燕山大學四輥逆軋機設(shè)計.

1、1580四輥熱帶鋼粗軋機組壓下規(guī)程設(shè)計項目報告學 院：機械工程學院燕山大學課程設(shè)計第一章概述及方案選擇1.1設(shè)計技術(shù)參數(shù)原料：180-220mm*1300mm;產(chǎn)品：25-45*1300 :材質(zhì)：Q235 08F 45工作輥采用四列圓錐棍子軸承，支承輥采用油膜軸承 ；出爐溫度1100C-1150 C,精軋機組開軋溫度 950 r -980 C。1.2概述軋鋼機械或軋鋼設(shè)備主要指完成原料到成品整個軋鋼工藝過程中使用的機械設(shè)備。一般包括軋鋼機及一系列輔助設(shè)備組成的若干個機組。通常把軋件產(chǎn)生 塑性變形的機器稱為軋鋼機。軋鋼機由工作機座、傳動裝置（接軸、齒輪座、減 速器、聯(lián)軸器）及主電機組成。這一機器

2、系統(tǒng)稱主機列，也稱軋鋼車間主要設(shè)備。 主機列的類型和特征標志著整個軋鋼車間的類型及特點。除軋鋼機以外的各種設(shè) 備，統(tǒng)稱軋鋼車間輔助設(shè)備。輔助設(shè)備數(shù)量大、種類多。隨著車間機械化程度的 提高，輔助設(shè)備的重量所占的比例就愈大。如1700熱軋帶鋼廠，設(shè)備重量為51000t，其中輔助設(shè)備的重量在 40000t以上。軋鋼機的標稱 很多習慣稱謂，一般與軋輥或軋件尺寸有關(guān)。鋼坯軋機和型鋼軋機的主要性能參數(shù)是軋輥的名義直徑，因為軋輥名義直徑 的大小與其能夠軋制的最大斷面尺寸有關(guān)。因此，鋼坯及型鋼軋機是以軋輥直徑標稱的，或用人字齒輪齒輪節(jié)圓直接標稱。當軋鋼車間中裝有數(shù)列或數(shù)架軋機時， 以最后一架精軋機軋輥的名義直

3、徑作為軋鋼機的標稱。1.3方案的選擇1.3.1總體思路的選擇根據(jù)給定參數(shù)確定軋制道次，各道次壓下量，確定工作輥、支承輥的基本參數(shù)并 計算最大軋制力和最大軋制力矩，根據(jù)最大軋制力確定電機功率。確定工作輥并 校合。第二章主要參數(shù)的確定2.1軋制工藝確定軋制道次n=igF。- igF nig F0 =200 1300Fn=30 1300取 1.46 則 n=5.013 取整 n=5相對壓下量 E =1-1/ - =0.315=31.5%表2.1道次軋前厚度軋后厚度壓下量壓下率溫度(N)(H/mm(h/mm)( h)(T/C)1200144562511252144984632110039864.683

4、3.32341075464.6842.0522.63351050542.053012.0528.61025軋制材料：Q235原料規(guī)格：200mM 1300mM 3000mm成品規(guī)格：30mrK 1300mrK 20000mm2. 2軋輥主要參數(shù)的確定2.2.1軋輥參數(shù)確定（1）工作輥直徑的確定由文獻1，表3-3可知：L/D1 =1.53.5 常用比值（1.72.8 ）L/D2=1.01.8常用比值（1.31.5 ）D2/D1=1.22.0 常用比值（1.31.5 ）比值L/D2標志著輥系的抗彎剛度，其值越小，則剛度越高。一般說輥身長度較 大者，選用較大比值。輥徑比D2/D1的選擇，主要取決于工

5、藝條件。當軋件較厚（咬入角較大）時，由于要求較大工作輥直徑，故選較小的D2/D1值；當軋件較薄時，則選用較大的D2/D1值。因此，后板軋機和熱帶鋼軋機粗軋機座比精軋機 座的輥徑比小些，熱軋機比冷軋機的輥徑比小些。對于支撐輥傳動的四輥軋機， 一般選 D2/D1=34D2=1500mmD仁 1000mm根據(jù)軋輥強度及允許的咬入角：（或壓下量與工作輥直徑之比:h/Dg）來 確定。即在保證軋輥強度的前提下，同時滿足下列咬入條件：hDi一1 - Cos：式中D1軋輥的工作直徑; =h壓下量；:咬入角。由文獻1，1-45 可知，四輥可逆軋機的最大咬入角，:=1520錯誤！未找到引用源。；取a =20錯誤！

6、未找到引用源。 最大壓下量時：20Di562sin2?0二 928. 58滿足咬入角條件2.2.2工作輥和支承輥頸尺寸d和l的確定輥頸尺寸是指輥頸直徑d和I，它與所用軸承型式及工作載荷有關(guān)。使用滾動軸承時。由于軸承外徑較大，輥頸尺寸不能過大，一般近似地選d1=（ 0. 5 0. 55）D1式中 d1 工作輥輥徑;D1 工作輥輥徑d1 = 0. 51000 =500mmd2 =(0.5 0.55)Dz式中d2 支承輥輥頸。d2 =0. 51500 =750mml / d = 0. 9代入數(shù)據(jù)得l1 =450mm, =6l275mm,式中 li 工作輥輥頸長；l2 支承輥輥頸長。2.3軋制力的計算

7、2.3.1計算變形阻力所扎的扎件是Q235由文獻1,表2-1可知，Q235變形阻力公式系數(shù)各項參數(shù)如下表：表2.2Q235 A =3.665 B =-2.878 C =-0.122 D =0.186 E =1.402 N =0.379 貯“ MPa =151 2 由文獻1，2-34可知，KtKuKr式中 二基準變形阻力；Kt變形溫度影響系數(shù)，Kt=exp(A BT)=exp(3.6652.878T)；Ku變形速度影響系數(shù),.u C4DT. U、-0.122七.186TKu%)；Kr變形程度影響系數(shù)已氓幾乍“掙皿缶0.379r心021)需rm = ln J-1 一 式中 rm真實平均變形程度;相

8、對變形程度。式中變形程度;相對變形程度mi=3 28%二 18. 66%r m1In1 - 0. 18660. 2065m3m4m5I 32%= 21.33%r m2In1 - 0. 21330. 239934%35%28. 6%22. 66%23. 33%工 19. 06%In1 - 0. 22660. 256rm4In1 - 0. 23330. 2652r m5In1 - 0. 1906工 0. 2114將所得數(shù)據(jù)列入表3.3中表2.312345名(%)2832343528.6賂(%)18.6621.3322.6623.3319.06rm0.20650.23990.2560.26520.2

9、114粘著理論:滑動理論:式中 Vr 軋輥的圓周線速度;錯誤！未找到引用源。一一軋件出口速度;lo,ll 軋制前、后軋件高度（厚度）l 接觸弧水平投影長度，I = -R： hI未知下面求各段軋制時的I和hmI j = ：56500丄 167. 3,2 2 0+ 1 44hg2172I 2 二 46500 = 151. 653s212I 3 二 33. 32500 = 129. 07,98 + 64. 68hm3281. 34I 4 二 22.63500 二 106. 37|5 二.12.05500 = 77.62h咤咅=53.362_42. 05 + 30hm52 36.03表2.412345

10、I ( mm)167.3151.65129.07106.3777.62hm(mm)17212181.3453.3636.03第一道次:T=七二10001125273 .1.3981000:2采用粘著理論Um1700乞 |n 200I 144167.3In 200 = 3. 338144ku(3. 338)122 40.186旬.398 _ $5910kr1. 402(.2065嚴79 (1.402 _1).2065 = 0.88370. 40. 4=151. 20. 8590. 6980. 8837 =80. 11MPaktexp(A BT) = exp(3. 665 - 2. 8781.39

11、8) = 0. 698第二道次:T=10001100273 =1.3731000二 121. 65 / 121 二 1.253 ： 2 則1700144In4.31498ku_(4. 314)122 也186 XL. 373 = 0 89310kt-exp(ABT)二 exp(3. 665 - 2. 878 1.373) = 0. 750kr0. 2399 0 3790. 2399二 1. 402()-(1.402 - 1)0. 91390. 40. 4CJ= 151.20. 8930. 750. 9139 = 92. 54MPa1151.65Um第三道次:T=t273100010752731

12、000-1. 348I / hm = 128.07/ 81. 34 二 1.586 ： 2則有Um二ln-129. 0764. 68二 5. 472ku = (5.472)122 0.186 山8 二 0.92510kt 二 exp(A BT) = exp(3. 665 - 2. 8781.348) = 0. 8069kr 二 1. 402( 0.-256)0.379 -( 1. 402 一 1)二 1.0800.40. 4二= 151.20. 9250. 80691. 080 = 121.88MPa第四道次：T=t二100010502731000-1.323二 106. 37 / 53. 3

13、61.99 tan a 1 =0.35oV/170012.5 ,1|42. 5、2S(1)17004 漢 302 漢 0.35 500v1 二 1806. 11mm s Um 二 1806. 11 56. 916977.62 42.056. 9169)，122，0,186 1,298 =0.9569u 10kt 二 exp(ABT)二 exp(3. 665 - 2. 878 1.298) - 0.9317 kr = 1. 402； 0. 21 14 )0.379 _(1.402 一 1) 0. 2114 = 0. 8880. 40. 4二= 151.20. 95690. 93170. 888

14、= 119. 70MPa將數(shù)據(jù)匯入表格表2.5道次12345a(MPa)80.1192.54121.88116.681119.7232計算平均軋制力和總軋制力由西姆斯公式求n_:1 R m 12； - h!1 - ；hmRR2- 1_1=1 Y =1 tg tgh代入數(shù)據(jù)得:n 嚴=1.1099, n浮=1.2263, n3 =1.3816, n” =1.5819, n=1.7016計算軋制力:p = y nbn；二，其中丫 = 1.15,無張力軋制寬展小,nbn = n 二 1 crnb所以p =1. 15n；p = 1. 15 80. 11 1. 1099 二 102. 25MPaP2 =

15、 1. 15 92. 541.2263 = 130. 5MPaP3二 1.15K121.881. 3816P4-1.15X116.681. 5819P5二 1.15K119.701. 7016P1 二=p1XbX打=102.251.p2 :=P2XbXl 2二 130.51.P3 :=p3XbX丨3=193.641P4 :-P4XbX丨4二 212.26 1P5 :二 P5XbX丨5=234.23 1二 193. 64MPa二 212. 26MPa二 234. 23MPa30. 1673 二 22. 24 MN 二 2224130. 15165 二 25. 73MN 二 2573t.30. 1

16、291 二 32. 49MN 二 3249t.30. 1064 工 29. 35MN= 2935t.30. 0776 = 23. 64MN = 2 3 6t4軋制力矩計算在簡單軋制時軋制力矩與支承輥力矩和軸承摩擦力矩無關(guān)，則M = 2I查資料得取0.5則M二舁道次力矩：M二 汕 =22. 241030. 1673KNM 二 3720KN-MM2二：12=25. 731030.15仃KNM=3901KN-MM3二嘉13二32.491030.1291KNM二4193KN-MM4二： 4I4=29. 351030.1064KNM二3153KN-MM5二* 5=23.641030.0776KNM二18

17、35KN-M將Q235, 45, 08F三種材質(zhì)各個參數(shù)繪制成表格如下Q235參數(shù) 道次第一道次第二道次第三道次第四道次第五道次壓下量/mm564633.3222.6312.05壓下率 %2832343528.6(T /MPa80.1192.54121.88116.681119.7n1.10991.22631.38161.58191.7016P/MN22.2425.7332.4929.3523.64M/KN M37203901419331531835N/KW37804374552349894018軋制溫度廠c1125110010751050102545參數(shù) 道次第一道次第二道次第三道次第四道次

18、第五道次壓下量/mm564633.3222.6312.05壓下率 %2832343528.6(T /MPa86.6099.56112.95116.73130.01n仃1.10991.22631.38161.58191.7016P/MN24.0327.6730.1129.3625.67M/KN M40204190388631231992N/KW40804703511849914363軋制溫度廠c1125110010751050102508F參數(shù)道次第一道次第二道次第三道次第四道次第五道次壓下量/mm5744352514壓下率 %2627303023.7(T /MPa51.9660.4972.982.5180.12n1.07741.1561.271.3981.457P/MN14.0615.4718.2719.1414.48M/KN M23522220237621091162N/KW23902629310532532461軋制溫度/ c11251100107510501025第三章軋輥支承輥強度校核強度校核由右圖可知PG30.2d；A32490 0.272 廠=51.9MPa0.2 0.753PC230.2d；工輥身中部：彎曲應(yīng)力32490 0.405239.75MPa0