3500中厚轧机设计毕业设计论文.docx
现代板生产工艺在四推可逆轧机中成为主要的机型,其工作原理是使工件通过2个相对旋转的轧里产生加工压力,产生塑性变形。针对现有济钢和首钢3500中悻板轧机,通过程系的微尺度等效杆系分析,消退一般四较轧机暴露出的一些弊端,设计较高性能的四根可逆式3500轧机:选择计算轧机的力能参数,设计轧机结构,计鸵主要结构参数。本次设计对四轮可逆轧机主传动系统进行设计分析,探讨,计算,阐述了板轧机的历史发展以及国内外轧机的发展,确定坯料、轧制特点、主传动机构的组成、机架形式、轧制速度、轧根的结构特点、轴承形式、润滑形式及经济性和环保性。首先对生传动系统力能参数进行了计算,包括轧制力、轧制力矩和主电机功率的计算及校核,其次是主要零件强度的计算,如轧推、轴、轴承、机架“然后对系统的润滑进行分析和探讨并对本次设计中的经济性和环保性进行了具体的分析和论述。最终进行了数据的整合。关键词中厚板:闭式机架:轧辘:轧制力AbstractModemplateproductiontechnologyinfourrollerreversiblerollingmillbecomethemainmodels,theworkingprincipleistomaketheworkpiecethroughthe2relativerotationoftherollertoproduceprocessingpressure,produceplasticdeformation.InviewoftheexistingJinanIronandsteelandShougang3500platemill,throughandmicroscaleequivalentlinkageanalysis,eliminatethecommonfourrollersmillexposedsomedrawbacks,designhighperformanceoffourrollerreversibleof3500mill;selectionandcalculationofrollingforceandenergyparameters,designtheStrUCIUrCoftherollingmill,mainstructureparanclcrs.Thedesignoffourhighreversiblerollingmillmaindrivesystemdesignandanalysis,study,calculation,expoundstheplatemillofhistoricaldevelopmentandrollingmillathomeandabroaddevelopment,determinethestructuralcharacteristicsofblank,rollingcharacteristics,themaintransmissionmechanismcomposition,mount,rollingspeed,roll,bearing,lubricationformandtheeconomyandenvironmentalprotection.Firs,themaindrivesystemparameterswerecalculated,includingrollingforce,rollingtorqueandthemainmotorpowercalculationandcheck,followedbythemainpartsofthecalculationofstrength,suchasroll,shaft,bearing,rack.Thenthelubricationofthesystemisanalyzedanddiscussed,andtheeconomicandenvironmentalprotectioninthisdesignarcanalyzedanddiscussedindetail.Finally,theintegrationofthedataiscarriedout.Keywordsplate.rolling:rollingforcc.:rollingmill摘要Abstract第1章绪论O1.1 中厚板轧机类型及发展O1.2 国内外轧钢机械的发展状况1第2建轧机主传动方案及基本参数52.1 轧机主传动方案设计52.2 基本参数72.2.2 轧掘形态及尺寸的确定82.2.3 轧辘传动端及轧检速度的确定9第3章轧制力能参数Il3.1 轧制过程变形区及其参数Il3.2 轧机的负荷图及电机功率16第4章轧轻校核2()4.1 强度校核204.2 工作推与支撑粒间的接触应力21第5章滑动轴承、机架校核245.1 滑动轴承校核245.2 机架校核265.3 机架应力及变形校核32第6章可行性分析356.1 经济可行性分析356.2 环保性分析36结论38参考文献39谢辞40第1章绪论中厚板板轧机是用于轧钢设备的轧钢设备,在国民经济各部门都有广泛的用途。它主要用于制造运输工具(如汽车、拖拉机、船舶、铁道车辆、航空航天机械等)、钢铁机械部件,如各种储存容器、锅炉、桥梁等工业结构件、管道和般机械产品。1.1中厚板轧机类型及发展生产中板的轧机型式许多。依据框架主体分类,可以分为两个滚筒,四,昆、复合,几种通用类型。框架布局来分类,可分为单站、并列式和柱式、等的规格般板轧机名义长度依据工作轻辘表面,如23(X)花米,23(X)定米和5500寇米.当前世界最大的一个是5500毫米轧机。像其他轧机,板轧机包括工作基础和传动装置,框架主要包括轧机机架、轧轻系统,平衡系统,压力装乳换较装置。传动装置组成,大量电机和缓慢,由于汽车生产技术的发展在现代板轧机通常由电动机干脆驱动。轧机的产牛和发展经验了数百年,十九世纪中叶美国起先运用三轮劳特中板轧机,进入1950年头后,中国建立了20多套三推劳特式轧机用于中板生产。从1980年头起先,每个企业技术改造,用四辑可逆式中厚板板轧机取代.经验一百年的:料劳特代轧机退出口万史舞台.四我可逆式成为现代板生产的主要模式,主要是由于大型直流电机和限制系统制造技术的发展,解决了可逆式轧机的拉高扭矩。近30年来,大功率变频技术的发屣和轧机传动取代了直潦系统。历史,曾经蒸汽机往亚轧制电力拖动钢铁厂。早在1890年,中国的2450皂米板轧机的排汽引擎驱动。从汉口机搬到重庆在抗日斗争期间,自1980年头以来始终运行,运用了百年之久。在现代中厚板板轧机越来越倾向于大型化、自动化,以满意钢板的需求限制轧制技术,可以生产高强度合金板。电子计算机的应用使得磨机提高了自动化程度,制板厂普遍采纳液压AGC(钢板厚度自动限制系统),中悻板精度,提高生产效率。随着市场经济的发展,追求高质培、高品种、i效益凰板轧机将成为将来的发展方向,与宽厚板为主,高强度,提高轧制力和主传动电动机的容量,改革与革新的重点是:(1)为了保证样性的板坯加热、轧制钢板的尺寸和性能匀称,新建的加热炉都采纳步进式加热炉(2)放弃三假粗轧机的运用,以四棍轧机取代租轧机,发挥出四棍轧机精确整线轧机的实力,最终提高产品的版址。对单机架的四较轧机,保留另一个轧机轧机的基础应当刚好将另一个轧机安装好,为了实现规模经济.(3)作为用户的剪切钢板表面质量和精度的提商加强精细线的改造,冷却床运用冷却床的载体类型,与开槽剪切式双边剪和滚切式切长度。(4)严格限制板坯加热温度限制轧制和限制冷却过程中运用,加快钢板的冷却速度,防止晶粒生长,细化铁素体,珠光体匀称分布,以获得良好的韧性。(5)高度重视热处理设备的提高.并逐步改善钢的热处理生产实力,应优先考虑选择个新的热处理炉热处理无氧化辘式炉。(6)厚度公差限制钢板的一个重要指标。应充分利用液压AGC限制技术改售钢板的尺寸精度,降低厚度公差.(7)扩大板形限制技术的发展和应用,获得良好的平整度,削减头部和尾部,两边的板切割损失,提¾钢板的屈服。1.2国内外轧钢机械的发展状况19世纪中叶轧钢机械只是轧制一些熟铁条的小型轧机,装备很差,产量不高,一些工厂是由原始水轮开车。上个世纪五十年头后,钢的产量增加,全部先进工业化国家的铁路建设和海运的发展,蒸汽中型和大型轧机出现。上个世纪电气化更强大的开坯机发展快速。最终5070年头,因为汽车、石油、自然气运输、电气和电子工业的发展和耀头食品俵业,是基于薄板边缘钢铁生产的特点。般来说,对大型轧钢机械朝着连续、高速度和计算机限制方向发展。(I)粗轧机的发展同时在连铸的发展,国外还在扩张后的建筑粗轧机实力充分扩张.这是由开坯机智活转换,筒洁实现自动化的优点,如日本在1969年有三个板坯粗轧机和台湾方面粗轧机投产。至山970年,世界上粗轧机是超过200辆。最多的国家130年粗轧机在美国,日本,42台,大部分二辑可逆式轧机,足够的实力3亿吨。在七零年头粗轧机增加到1500冬米直径。同时在连铸的发展,国外还在扩张后的建筑租轧机实力充分扩张。这是由于分解机智活转换,简洁实现自动化的优点,如日本在1969年有三个板坯粗轧机和台湾方面粗轧机投产。到1970年,世界上粗轧机是超过200辆.最多的国家130年粗轧机在美国,日本,42台,大部分二辘可逆式轧机,足够的实力3亿吨.在七零年头粗轧机增加到150()充米直径。我国拥有七食粗轧机超过100O亳米,750850定米小型粗轧机八套,主要在合金钢厂、为数不多的650条米轧机是中小钢厂的主要开坯设备。1959年我国起先设计和制造粗轧机,已经制成的开坯机有700、750、825、850/650、1150等机米粗轧机。粗轧机将向着万能式板坯轧机,重型化发展,并Il缩短轧机协助机械工作时间发展。(2)带钢热连轧机发展带钢热轧机分为连续带钢热轧机、四辑和四棍轻可逆式轧机,炉卷轧机和行星式轧机等。带钢热连轧机分为全连轧、1/2连轧和3/4连轧机。带钢连续热轧机主要生产1.016(20)亳米钢板热,各种牛产与一般碳钢为主。美国在1926年,世界上第一个运用条机、钢铁公司、磨机安装在哥伦比亚机规格为1030造米,是1/2连轧,只有个粗轧机架,是现代机落HSM的原型。四十年头以前,带钢热连轧机几乎都集中在美国。1961年1971年,美国建立了超过11粒长度是1473充米带钢热连轧,被称为“其次代”轧机1其次代轧机高速度、高产量、高度的自动的特点.从1966年到1967年我国起先发展条机、1700戛米3/4连续机器投入生产,其他规范的带钢热连轧机从1450奈米交叉轧制,750冬米全连轧,等等。多年来,钢板生产增加,这一趋势的比例在现代轧钢生产的发屣。热轧钢板是汽车、造船、桥梁、电力、化工等行业不行缺少的原材料,也是一种冷轧机的空白,与焊管、冷弯钢的发展,钢铁需求增长。现代带钢连轧的发展趋势是增加生产,扩大品种、提高精度,提高自动化程度。主要措施仃:提高轧制速度,增加线圈和坯重量,建立个广泛的连轧轧辘,租轧机关闭装置,运用快速换转装身,提高产品精度,自动限制系统对轧机刚度、厚度和精轧机轧程轻型限制,运用计算机限制。自90年头以来,钢铁生产短流程快速发展和普及,短钢薄板坯连铸连轧的生产工艺技术,变更了传统的热轧机的市场。1987年7月以来的第一套薄板坯连铸连轧生产线在美国纽柯公司投产以来,已建成331997套。连铸连轧技术是钢的凝固和变形的形态形成链接两个过程,连铸坯在热状态接着进入精91机组,干脆滚成一卷产品。德国马克CSP技术,镌国马克公司港ISP技术,联合开发Conroll技术等等都有用户运用.(3)带钢冷连轧机发展第一组连续钢冷轧机于美国1924年慈林钢铁公司生产并投产。该轧机有四个框架,辑身长度812富米,轧制速度为1.8米/杪,主传动电机760瓦。冷连轧机广泛应用于40年头以后。现代冷轧机,广泛采纳液压弯机装置调整辐类型改善板式。由于冷轧带钢厚度公差,高需求的增加反映轧机压下装置的速度,采纳全液压设备,带钢厚度自动限制装瓦并快速自动换轮机构,实现电子计.算机限制等。冷轧钢板、带钢近年来得到更大的发展。结束的时候冷连轧机出口速度可以达到251.7ms,为了提高产量,冷卷重量已达到60t。纽冷连轧机产量可达250万吨。近十年的冷轧带钢生产技术的新发展几个设备:D酸洗、冷轧机组,2)形态限制技术3)连续退火,全氢钟的应用类型退火技术和各种电镀生产技术的快速发展4)带连续铸造、冷滚乐过程。(4)钢管轧机的发展工业发达国家,如美国,苏联,德国有一个大型现代化的热轧钢管设缸主要臼动轧管和周期式轧管机、钢管生产占世界上92%的热轧管生产。钢管增长率7.5%其生产的热轧管生产约占全球钢铁产量的15%,经过几个五年安排的建设,我国热轧管有明显的发展,有各种各样的热轧管43套设备,设计产能147万吨/年,一个小单位,主要用于生产381143亳米的钢管。中型和大型单位有140亳米第位,两套(216、318)周期轧管机组类型.400堂米自动轧管机组。(5)线材轧机的发展近年来,国外生产的线材是稔定的,钢丝生产的78M线材轧机生产5-2.7充米圆截面轧制.为J'提高钢丝的质址和产量60年头发展没有轧预应力轧机,Y型孔机,步进式加热炉等新型轧制线材设备。轧机的轴承广泛采纳滚动轴承或者油膜轴承。线材直径公差可达奈米。在1970年头,没有扭曲摩根高速线材精轧机组有很大发展,生产已经达到160套以上。目前,高速线材轧机的模型可以概括为三轮、45°,15°、75°和平-立交替式四种。综合以上,轧钢生产技术的发展特点在七零年头,比主要地带,焊管用于无缝钢管:高速的方向,大连续,自动发展:扩大品种和低成本的能源消耗:轧机,挖掘潜力,大量采纳新技术新技术。设备主要由轻轧机牌坊、轴承、轴承、工作台、滚动导轨、铁路、轧较调整装置、辑平衡装置,里装置等。工作辑直径较小,通过轧制力的时刻,滚动延迟较大直径的支承轮压力。轧机的优点是相对较富的刚度、大量的压力和轧制力很小,可以轧制薄板。可逆的连续轧制机有两种,广泛用于制板厂、带钢热轧和冷轧机平整机,等等。工作原理:将金属坯料通过一对旋转轧轮的间隙(各种形态),因受轧辘的压缩使材料被面减小,长度增加的压力加工方法。轧机维护:由于工厂的工作条件,在工作的过程中,遇到红一一热钢坯轧制冷却水快速雾化,夹带若从钢坯表面的班化铁粉木注射,轴承架拱圆滚的大的影响,使轧机机架的住房在窗户表面,机架底部出现不同程度的腐蚀磨损,使难以限制和轧机机架轻抽承间隙管理,常见的轧机机架、轧轮轴承间隙超过管理限制的现象。轧机拱差距日益恶化的轧机主传动系统的工作条件,使主传动振动影响,锭位时尚简洁滑动,影响板形限制,使一个宏大的对产品质量的影响。大部分的牌坊的常见的钢铁厂,长期服务窗口表面简洁腐蚀磨损的影响工作环境的恶化引起的。通常采纳的方法在线加工修理的牌坊,即通过机械加工去除材料,把弓表面平整损坏层接口,扩展的大小来补偿通过增加衬砌厚度。这种修第方式,操作简便,但并没有变更表面的牌坊属性,段时间后,牌坊表面受到腐蚀和磨损,失败,和几个加工会产生不利影响拱的强度和刚度。考虑到轧机刚度灵敏度,少量用于处理,修更方法只能个临时解决方案。运用手工电弧焊可以扩大规模经济史苏后加工去除材料,但在如此大面积的电弧堆焊刚性结构,可能会导致拱结构的变形0假如结构变形、翘曲变形,将是致命的,不能再正确,这是不允许发生在工厂生产。所以修复方法将导致更大的风险,一般不得运用。今日高分子更合材料可用于解决轧机拱穿。聚合物更合修复材料有优异的附着力,能坚决地坚持贱金属的表面,长期工作,不会脱落,产品本身有很高的抗压强度,即使在高达1900吨的轧制力的影响,材料不会被破坏,独特的结构使高分子材料良好的耐冲击性,能汲取对牌坊轴承的影响,避开了磨损的生产,同时,该产品具有良好的耐蚀性,可以使弓表面侵蚀的冷却水。轧机拱磨损,运用特殊材料修更不去除材料,不影响拱整体强度和刚度,而且没有修复焊接变形由热应力引起的,一个好的解决方案为企业多年来无法解决这个问期.轧机轮的工作条件最为困难。在制造和运用的轻的制备过程中产生的残余应力和热应力。在各种周期性应力的应用中,包括弯曲、扭转、剪切、接触应力和热应力等。由于应力分布的不匀称性和变更性,不仅是设计因素的缘由,而且是轧转在运用中的磨损、温度和混形的变更。此外,滚动条件往往出现异样状况。轧短在运用中不适当的冷却,还受到热应力的损害。所以粮除了磨损,还常常出现裂纹、断裂、剥落、印痕等局部损伤和表面损伤。个良好的滚动,它的强度,耐磨性和其他性能指标应当有一个更好的匹配.应从削减残余应力、机械应力、组织应力和热应力四个方面对裂缝进行预防。一般大部分的残余应力都会在热处理过程中消退,并随若根的储存时间的延长而渐渐消退,所以新轧辑的运用时间要在一段时间内运用,可以削减故障和风险。避开大的机械应力法主要是为了避开冷钢。利用热处理法对轧辑的工作层中残余奥氏体含量进行限制的方法。削减热应力的方法是使轧轮在轧制过程中有良好的冷却效果。残余应力、机械应力、组织应力和热应力是高格钢轧里断裂的主要缘由,良好的热处理、轧制和冷却可以有效预防和处理高铝钢轧转断裂。第2章轧机主传动方案及基本参数2.1轧机主传动方案设计轧机设备主要由轧辐.轧机牌坊、轴承包、轴承.工作台、轧钢导卫、轨座.轧轻调整装餐.上轧轮平衡装冏和换轻装设等级成。工作提直径较小,传递轧制力矩,轧延压力由直径较大的支承很承受。轧机的优点是相对刚度高、压卜.量大、轧延力小,可轧制较薄的板材。有可逆和连轧两种,广泛用作中厚板轧机、板带热轧或冷轧机以及平整机等。工作原理:将金属坯料通过一对旋转轧我的间隙(各种形态),因受轧粒的东缩使材料截面减小,长度增加的压力加工方法。轧钢机I或主传动装置的作用是将电动机的运动和力矩传递给轧轻.这里参考轧钢机械中的主传动装置如图2.1a-R和内能5的Ji传的装置,&-电叨帆直短伸劲轧WI的上传Sb装就1XfVWJ.8-m.3t4.4的轮收.SMi*m.电动帆联岫节,7主RMk好.8VKftMT-MViK.9-.««.«.«.«10-Ptm礼机攵及lIl-PMlB,1.11T作at.12一帆架.13一帆架灰板,14-MINiattt.1S-11IM图2.1四泥轧机的主传动装置主要装置的作用1、减速机:在轧钢机械中,减速器的作用是电机转速越高,所需的转速就越高,可用于高速电机的主传动。另外,由于运用了减速器的重要条件是比较减速器和摩擦损失的成本比低速电机和高速电机之间的差异性差。般来说,当我速度小于20025()rmin,采纳减速器。但由于这种设计型四辘可逆轧机,当速度小于200250rmin,也不运用减速电机和低速电机的运用,在生传动方式选择的综合视图更为合适。2.连接轴:可逆轧钢机电动机的运动和力矩,都是通过连接轴传递给轧较的,在横列式轧机上,一个工作机座的轧轻传动另一个工作轮机座的轧辑,也是通过连接轴传动的。本次设计的连接轴采纳万向接轴。3、轧混:轧辐是轧钢机械的主要部件,本次设计的为板型轧机轧混,其辐身呈圆柱形,有事,热轧板轧轮的辐身微凹,当受热膨胀时,可保持较好的板型:冷轧机轧般的妆身微凸,当它受力弯曲时,可保证良好板型。4、机架:由两片“牌坊”坊成以安装轧粮轴承座和轧辘调整装置,需有足够的强度和钢度承受轧制力.机架形式主耍有闭式和开式两种.闭式机架是一个整体框架,具有较高强度和刚度,主要用于轧制力较大的初轧机和板带轧机等。开式机架由机架本体和上盖两部分组成,便于换辑,主要用于横列式型材轧机。5、齿轮座:由两个或三个直径相同的人字齿轮组成的齿轮箱,它不变更转数,只用于将运动和力矩匀称传递给各个轧检6、轧辑轴承:支承轮和保持架固定位盥。重载和滚动轴承的变更很大,所以轴承的摩擦系数很小,有足够的强度和刚度,并促进轧相的变更。不同类型轧机轧较轴承的选择。滚动轴承刚度较大,摩擦系数小,承载实力较低,在带钢轧机工作辑上采纳大尺寸的外形.有2种半干滑动轴承摩擦和摩擦.半干摩擦滚子轴承主要含铜、尼龙、胶木瓦、更便宜、更形象.动态压力,静压力和静压力的液体摩擦轴承三。摩擦系数小、承栽实力大、速度快、刚度高,缺点是油膜厚度和速度的变更。带轧机轴承滚子与其它高'速轧机的液摩擦轴承。7、换转装置:提高操作效率,轧辑变更快速和便利。滚动变更意味着C形钩类型,套筒,汽车类型和机架四轮类型。在运用卷之前变更起用机协助操作在两个方面,和机架辘变更须要有两套住房,这个方法对小型轧机。汽车换泥适用于大型工厂,这有利于自动化。目前,在轧机采纳快速自动换粒装置,只在卷58分钟.8、轧辘调整装置:用于调整辕使轧件的断面尺寸.程调整设备上也被称为“压下装置”,有手动、电动和液压。手动轧机和小型轧机压下装餐多用在概要文件。包括电动压下装置的电动机、减速器、制动器、按下螺丝,螺母在压力卜.,位置指示器,球面垫和压力表等部分,其传动效率低,移动部件的转动惯量,反应迟缓,调整精度低。运用自70年头以来,板带轧机AGC(自动测量限制)系统,个新的带冷热轧机和厚板磨机采纳液压用下装置,具有小板的厚度偏差和产品合格率高。9.上轧混平衡装身:用于升降能,防止辘轧件在进入或离开,影响设备。形式有:弹簧、多功能概耍轧机;重锤类型,常用在初轧机轧轻的大Ift移动;在四轻轧板机液压多用。9、轧辘调整装置:用于调整辕使轧件的断面尺寸.程调整设备上也被称为“压下装置”,手动、电动和液压。手动轧机和小型轧机压下装置多用在概要文件。包括电动压下装置的电动机、减速器、制动器、压力螺丝,螺母,却背负若沉重压力位巴指示器,球面垫和压力表和其他部分;其传动效率低,移动部件的转动愦量大,反应迟缓,调整精度低。运用自70年头以来,板带轧机AGC(自动测量限制)系统,一个新的带冷热轧机和厚板磨机,液压压下装置采纳小板厚度偏差和产品合格率更高。2.2基本参数2.2.1 材料选取a、坯料选取选择合适的原料规格是保证钢板优质高产的基础。原料的选择一般以连铸板坯为主,Q向于全连佛化,连铸比达95%以上,除特厚或者特殊要求小批量的产品,仍采纳大扁钢锭、锻乐坯外,般均采纳连铸坯作原料。b、坯料尺寸原料的外形尺寸有长度、宽度、厚度。原料几何形态设计主要与原料的生产方式、轧制钢板的尺寸有关。它关系到中厚板的生产方式,干脆影响若轧机的效率、钢板的成材率和力学性能,其原则是:原料的厚度尺寸通常在保证钢板压缩比的前提下,应尽可能小,以削减轧制道次,提高轧制效率。一般用途下压缩比为:68:重要用途卜.压缩比为:8-10o原料宽度的确定主要取决于原料的生产设备,目前中厚板厂用的连铸板坯的宽厚比在79之间。原料长度的确定主要取决于轧钢加热炉的宽度和轧机机前、机后等仃关设备的间距。综上所叙对原料选取如表2/«2-1朦科尺寸我连铸坯宽厚长坯料280mm3511m220Omm别板330OmmSmm8000mmc、轧混材料常用的轧轮材料有合金锻钢、合金铸钢和铸铁等。1、合金锻钢,用于91辐的合金锻钢,在我国“国家标准”中已有规定,GBrn3314/991标准中列出了热轧轧推和冷轧轧辄用钢。2,合金铸钢,用于轧程的合金铸钢种类尚不多,没有统一标准“3、铸铁,铸铁可以分为一般铸铁、合金铸铁和球磨铸铁“设计充分考虑了经济性的要求,选择铸造轧轻。铸造轧轲采纳高心铸造工艺,离心铸造时,金属液在离心力的作用下凝固,其组织致密细化,大量的港碳体分布状态得到改善,可以削减裂源和裂纹通路,而且可以以铸造混身层与孔辘芯轴两种不同材质的更合轧辐。进而杳资料得到离心铸铁的密度为7.8g/cn?e2.2.2 轧辑形态及尺寸的确定a、轧粮形态轧轮由转身,粒颈和轴头三部分组成。粒颈安装在轴承中,并通过轴承座和压下装置吧轧制力传递给机架。轴头和联接轴相连,传递轧制扭矩.轴头有三种类型:梅花轴头,万向轴头,带键槽或恻柱形轴头。本次设计采纳万向轴头的轧辘.b、轧短轴承及轧里尺寸I、轧轮轴承轧辑轴承主要类型为滑动轴承和滚动轴承:轧轮上好用的滚动轴承主要是双列球面滚子轴承,四列圆惟滚子轴承及多列圆柱滚子轴承。滑动轴承主要是半干摩擦与液体摩擦两种。充分考虑到滑动轴承承载实力相对较大,本次设计采纳滑动轴承。2、轧辐尺寸板带轧我的1.=35()0mn四强轧机的瓶身长度1.确定以后,可依据参考资料3确定工作粒直径Dl和支撑短直径D2。1.Dl=2D1=661mn1.fD2=1.4-D2=25OOnm/D1=1.5。JR满足常用比他.37.5轧辑短颈尺寸4和/的确定对手运用滑动轴承的轧机,其系数列J表2-2.选择中厚板的数据可得:«2-2途用滑动承时轧R寸几机类型(1/DUdr/D初轧机0.55-0.71.()0.(>65开坯和型钢轧机0.55-0.630.92-1.2O.()65二轮型别轧机06-0.71.20.065小型及跷材轧机0.53-0.55中原板轧机0.670.751+(20-30mm)0.0650.831.00.l0.12二辑曾板轧机0.75-0.8rf1/D1=0.70dJDz=0.701Zrf1=0.92/,/</,=0.92rtD,=0.11r2D2=O0.87.0r=50-90nm4=1166.9/n/ndz=1750l=1073548I2=1610G=183.37mn=2752.2.3 轧辑传动端及轧辑速度的确定a、轧混传动端尺寸轧掘传动端为:梅花轴头、万向轴头等。本次设计采纳万向和头,其结构尺寸简图如图2.1。(2-1)(2-2)(2-3)S=(0.25-0.28)D10=(0.50()4)Q计算结果如下:D1=D1-10=1657mmD=D,-10=24ja1.=0.55Dr=911.35mmb1=0.17D,=281.69mmc1=0.7b,=197.18mma§=0.55Di=1369.50mmbi=0.17D1=423.3011mci=0.7b;=296.31mm1.jl=al+b1+c,+3500=4890.22mm1.,.=a.+b.+c.+3500=5589.1Immb、轧短咬入、抛出速度、平均速度及平均变形速度的确定.确定原则:获得较短的道次轧制节奏时间,保证轧机峡当咬入,便丁操作和适合丁主电机的合理调速范围,目前,可逆式中的中厚板轧机粗轧机的轧辕咬入和抛出转速一般在1020Nmin和1525"min范国内选择。本次设计选用的咬入和抛出转速为:,=l5"min、nj,=20in,平均转速:(%+"J2=17.5r11平均速度:vm=丸nmDl/60=1527.5mtn!s平均变形速度:H+h第3章轧制力能参数3.1轧制过程变形区及其参数H3.1轧制变形图%、九一一轧制前、后轧件而度,Eh“一轧制前后轧件的平均裔度,11mh111=20mmh一一压下量,11h=h,l-hl=30mmb-宽展量,ranAb=b1.bl“、1.l-轧制前、后轧件长度,mma一一咬入角,cosa=1-D,-接触弧水平投影长度,mm,可近似认为/=、/丽K=64.5mmy-临界角£-相对压Fftff=-=0.86h1)J变形区中平均变形程度,G“言=0.57二-其实平均变形程度,O=In彳-=0851、轧制时接触弧上影响单位压力的因素a、影响金属塑性变形阻力的因素:金属化学成分和组织的影响、变形温度的影响、变形速度的影响、变形程度的影响、加工历史的影响。b,变形阻力的确定:0K,KaKr(3-D式中小一基准变形阻力,即变形温度r=100OC、变形速度=IQiT、变形程度£=40%时的变形阻力。K,一变形温度影响系数,当r=ooc时,叫=IK,T=生段10(X)K,-变形速度影响系数,当=IoS-'时,Ka=1,KiI=(S尸,”&一变形程影响系数,当真实平均变形程度rn=40%时,Kr=l,Kr=E(检V-(E-I)言。其中A.B.C,D.E.N系数见表3-1«3-1各你核辱阻力公式系数值钢种ABCDENf,MI,a08F4.312-3.387-0.5320.5131.8790.5X9138.9Q235A3.665-2.878-0.1220.1861.4020379151.2203.3212.609-0.1330.2101.4540.390155.8453.539-2.780-0.1570.2661.3700.342162.1(WM1123.449-2.710-0.1730.2251.6780.194165.416Mn3.466-2.723-0.2200.2541.5660.466159.9l6MnNb3.3672.6450.1290.1811.4670.402167.420Cr3.174-2.872-0.2200.2531.7030.5271693!2Cr2Ni4A3.656-2.872-0.2200.2531.7030.527169.338CrMoAIA3.934-3.()91-0.2170.2541.498().426183.925Cr2MoVA3.8583,031-0.0650.1271.5100.441176.3ICrl8Ni9Ti2.874-2.258-0.3740.521.2770.323229.2便于简化计算这里取,=1OO(TC.K,=T=293.5MPaa、轧制时接触弧上平均单位压力平均单位压力可写成下列一般形式:式中n应力状态影响因素、-考虑摩擦对应力状态的影响系数n考虑外区对应力状态的影响系数。-考虑张力对应力状态的影响系数在大多数状况I'.主要计算的是一常用的方法主要有;基于卡尔曼雎位压力微分方程的采利柯夫方法、RB.西姆斯方法等。本次设计对丁上述方法参考大量节籍进行简化,参考r各类轧机轧制特地及其适用的平均单位压力计算方法:PE=n"oitlnik=l.5trafinnl(3-3)由于热轧机宽度较大,可以近似认为是平面应变状况,此时小=1由于本次设计以一道次进行的,此时尺寸系数/=I其中7=()u=0.625%PAI=n"ananik=1.1511<,11w=211.2Nb、轧制总压力与轧轻传动力矩a、轧制总压力P=PmFP=pmF=243UW.NF=皂也JF=它为=5455bJ22其中P-轧制总压力F-接触面积/、&-轧制前后轧件的宽度接触弧长度的水平投影注:对于轧制中厚板、板坯、方坯以及异形断面轧件一般不考虑轧制时轧制产生弹性压扁现象。b、轧辐传动力矩在简洁轧制状况下,除了轧混给轧件的力之外,没有其他外力,受力图如图3.2图3.2筒沽轧制时作用在轧辗上的力M=g+A九,+A/人+M/(3-5)i式中,地-轧制力矩,用于使轧件塑性变形所需的力矩A,-克服轧制时发生在轧辐轴承、传动机构等的附加摩擦力矩MJI-空转力矩,即克服空转时的摩擦力矩-动力矩,此力矩为克服轧班不均速运动时产生的惯性力所必需的力矩i,UU与主电机间的传动比注:其中动力矩只发生于用于不匀称转动进行工作的几种轧机,如可调速的可逆式轧机,本次设计采纳不行调速的四棍可逆式轧机.故动力矩进行省略。传动比:在本次设计中没有进行传动装置的具体设计,故传动比,=1轧制力矩Mt=2Pa(3-6)式中P一轧制力轧制力将,即合力作用线距离两个轧强中心连线的垂直距离其中W=I式中X-轧制力在接触弧上的错用电距轧辐中心连线的距离,也即“/一接触弧长度X=a=l=32AnmiMs=2Pa=1580089A2Nm轴承处摩擦力矩MC=Ppi(3-7)式中P-轧制力百-轧轮轴承处摩擦圆半径其中A=O式中d-工作辐和颈直径-轧枢轴承摩擦系数,本次设计中=OQ85附加摩擦力矩M,Mn=-×+(l-l)三-(3-8i4Gi式中专-传动机构的效率,即从主电机到轧机的传动效率,本次设计=087=X型+(1.-D”=236105391W/mmii空转力矩也=1,式中G该件在轴承上的重量友-在轴承上的摩擦系数4-轴颈直径4-电动机与该机件的传动比注:为了简化计算.本次设计对于工作我和支撑和进行简化为圆柱体处理。V1=1(粤=10673079.5cm395()Vi=1(¥*=27435479.5c/m1=IO673O79.5×7.8=83250020Ig,=27435479.57.8=2l399674(G=83250.0201x9.8=815850.197VG.=213996.740×9.8=209716805N其中传动比力i电-1=I._1667,r-£=2500,电-支=5“Grx0.085xl.2,1.n.M空工=;=41608.35N/mG»×0.085X1.8M“1.=二=106955.57IN/,侬2x1.5Wv=A41.+,1=148563.92W/m静力矩M,M,=-+Mn+Mv(3-10)Al="+Mn,+%=1964758,74/V/zm3.2轧机的负荷图及电机功率a、轧机负荷图速度简图如图3.3所示最大转速明,"(a+b)Da+h式中a、轧制启动加速度、轧制制动减速度,a=55r!mi.v.b=9()r/nin.?轧制后轧件长度%、5-轧制咬入转速,抛出转速I120Ub1.hn2vatrl.。,n.=J+-+-=81rminy(+)Dlo+bq+b4=±二0.27.van,-nvr=-=1.2a11J-f,/.=0.675bi=-=0.25b簸,q山IS,11D,nt卬2>2-a+b本次设计选用12(kb1.hn2,Uii