梅花接軸接軸與軸套之間要留出

的間隙。軸套的凸瓣與接軸的凹槽以同一半徑制成，但為了接觸良好，應采用不同的圓心。軸套的長度等于軋輥梅花頭長度的兩倍再加上軋輥梅花頭與接軸梅花頭端面間的間隙。梅花軸套a)軸套的凸瓣與接軸的凹槽以同一半徑制成b)軸套的凸瓣與接軸凹槽用不同的圓心制成1-梅花套筒2-梅花軸頭4.2連接軸4.2.5梅花接軸當接軸傾角小于1°時，接軸傳動端作成平的梅花頭，當傾角為1o～2o時,梅花頭則作成弧形的，即梅花頭的外表面呈弧形。通常該弧形半徑R=（2.8～3.0）d1。梅花接軸只按扭轉應力計算，應力的最大值在梅花頭的凹槽中，它等于：式中

d1——梅花頭外徑；

M——扭轉力矩。梅花接軸通常用強度極限

Mpa的鑄鋼或鋼段制造，軸套一般用灰口鑄鐵制造，當應力較大時，可選用鑄鋼。通常，梅花軸套具有安全保護功能。4.2連接軸4.2.5梅花接軸4.2連接軸在軋輥直徑大于450-500mm的軋機上，接軸的重量較大，為了不使接軸的重量傳遞到接軸的鉸鏈或齒輪上，以減少接軸鉸鏈中或齒輪間的沖擊和磨損，通常用平衡裝置來平衡接軸的重量。平衡力的大小為被平衡座量1.1～1.3倍。接軸的平衡裝置有彈簧平衡，重錘平衡和液壓平衡三種形式。4.2.6接軸的平衡接軸的重錘平衡1-螺帽；2-蝸輪蝸桿機構；3-滾子；4-重錘杠桿；5-彈簧；6-接軸鉸鏈；7-軸承支承架4.2連接軸4.2.6接軸的平衡接軸的彈簧平衡1-梅花接軸；2-平衡接軸的彈簧；3-梅花軸套；4-軋輥端部4.2連接軸4.2.6接軸的平衡接軸液壓平衡裝置1-萬向連接軸；2-液壓缸；3-接軸托架支座4.2連接軸4.2.6接軸的平衡1-工作機座；2-聯接軸及平衡裝置；3-齒輪機座；4-主聯軸器；5-減速器；6-電動機聯軸器；7-交流同步電動機

聯軸器是指電動機與減速器之間的聯接裝置，通常稱主聯軸器。主聯軸器多為齒輪聯軸器，還有棒銷聯軸器。一、聯軸器的類型1、齒輪聯軸器特點：結構簡單、緊湊、制造容易、精度高、摩擦損失小、傳動平穩(wěn)，能傳遞很大的扭矩，還具有良好的補償性能和一定程度的彈性。傳遞扭矩小于1MN.m的已標準化。分類（用途和結構）：CL型、CLZ型（1）CL型（短型齒輪聯軸器）由兩個半聯軸器組成，而每個半聯軸器均有一對內、外齒套構成。CL型齒輪聯軸器用來直接連接兩根軸。二、齒輪聯軸器1-內齒圈2-檢查軸同心度的凸緣3-外齒軸套（2）CLZ型：

由兩個CLZ型聯軸器和一個中間