【正文】 以防軋輥發(fā)熱時(shí)，損壞輥套。 設(shè)計(jì)中所使用的軋輥材料是無限冷硬鑄鐵。 圖 作用在軋輥上的力 00 s in s inc o s c o s c o sl l lrd x d x d xP P x T x T x??? ? ?? ? ?? ? ? （ ） 13 上式右邊的第二項(xiàng)和第三項(xiàng)分別為后滑和前滑區(qū)摩擦力在垂直方向上的分力，它們與第一項(xiàng)相比，其值甚小，可以忽略不計(jì)，則軋制力可寫 成下式： 0lP Pxdx?? （ ） 常用下式表示： .P PF? .P PF? （ ） P — 接觸面上的單位壓力 F — 接觸弧面積 Px — 單位壓力 影響平均單位壓力的因素 影響平均單位壓力的因素有：軋件的力學(xué)性能因素 ， 軋件應(yīng)力狀態(tài)特性因素 。 水平應(yīng)力是單位壓力和單位摩擦力在水平方向投影 的代數(shù)和除以該截面軋件的厚度得到的。 軋輥直徑對(duì)單位壓力的影響，一般以軋輥直徑與軋件厚度的比值反映，隨著比值的減小，單位壓力也降低 。 外摩擦對(duì)單位壓力的綜合影響，用 n?? 來表示。這種不均勻變形的趨勢，受到變形區(qū)前后端外部金屬的限制，引起變形區(qū)內(nèi)水平應(yīng)力的增加，因而使單位壓力增高。 根據(jù)各類軋機(jī) 軋制條件的差別，主要反映在軋件高度，各道壓下量和軋輥半徑等參數(shù)的不同上。由于厚板、中板軋機(jī)軋機(jī)寬度較大，可近似認(rèn)為是平面變形問題，不考慮寬展的影響，故平均單位壓力公式為 ： ????? （ ） 軋制力平均單位壓力可用下列公式的一般形式表示： Pn???? （ ） 或 T u sP n n n n n n n n? ? ? ?? ?? ???? （ ） 除了 n???? 外，所有系數(shù)都大于 1，在有些張力大而外端摩擦力小的情況下， n???? 可能達(dá)到 ，實(shí)際上，這一系數(shù)對(duì)單位壓力影響最大，而且隨軋制條件和外摩擦的變化，此系數(shù)能在很大范圍內(nèi)變化：平均 n???? =。 考慮軋輥的彈性壓扁，在冷軋較硬的合金時(shí)，由于軋輥承受軋件的高壓作用，產(chǎn)生局部彈性壓扁的現(xiàn)象，結(jié)果使接觸弧長度顯著增大，在接觸弧長很小的薄板與帶材軋制中，此影響非常大。 同一化學(xué)成份的金屬和合金，由于組織不同，其變形阻力也不同。如鋼壓縮時(shí)的屈服極限比拉伸的屈服極限比拉伸時(shí)的屈服極限大 10%；而有些金屬壓縮時(shí)和拉伸時(shí)的屈服極限相同。 s? 是在一定條件測得的，其值可查相關(guān)資料得到。軋制溫度對(duì)盡速屈服極限的影響用變形溫度影響系數(shù) Tn 來表示，其值可查。 所以在冷軋時(shí)只需要考慮變形程度對(duì)變形抗力的影響。所以在熱軋時(shí)也必須考慮這種情況。 在熱軋生產(chǎn)中，變形速度對(duì)變形阻力的影響顯著。 18 熱軋時(shí)金屬實(shí)際變形抗力確定 在熱軋條件下，加工硬化的影響可忽略不計(jì)， n? ≈ 1，因此熱軋時(shí)金屬實(shí)際抗力公式為： t u snn???? () 圖 碳鋼 Q235 變形速度，變形溫度對(duì)變形抗力的影響 .....ε =40%,——— ε =20% 為了便于實(shí)際應(yīng)用，用試驗(yàn)的方法將上述綜合影響反映在一個(gè)曲線圖中。 變形速度： hv hu lH?? () 式中： hv — 平均軋制速度，初軋取 hv =2m/s l=150mm H=250mm h? =45mm 19 2 45 /150 250u m s? ? ? 假設(shè)為第一道軋制，則 平均壓下率 為 ： 23 hh? ?? () 2 2 45 3 250hh? ?? ? ? ? 根據(jù)圖 得： 12% MPa?? ? ? ? ?? ? ??? () 1 .1 5 5 8 6 6 .7 0P M P a? ? ? 總軋制力的計(jì)算 P PF? () MPa? F= 2m 46 6 . 7 0 0 . 3 2 2 5 2 . 1 5 1 0P K N? ? ? ? 20 6 壓下部分機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 電動(dòng)壓下是上輥調(diào)整裝置中最常用的，通常包括：電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、制動(dòng)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部件。 上輥調(diào)整裝置也稱壓下裝置，它用途最廣，安裝在所有軋機(jī)上，壓下機(jī)構(gòu)的選擇要滿足工藝的要求，其中電動(dòng)壓下是最常用的壓下裝置。這 些因素都與軋件和軋機(jī)有關(guān)。 壓下控制系統(tǒng)輥縫的控制最后都是由軋機(jī)的壓下機(jī)構(gòu)來執(zhí)行的，選擇合理的壓下機(jī)構(gòu)，及合理的設(shè)計(jì)壓下機(jī)構(gòu)以調(diào)整輥縫。為了防止端部在旋轉(zhuǎn)時(shí)的磨損并使上軋輥軸承具有自動(dòng)調(diào)位能力 ，壓下螺絲的端部一般都做成球面形狀，并與球面銅墊接觸形成止推軸承。花鍵形尾部的承載能力大，尾部強(qiáng)度削弱得小，多用在低速、重載的帶鋼軋機(jī)上 。由于壓下螺絲的細(xì)長比很小，其縱向彎曲可忽略不計(jì) 。當(dāng)軋件厚度（咬入角）大時(shí)，由于要求較大的工作輥直徑，故選 較小的 21DD 值；當(dāng)軋件較薄時(shí)，則選較大的 21DD 值。由于受軋輥軸承徑向尺寸的的限制，輥頸直徑比輥身直徑要小得多。采用加大機(jī)架橫斷面來改善機(jī)座剛度遠(yuǎn)不如稍微加粗壓下螺絲直徑更為 有效。壓下螺絲的螺紋有鋸齒形和梯形兩種。 圖31為螺紋結(jié)構(gòu)。矩形螺紋雖傳動(dòng)效率高，但加工困難，且強(qiáng)度較低，應(yīng)用較少。 表 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的許用壓 強(qiáng) 螺紋副材料 速度范圍m/s 許用壓強(qiáng) Pp 螺紋副材料 速度范圍 許用壓強(qiáng) Pp 鋼對(duì)青銅 低速 1825 鋼對(duì)鑄鐵 1318 47 11118 710 12 鋼對(duì)鋼 低速 鋼對(duì)耐磨鑄鐵 68 淬火鋼對(duì)青銅 1013 24 圖 壓下螺紋結(jié)構(gòu) d — 外螺紋大徑 mm? t — 螺距 mm? ca — 牙頂間隙 mm? 1H — 基本牙型高度 1 0 .5 0 .5 5 0 2 5H t m m? ? ? ? 3h — 外螺紋牙高 31 2 5 1 2 6 . 0 0ch H a m m? ? ? ? ? 4H — 內(nèi)螺紋牙高 41 2 5 1 2 6 . 0 0cH H a m m? ? ? ? ? Z — 牙頂高 0 .2 5 0 .2 5 5 0 1 2 .5 0Z t m m? ? ? ? 2d — 外螺紋中徑 2 2 5 6 0 2 1 2 . 5 5 3 5 . 0 0d d Z m m? ? ? ? ? ? 2D — 內(nèi)螺紋中徑 22 5 3 5 .0 0D d mm?? 3d — 外螺紋小徑 332 5 6 0 2 2 6 5 0 8 . 0 0d d h m m? ? ? ? ? ? 25 1D — 內(nèi)螺紋小徑 112 5 6 0 2 2 5 5 1 0 . 0 0D d H m m? ? ? ? ? ? 4D — 內(nèi)螺紋大徑 4 2 5 6 0 2 1 5 6 2 . 0 0cD d a m m? ? ? ? ? ? 1R — 外螺紋牙頂圓角 1 m a x 0 . 5 0 . 5 1 0 . 5 0cR a m m? ? ? ? 2R — 牙頂圓角 2 m ax a mm?? b — 牙根部寬度 0 . 6 5 0 . 6 5 5 0 3 2 . 5 0b t m m? ? ? ? 壓下螺母 壓下螺 母是軋鋼機(jī)座中重量較大的易損零件。 螺母與機(jī)架鏜孔的配合常采用 H8/h9 級(jí)的動(dòng)配合，主要為了便于拆裝。 壓下螺母 的結(jié)構(gòu)形式 整體螺 母耗費(fèi)青銅過多，其中雙級(jí)的雖比單級(jí)的省銅，但往往不能保證兩個(gè)階梯斷面同時(shí)與機(jī)架接觸，因而很少使用。 箍圈由高強(qiáng)度的的鑄鐵鑄成，以 H7/m6 的過渡配合在青（黃）銅螺母基體上以后，再加工螺母的外徑和端面。高強(qiáng)度鑄鐵還有較好的塑性，裝配時(shí)，箍圈不容易破裂。 有循環(huán)水冷卻的組合式螺母，在初軋機(jī)上的生產(chǎn)實(shí)踐證明，如有循環(huán)水冷卻，則螺母的壽命可延長 ～ 2 倍。這種螺母比較省青銅，但鑄銅層不太牢固。 帶有青銅襯的鋼螺母，它是上一種螺母的改進(jìn)形式。 圖 壓下螺母結(jié)構(gòu)形式 壓下螺母的尺寸設(shè)計(jì) 壓下螺母的主要尺寸是它的外徑 D 和高度 H,壓下螺母的高度可按照螺紋的許用單位壓力來確定，這時(shí) ( 2)Hd??，螺母外徑 D 根據(jù)它的端面與機(jī)架接觸面間的單位壓力選取，一般 ( )Dd?? 。根據(jù) [2]查得其 540b MPa? ? d — 外螺紋大徑 mm? 27 t — 螺距 mm? ca — 牙頂間隙 mm? 1H — 基本牙型高度 1 0 .5 0 .5 5 0 2 5H t m m? ? ? ? 3h — 外螺紋牙高 31 2 5 1 2 6 . 0 0ch H a m m? ? ? ? ? 4H — 內(nèi)螺紋牙高 41 2 5 1 2 6 . 0 0cH H a m m? ? ? ? ? Z — 牙頂高 0 .2 5 0 .2 5 5 0 1 2 .5 0Z t m m? ? ? ? 2d — 外螺紋中徑 2 2 5 6 0 2 1 2 . 5 5 1 0 . 0 0d d Z m m? ? ? ? ? ? 2D — 內(nèi)螺紋中徑 22 5 1 0 .0 0D d mm?? 3d — 外螺紋小徑 332 5 6 0 2 2 6 5 0 8 . 0 0d d h m m? ? ? ? ? ? 1D — 內(nèi)螺紋小徑 112 5 6 0 2 2 5 5 1 0 . 0 0D d H m m? ? ? ? ? ? 4D — 內(nèi)螺紋大徑 4 2 5 6 0 2 1 5 6 2 . 0 0cD d a m m? ? ? ? ? ? 1R — 外螺紋牙頂圓角 1 m a x 0 . 5 0 . 5 1 0 . 5 0cR a m m? ? ? ? 2R — 牙頂圓角 2 m ax a mm?? （ 1）壓下螺母高度 H的確定 壓下螺母的高度可按照螺紋的許用單位壓力來確定，這時(shí) ( 2)Hd??， 故取 H=。即： 12214 []()PPPDD???? （ ） 式中： 1P —— 壓下螺絲上的最大壓力（ N） D —— 壓下螺母外徑 (mm) 1D —— 壓下螺絲通過機(jī)架上橫梁孔的 直徑（ mm） []P —— 壓下螺母端面與機(jī)架接觸面間的單位壓力， []P =60～ 80Mpa。為了適應(yīng)軋制時(shí)軋輥彎曲時(shí)的自位調(diào)心的要求，這類軸承的頂部做成凹形或凸形球面。 表 列出了我過擬定的軋機(jī)壓下裝置專用的推力圓錐滾子軸承的主要參數(shù)尺寸。 2d =
。 圖 TTSX6400 結(jié)構(gòu) 30 表 我國壓下裝置專用推力圓錐滾子軸承主要參數(shù)尺寸 軸承型號(hào) 主要參數(shù)（尺寸） D D1 d1 T T1 R M M rmin u v TTSX150 150 148 127 48 55 M12 TTSX175 175 173 152 53 62 M12 TTSX205 205 203 178 65 76 508 M20 TTSX265 265 263 229 81 95 M20 TTSX320 320 318 280 95 112 762 M24 M30 TTSX380 380 378 330 112 129 M24 M30 TTSX410 410 408 355 122 142 M24 M30 3