【正文】 84%~88%轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使工作輥表面可升溫?80℃ ～ 120℃ ， 支撐輥表面溫度可達到 50℃ ～ 70℃ ， 工作輥輥身中部與邊部溫度差通常為 15℃ ～ 20℃ ，最高可達 30℃ ～ 40℃ 。另外，軋輥溫度升高和溫度的分布不均勻會破壞正常的輥型，直接影響 帶鋼的板形和尺寸精度。 取 ?? ； ?? ； 所以 JJq / 0 0 3 ?? ??????? 。 從實現(xiàn)強大軋制的角度來看，我們所關(guān)心的是如何提高冷卻液的冷卻能力，即提高冷卻效果。 另外，從其對冷軋過程本身的影響來看，輥溫的反?，F(xiàn)象以及輥溫分布規(guī)律的反?；蛲蛔兙鶎е抡］伱鏃l件的破壞，直接有害于板形與軋制精度。為了降低軋制力、減少摩擦的影響，需進行工藝潤滑。一方面，在潤滑劑的保護 下，可防止軋輥表面氧化。 脫脂性能良好，潤滑劑軋后易于清除，保證成品帶鋼表面光潔 。 冷軋過程中油的耗用量還是相當大的。 （ 3） 冷軋中采用張力軋制 ： 張力軋制是冷卻的一大特點。 3)降低軋件的變形抗力，便于軋制更薄的產(chǎn)品 。 防止跑偏的方法有： 1)采用凸行輥縫 ； 2)采用導板夾逼 ； 3)采 用張力軋制 。 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 8 第 2 章 設(shè)計方案的比較 主轉(zhuǎn)動方式 目前，小型四輥冷軋機的主轉(zhuǎn)動方式有如下三種： （ 1） 傳動工作輥 ；（ 2） 傳動支承輥 ；（ 3） 單輥傳動 。 為了解決上述問題，防止出現(xiàn)支承輥斷輥、工作輥 輥 頭扭斷等現(xiàn)象，可采用異徑軋制、單輥驅(qū)動等措施來解決。采用異徑軋制，并盡可能的減小空轉(zhuǎn)輥的直徑 ，充分發(fā)揮小輥的軋制可降低軋制壓力的優(yōu)點，以保證受力零件的正常工作，同時又有利于增大壓下量，減小道次，從而提高軋機的工作效率。在運轉(zhuǎn)中的軋機上，即從軋輥 空轉(zhuǎn)，壓靠以至軋制階段，輥頸稍大的軋輥接觸中傳動力矩永為正值，而輥頸稍小者，其傳動力矩可在負值至正值的廣大范圍內(nèi)變化，者是薄帶鋼軋制的軋機傳動特點，對于這類軋機，在一定的條件下實際上是單輥傳動的。 傳動型式 對于單機座軋機，有可逆式和不可逆的工作制度，現(xiàn)分述如下 [1]： 不可逆式軋機工作制度 小型冷帶軋機采用不可逆式工作制度最多。 運轉(zhuǎn)方式可分 為： 幾乎保持嚴格不變的軋制速度 ；軋件通過時，軋制速度稍微降低；僅在軋機調(diào)整時才調(diào)節(jié)速度；在軋件通過時，在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)軋制速度。 目前，對單機座小型冷軋機，采用可逆式有很多有優(yōu)點，它能大大提高生產(chǎn)效率，以減少板帶鋼的吊運與安裝。其 主要形式是滾動軸承與 滑動軸承。 壓下裝置的結(jié)構(gòu)形式 壓下裝置目前 就驅(qū)動方式而言 有 手動的、電動的和液壓的三種 結(jié)構(gòu)型式 [1]。 是電動機通過圓柱齒輪減速箱和渦輪減速箱傳遞運動的，它可以用于所有的軋機上，如初軋機、板坯軋機、冷板帶軋機等。 （ 1） 快速壓下裝置 由于其壓下速度一般大于 1mm/s， 故稱為快速壓下裝置。 （ 2） 慢速壓下裝置 這類裝置通常用在熱軋或冷軋薄板和帶鋼軋機上，其軋制速度很高。在這一裝置中，除液壓缸外，還有與之配套的伺服閥、液壓系統(tǒng)及檢測儀表及運算控制系統(tǒng)。上輥 平衡裝置有重錘平衡、彈簧平衡、液壓平衡三種形式。 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 12 第 3 章 設(shè)計計算 設(shè)計題目及要求 設(shè)計題目： ? 190/? 500? 450mm四輥冷軋機設(shè)計之四 —— 軋鋼機機架設(shè)計 。 完成軋鋼機機架設(shè)計和有限單元法分析。 軋制力能 計算 主要參數(shù)的確定 本道次加工過程中，鋼板厚度由 被軋制為 ， 鋼板材料為25Cr2MoVA。摩擦力將阻礙金屬的變形，摩擦系數(shù)對軋制力影響較大，并且是變化的。 ， 176。 （ 4） 變形抗力的確定 因為 ?? 所以得： as MPk 6 1 55 3 ???? ? （ 5） 摩擦系數(shù)的確定 同上，取 ?? ； （ 6） 軋件入口和出口斷面上作用的平均水平張力 012m ???? ?? 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 15 式 中： 0? —— 軋件入口斷面上作用的水平張力， 此時 帶 寬 B=200mm,斷面厚度為0h =； aa MPPAT 1050 3100 ?? ???? 1? —— 軋件出口斷面上作用的水平張力， 此時 帶寬 B=200mm,斷面厚度為0h =； aa MPPAT 0 2 1050 3211 ?? ???? 則 am ????? （ 7） 咬入 條件的校核 由公式 cos 1 hD? ??? 得： cos 1 hD? ??? = 190? = ?? ， tan ? 〈 ? =； 故能實現(xiàn)其自然咬入。 （ 6） 軋件入口和出口斷面上作用的平均水平張力 *m? 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 16 012m ???? ?? 式 中： 0? —— 軋件入口斷面上作用的水平張力，此時帶寬 B=200mm,斷面厚度為 0h =； MP aPaAT 1050 3100 ?? ???? 1? —— 軋件出口斷面上作用的水平張力，此時帶寬 B=200mm,斷面厚度為 0h =； M P aPaAT 12 500 1050 3211 ?????? ； 則 1 0 4 . 1 7 1 2 51 1 4 . 5 92m M P a? ? ??? （ 7） 咬人條件的校核 由公式 cos 1 hD? ??? 得 cos 1 hD? ??? = 190? = ?? ， tan ? 〈 ? =； 故能實現(xiàn)其自然咬入。 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 17 （ 6） 軋件入口和出口斷面上作用的平均水平張力 *m? 012m ???? ?? 式中 ： 0? —— 軋件入口斷 面上作用的水平張力，此時帶寬 B=200mm,斷面厚度為 0h =； M P aPaAT 12 500 1050 3100 ?????? 1? —— 軋件出口斷面上作用的水平張力，此時帶寬 B=200mm,斷面厚度為 0h =； MP aPaAT 1050 3211 ?? ???? 則 1 2 5 1 3 8 . 8 91 3 1 . 9 52m M P a? ? ??? （ 7） 咬人條件的校核 由公式 cos 1 hD? ??? 得： cos 1 hD? ??? = 190? = ?? ， tan ? 〈 ? =； 故能實現(xiàn)其自然咬入。 （ 6） 軋件入口和出口斷面上作用的平均水平張力 *m? 012m ???? ?? 式中 ： 0? —— 軋 件入口斷面上作用的水平張力，此時帶寬 B=200mm,斷面厚度為 0h =； MP aPaAT 1050 3100 ?? ???? 1? —— 軋件出口斷面上作用的水平張力，此時帶寬 B=200mm,斷面厚度為 0h =； MP aPaAT 1050 3211 ?? ???? 則 1 3 8 .8 9 1 7 8 .5 71 5 8 .7 32m M P a? ? ??? （ 7） 咬人條件的校核 由公式 cos 1 hD? ??? 得： cos 1 hD? ??? = 190? = ?? ， tan ? 〈 ? =； 故能實現(xiàn)其自然咬入。圖 34 給出軋輥加于軋件的力， Pr 為軋制力 ,它垂直于軋輥表面； T為摩擦力； Lp 為變形區(qū)水平投影長度。 計算接觸面積實質(zhì)上是計算接觸弧長度。 下 圖 35 軋輥彈性壓扁后接觸弧變化 。l —— 考慮軋輥彈性壓扁后的接觸弧長度； ? —— 軋件與軋輥間的摩擦系數(shù)，主要根據(jù)軋制條件 確定（ ?? ）； m—— 考慮軋輥彈性壓扁接觸弧加長對單位壓力的影響系數(shù)（或稱壓力增加系數(shù).）： 1Xem X ?? 。 2 200l l x x? ? ?，經(jīng)整理后 得： 39。 則 11 ????? eXem X M P amkp mm 6 ) 5 0 1()( ?????? ?? 為了簡化計算，采用下式 39。 循環(huán)一次： Y=； ????? mh lX ? 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 23 則 11 ????? eXem X M P amkp mm )()( ??????? ?? 5 ???? ?q mmqll ????? 循環(huán)兩次： Y=； ????? mh lX ? 則 11 ????? eXem X M P amkp mm )()( ???????? ?? 5 ???? ?q mmqll ????? 循環(huán)三 次： Y=； ????? mh lX ? 則 11 ????? eXem X M P amkp mm )()( ????????? ?? 5 ???? ?q mmqll ????? 再將 4l? 代 入 計算公式，再求出 mp? ； 又將 39。1iill????， ?? 時，計算結(jié)束。 此軋制過程 01TT? ， 此時 1sin2Da ?? （前后張力對軋制力方向影響的偏轉(zhuǎn)角0?? ）； 式 中： 1D —— 工作輥直徑； ? —— 不考慮張力時軋制力作用點對應的軋輥中心角。 2? —— 支承輥摩擦圓半徑， rfv ??2? （ r 為四列圓柱滾子軸承內(nèi)徑的半徑r=160mm； vf 為當量摩擦系數(shù) vf kf? ，當兩個接觸面沿整個半圓周均勻 接觸時 k 取2? ，冷軋時圓柱滾子軸承摩擦系數(shù) ?=）。 齒輪座傳動效率 1 ~ ? ? ，取 1 ?? ； 減速器傳動效率 2 ~ ? ? ，取 2 ? ? ； 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 27 萬向接軸的傳動效率： 3 6 ~ 8 ( 30 )??? ? ?，取 3 ? ? ； 則總傳動效率 1 2 3? ???? ? ； 電動機力矩 軋機主電機力矩 DM mNMM KD ????? ? ?? 若選電機驅(qū)動，則 mNMM DD ??? 9162主 。 根據(jù)軋鋼機架結(jié)構(gòu)不同 ，軋鋼機機架分為閉式和開式兩種。采用閉 式機架的工作機座，在換輥時，軋輥是沿其軸線方向從機架窗口中抽出或裝入，這種軋機一般都設(shè)有專用的換輥裝置。開式機架主要缺點是剛度較差。本次設(shè)計中選用閉式機架。 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 29 對于四輥軋機 可取 mmDDH bw 2 4 1 5~1 7 9 4)5 0 01 9 0)(~()(~( ????? ） 式中 ： wD 、 bD —— 工作輥、支承輥直徑， mm； 取 H=2120mm。 查 軋鋼機械第三版 表 51 得： 四輥軋機機架立柱斷面積與軋輥頸平方的比值 ：~ ?dF 。 29 7 2 0 02 7 03 6 0 mmF ??? 機架結(jié)構(gòu)簡圖如圖 3— 12： 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 30 圖 312 機架結(jié)構(gòu)簡圖 機架的材料和許用應力 [12] 軋鋼機機架一般采用含碳量為 %~%的 ZG270～ 500，其強度極限500 ~ 600b M Pa? ? ，延伸率 %16~%12?s? 。根據(jù)這一要求， 機架的安全系數(shù)為 bjgsnn??? 式中 ： jn —— 機架的安全系數(shù)； gn —— 軋輥的安全系數(shù)； 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 31 b? —— 機架材料的強度極限； s? —— 機架材料的屈服極限。 （ 2）確定靜不 定階數(shù)，如一般閉式 機架是三次靜不定問題，需作一系列假設(shè)來簡化模型，降低靜不定階數(shù)。 用材料力學方法計算時，為了簡化計算，一般做以下假設(shè)： 1）每片機架只在上下橫梁的中間端面處受有垂直力 R，而且這兩個力大小相等、方向相反，作用在同一直線上，即機架的外負荷是對稱的。只有當水平分力較大時（例如，超過垂直分力的 15%），則應考慮水平分力的影響。應該指出，由于兩個軋輥直徑和速度的不同、軋制速度的變化和咬入時沖擊引起的慣性力，或在張力軋制時，軋制力方向都不是垂直的。 （ 4）根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件，用材料力學中任一種 方法（卡式定理，莫爾積分法，圖乘法，力法等）求解靜不定力和力矩。 機架強度和變形計算 軋鋼機機架強度和變形的計算，一般可采用如下步驟： （ 1）將機架結(jié)構(gòu)圖簡化成為 平面 剛架， 可取出工作機架橫梁和立柱的軸線，把機架按長方形框架處理。 由于機架是軋機中最貴重和最重要的零件，必須具有較大的強度儲備。 實際上，一般都是選擇斷面尺寸小的矩形斷面，