【正文】 厚的板帶為極薄薄板，這些產(chǎn)品用熱軋方法是不可能生產(chǎn)的。 由于上述原因，冷軋薄板的生產(chǎn)得到迅速發(fā)展。一個(gè)現(xiàn)代化的冷軋廠年產(chǎn)量可以達(dá)到 250 萬(wàn) t。冷軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的主攻方向是要不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，主要是帶鋼厚度精度和板形平直度，以滿足現(xiàn)代化自動(dòng)流水生產(chǎn)提出的苛刻要求，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。以保證軋制生產(chǎn)的穩(wěn)定性，從而更好地控制板形。此壓下采用單電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這樣可以較好地保證軋輥的同步壓下，保證厚差精度要求?；瑝K的向上滑動(dòng)靠平衡彈簧和軋制反力作用。本設(shè)計(jì)中的軋機(jī)是用來軋制薄板帶材的，需要較高的軋制精度，應(yīng)采用剛度較好的閉式機(jī)架。支承輥在工作中主要受彎曲應(yīng)力，且直徑通常較大，因此，在設(shè)計(jì)中著重考慮軋輥的強(qiáng)度和軋輥的淬透性。由文獻(xiàn)[1 ，表 37]可知：初選支承輥的材料為：9Cr（HS = 50~65）初選工作輥的材料為：9Cr2W（HS 90~95 ） 軋輥參數(shù)確定（1）輥身長(zhǎng)度的確定本設(shè)計(jì)中主要根據(jù)坯料尺寸和輥道寬度來確定輥身的長(zhǎng)度，輥身長(zhǎng)度決定了所軋板材的最大寬度。由文獻(xiàn)[1 ，表 33]可知：冷軋板帶軋機(jī)軋輥輥身長(zhǎng)度和輥徑的關(guān)系：L/D1 = ~ 常用值（ ~ ） L/D2 = ~ 常用值（ ~ ） D2/D1 = ~ 常用值（ ~ ） 其中，L —— 輥身長(zhǎng)度； D1 —— 工作輥直徑； D2 —— 支承輥直徑。當(dāng)軋件較厚（咬入角較大）時(shí)，由于要求較大的工作輥直徑，故選用較小的 D2/D1 值；當(dāng)軋件較薄時(shí)，則選用較大的 D2/D1 值。由 L/ D2 計(jì)算得：D2 = （166 ~ 375）mm ，常用（214 ~ 333）mm 。根據(jù)軋制時(shí)自然咬入的條件進(jìn)一步校核工作輥的直徑。???? 1D確定各軋輥直徑： 工作輥直徑： = 80mm1 下支承輥直徑： = 250mm2 上支承輥直徑： = 150mm（試選） 。一般， = ； （）d(~)D= ~； （）l式中： ——軋輥輥頸——軋輥直頸 ——輥頸長(zhǎng)度l確定各軋輥的輥頸尺寸： 取 = ， ，?= mm， = mm；???= mm，22考慮到下支承輥輥頸承受的負(fù)荷較大，且查設(shè)計(jì)手冊(cè)知標(biāo)準(zhǔn)系列滾動(dòng)軸承內(nèi)徑僅有 120mm 和 130mm，因此將 取為 130mm；則 = mm；??= mm， = mm。本設(shè)計(jì)中的工作輥采用輥頭平臺(tái)型式，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖 所示： 圖 31 帶平臺(tái)的輥頭 其中： ——工作輥輥頭平臺(tái)寬度a——軋輥輥頭直徑d?——軋輥輥頸1 = ； （）?(~5)d = ； （）a43?確定工作輥輥頭尺寸：= mm，取 =38 mm，則 = mm。39。軋件厚度小，軋件內(nèi)部不均勻變形可忽略，因而平面斷面假設(shè)和滑動(dòng)磨擦理論符合冷軋薄板的軋制特點(diǎn)。mh由文獻(xiàn)[1]可知：前張應(yīng)力： ，取??????~.~.1754~ MPa????????后張應(yīng)力： ；?????式中， ——張力系數(shù)，取 。 軋輥受力分析及其傳動(dòng)力矩的計(jì)算 軋輥受力分析及計(jì)算本設(shè)計(jì)中軋輥受力比較復(fù)雜，考慮上支承輥輥系采用兩個(gè)支承輥支承，下支承輥輥系僅采用一個(gè)支承輥支承，其結(jié)構(gòu)與四輥軋機(jī)相類似，于是有下支承輥輥系受力如下圖所示： 圖 32 軋輥受力分析圖圖中, ——工作輥直徑1D——下支承輥直徑2D——上支承輥直徑3 ——軋制力P ——軋制力力臂， a??1sin2Da???? ——工作輥軸承處摩擦圓半徑，1?12d???? ——下支承輥軸承處摩擦圓半徑，2 ——摩擦力F ——滾動(dòng)摩擦力臂，~3m? 、 ——工作輥與支承輥間的支反力R? ——支反力力臂，c 1cosin2D????? ——下支承輥中心相對(duì)工作輥中心線的偏移距e ——軋輥連心線與支反力 R 的夾角，? 2arcsim???? ——軋輥連心線與豎直線的夾角，? 12rineD? ——前、后張力對(duì)軋制力影響的偏轉(zhuǎn)角，? 0arcsiT??? ——不考慮張力時(shí)軋制力作用點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軋輥中心角?由前面的計(jì)算知：前張應(yīng)力： ，后張應(yīng)力： ；????前張力： ；??后張力： ；0843水平方向合張力： ；???計(jì)算軋制力 P，作圖分析，如圖 33 所示：? 圖 33由前面的計(jì)算知： ，?? ；??????????????? 由圖 33 可知： ， ；????? ，????， ；206sin0./5/mD????.3??， ；12i .//41e?????式中， ——滾動(dòng)磨擦力臂，由文獻(xiàn)[1,361]知， ，取 ；0.~3mm——軋輥軸承磨擦系數(shù)，由文獻(xiàn)[1,360]知，采用滾動(dòng)軸承時(shí)，?；?——下支承輥中心相對(duì)工作輥中心線的偏移距，由文獻(xiàn)[1,363]知，一般e取 5~10 ,本設(shè)計(jì)取 5 。x——接觸弧長(zhǎng)度。1470/minDnr?%??計(jì)算總傳動(dòng)比： 主電機(jī)上的力矩及計(jì)算 主電機(jī)上的力矩：； （） 12ZRZRfDfkond fkondMMMi i???????式中， ——主電機(jī)力矩； ——軋輥上的軋制力矩；Z ——R——附加摩力矩， ；fM12fffMi??——軋制總壓力在軋輥軸承上產(chǎn)生的附加磨擦力矩， ；1fM11fMF???——各傳動(dòng)零件推算到主電機(jī)軸上的附加磨擦力矩，2f；式中 為主電機(jī)到軋輥之間的傳動(dòng)效率，121ZffMi??????????1?多級(jí)齒輪傳動(dòng)時(shí)， ，取 。167。例如，在額定負(fù)荷下，軋輥因強(qiáng)度不夠而斷裂或因接觸疲勞超過許用值，使輥面疲勞剝落等。熱軋軋輥在冷卻不足或冷卻不均勻時(shí)，會(huì)因熱疲勞造成輥面熱裂；冷軋時(shí)的事故粘附也會(huì)導(dǎo)致熱裂甚至表層剝落；在冬季新?lián)Q上的冷輥突然進(jìn)行高負(fù)荷熱軋或冷軋停車，軋熱的軋輥驟然冷卻，往往會(huì)因溫度應(yīng)力過大，導(dǎo)致軋輥表層剝落甚至斷輥；壓下量過大或工藝過程安排不合理造成過負(fù)荷軋制也會(huì)造成軋輥破壞等。140~5bRMPa???145bMPan??； （）?? Pad????????； （）?????輥身中部承受的彎矩最大， ； （）020548. ?????????????????； （）??0333276..? ???????式中， 、 ——輥上 122 斷面至支反力 P/2 處的距離；1c，取 ；2184lcm?2104260cm???、 、 ——下支承輥上 1233 處的斷面直徑；1d?23d?， ， 為軋123d?325dD?2d?輥輥身與輥頸過渡階梯軸段直徑，結(jié)合滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)尺寸，取 ；2170m?? ——兩支反力間的距離， ；0l 03642lLc?? 由以上計(jì)算可知，下支承輥的彎曲強(qiáng)度合格。 ABCO???????? 45????zy反 復(fù) 切 應(yīng) 力max?半 橢 圓 形 壓 力 分 布qz y圖 42 工作輥與支承輥接觸區(qū)上的應(yīng)力簡(jiǎn)圖最大壓應(yīng)力： ；????1212max22qDqrbKK???????式中， ——加在接觸表面單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷； ；q 、 、 、 ——相互接觸的兩個(gè)軋輥的直徑和半徑；1D21r2 、 ——與軋輥材料有關(guān)的系數(shù)， ， 。167。2 運(yùn)轉(zhuǎn)速度差別大；)3 工作環(huán)境惡劣，對(duì)軸承的密封提出了較高的要求。軸承內(nèi)圈以靜配合安裝在輥頸上，外圈以過渡配合安裝在軸承座內(nèi)。hL——軸承的轉(zhuǎn)速， ；nminr——額定動(dòng)負(fù)荷， ；CN——壽命指數(shù)，對(duì)于球軸承 ，對(duì)于滾子軸承 ；? 3??103??——當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷， 。本設(shè)計(jì)中可等效認(rèn)為軸承受徑向力是支承輥給工作輥的力的一半，即 ，那么，2Rr?軋制軸承受徑載荷： ?軸承的軸向載荷： 0..549a?由于 故而，3re? （）????當(dāng)量動(dòng)載荷： ，13FTrf? ?工作輥轉(zhuǎn)數(shù)： ；./min24nrR???下支承輥轉(zhuǎn)數(shù)： ；???計(jì)算軸承壽命：認(rèn)為軸承的工作作溫度小于 ，則取溫度系數(shù) ；10? ?計(jì)算軸承壽命： ；10 10663 hnp??? ?????????????制定軸承的工作制度： ；???天 天 則下支承輥軸承應(yīng) 84 天換一次（或檢修一次） ，以保證軋制生產(chǎn)連續(xù)進(jìn)行。正向軋制：；?? m???????????取 ，即可保證工作輥和穩(wěn)定性。?圍以內(nèi)。壓下機(jī)構(gòu)應(yīng)保持兩個(gè)螺絲bh6013:嚴(yán)格同步運(yùn)行外，還應(yīng)便于每個(gè)壓下螺絲單獨(dú)調(diào)整。一般壓下螺絲材料為鍛造碳鋼，其強(qiáng)度極限約為dR， 。那么許用應(yīng)力 ， 。g 310dm?那么 ；為了保險(xiǎn)期間，取 。2）確定螺母寬度 B初選螺母的寬度： ； （）????~~0896~10dm????螺母的擠壓應(yīng)力： ； （）21[]4PZ????式中，[P] —— 螺母的擠壓應(yīng)力， ，取 ；[]5~20MPa?[]16Pa?則 ； 取 Z = 20；????[]864PZd????????因此 ；30Btm??為了保險(xiǎn)期間，取 。20Lm15H???23501tan839m????注：螺母與機(jī)架鏜孔的配合采用 級(jí)的動(dòng)配合，主要為了便于拆裝。][? 因此，軸向應(yīng)力強(qiáng)度合格。2j1）止推軸承摩擦力矩： ； （）1 ??????式中， —— 止推滾動(dòng)軸承的平均直徑，查文獻(xiàn)[4，第 3 卷，表 6283]知：pd； —— 摩擦系數(shù)，對(duì)止推滾動(dòng)軸承， ；1??? 2）螺紋摩擦力矩：； （）????22 Nm?????????????式中， ——螺紋中徑，取 ；126dm ——螺紋上的摩擦角，即 ， 為摩擦系數(shù)，一般取 ，則?2arct???；540??? ——螺紋升角， ，壓下時(shí)用正號(hào)，提升時(shí)用負(fù)號(hào)；???? ——作用在螺絲上的軸向力。 軋機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)及校核 機(jī)架參數(shù)的設(shè)計(jì)及選擇 （1）機(jī)架形式：對(duì)于板帶軋機(jī)來說，由于生產(chǎn)要求較高的軋制精度，需要機(jī)架具有較高的剛度，因此應(yīng)采用閉式機(jī)架，以保證軋件的質(zhì)量合格。8ZBm機(jī)架窗口寬度為： ；238040ZBS????2）機(jī)架窗口高度 H 主要根據(jù)軋輥?zhàn)畲箝_口度、壓下螺絲最小伸出端（至少有 2~3扣螺紋長(zhǎng)度） ，以及換輥等要求確定。 ；????2221.~61.~6301875~04dm????設(shè)定機(jī)架立柱的斷面尺寸為： ；為保證機(jī)架上、下橫梁的彎29曲強(qiáng)度，設(shè)定橫梁高度和寬度為： 。 圖 316 機(jī)架計(jì)算簡(jiǎn)圖及彎曲力矩圖根據(jù)以上假設(shè)，機(jī)架外負(fù)荷和幾何尺寸都與機(jī)架窗口垂直中心線對(duì)稱，故可將機(jī)架簡(jiǎn)化為一個(gè)由機(jī)架立柱和上、下橫梁的中性軸組成的自由框架（如上圖所示） 。 聯(lián)軸器的選擇及校核167。冷軋帶鋼車間的空氣中彌漫著大量的微小粉塵，這些粉塵在射進(jìn)光束中很容易看到，主要是一些固體微小顆粒，對(duì)車間內(nèi)的工作人員有較大危害，尤其是對(duì)人的眼睛和呼吸系統(tǒng)危害更大。為此，冷軋車間應(yīng)注重空氣的質(zhì)量保證。 Francis Group,2022大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書課題名稱 薄板精制冷軋機(jī)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)類 論文類 生產(chǎn)實(shí)際 科研實(shí)際 社會(huì)實(shí)際 其它來源課題類別√課題來源√一、 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )要求、設(shè)計(jì)參數(shù) 薄板精制冷軋機(jī) 的發(fā)展概況；；計(jì)算并確定 薄板精制冷軋機(jī) 的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、力能參數(shù)和幾何參數(shù)。選擇潤(rùn)滑方式。