【正文】 眾多問(wèn)題的出現(xiàn)，使我更進(jìn)一步懂得了“書(shū)到用時(shí)方恨少”蘊(yùn)含的哲理及“學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)再學(xué)習(xí)”的重要性。本設(shè)計(jì)軋本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)41機(jī)為單機(jī)座小型四輥冷軋機(jī)，零部件多采用標(biāo)準(zhǔn)件，加工件要求加工精度和裝配精度很高，具有高剛性，所以外形尺寸緊湊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，便于安裝，維護(hù)費(fèi)用較低，比較適用于中小型鋼廠軋制低碳鋼。3687FfK6 103129.() hnP?????????????????故兩軋輥的軸承均符合要求。對(duì)于板帶軋機(jī)：rFa ~.1arF? 故 ， ， 。 軋輥軸承的工作特點(diǎn)軋輥軸承是軋鋼機(jī)工作機(jī)座中的重要部件，由于各類軋機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作條件差別很大，因而必須采用不同類型的軸承。 212./K??帶入數(shù)值得： 39。39。f 39。12f??彎矩引起的 ??39。 為軋制力， 為軋件寬度， 為qPb?bL輥身長(zhǎng)度， 為支反力作用點(diǎn)到輥邊的距離。在軋輥接觸區(qū)中，除了需校核最大正壓力 外，對(duì)于軋輥體內(nèi)的最大切應(yīng)力也max?應(yīng)該進(jìn)行校核，如下圖 39 所示。(15)bNmPaR????????（3）工作輥與支承輥間的接觸應(yīng)力工作輥和支承輥之間承載時(shí)有很大的接觸應(yīng)力，在軋輥設(shè)計(jì)及使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行校核計(jì)算。在輥頸的 斷面和 斷面上彎曲1?2應(yīng)力應(yīng)滿足強(qiáng)度條件，即本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)30 ???????式中 ——總軋制 ； ? 、 —— 和 斷面的1d?2直徑， ， ；3m247d?圖 37 四輥軋機(jī)支承輥計(jì)算簡(jiǎn)圖 、 —— 和 斷面至支反力 處的距離， ， 1C21?22P135Cm?275?——許用彎曲應(yīng)力，對(duì)于合金鍛鋼軋輥，當(dāng)強(qiáng)度極限 時(shí)，bR 70~bMPa?。2）軋輥的材質(zhì)、熱處理或加工工藝不合要求等。22145ll?（4）軋輥傳動(dòng)端的型式與尺寸本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)28軋輥除基本尺寸外，還有軸頭型式與尺寸的選擇問(wèn)題，本軋機(jī)為工作輥傳動(dòng)，傳動(dòng)端為雙鍵傳遞扭矩。r此設(shè)計(jì)軋輥軸承使用滾動(dòng)軸承，由于軸承外徑較大，輥頸尺寸不能過(guò)大，一般取， 。軋輥工作表面的每次重車量為 ，重磨量為 ，~~.5m使用。軸頭和聯(lián)接軸相連，傳遞軋制扭矩。F根據(jù)工作輥力的平衡條件，正向軋制時(shí)，工作輥臨界偏移距 0102022 ())()() m??????????單向帶張力軋制時(shí)，工作輥應(yīng)向出口方向偏移，可取。1fMRM1KRf??（1） 求軋制力矩 ZZPa?式中 ——軋制力；P ——軋制力臂，其大小與軋制力作用點(diǎn)及前后張力大小有關(guān)，a時(shí)， ，其中：10T?1sin2Da?——工作輥直徑；D——不考慮張力時(shí)軋制力作用點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軋輥中心角；?本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)24 ——前后張力對(duì)軋制方向影響的偏轉(zhuǎn)角。39。???? ?????將 代入式 求得： 39。39。l件與軋輥的接觸面積和總軋制力。 39。?hR??、 、 公式聯(lián)解，一般可采用迭代法，其具體步驟如下：39。l計(jì)算接觸面積實(shí)際是計(jì)算接觸弧長(zhǎng)度。為計(jì)算方便取為常數(shù)，由表 31 查得取 ??表 31 冷軋低碳鋼時(shí)的摩擦系數(shù)（6）金屬材料變形抗力 ????式中 m—板帶軋制時(shí)取 m=。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)15第 3 章 設(shè)計(jì)計(jì)算 軋制力能主要參數(shù)的確定第一道次加工過(guò)程中，鋼坯厚度由 被軋制到 .（1）本道次壓下量 = = =?01?（2）本道次壓下率 = =%0??%?.9527m10?（3）平均壓下率 由于存在加工硬化現(xiàn)象，在計(jì)算冷軋薄板平均單位壓力時(shí)，軋件材料變形阻力（對(duì)冷軋亦可稱為屈服極限）需按考慮加工硬化后的選用。液壓平衡裝置是由液壓缸產(chǎn)生的推力來(lái)進(jìn)行工作的，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，工作靈敏度高，平衡效果好，在小型冷軋機(jī)上廣泛使用。2. 板帶軋機(jī)電動(dòng)壓下裝置本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)13冷、熱軋板帶軋機(jī)的電動(dòng)壓下速度約為 ~。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(cè)儀表及運(yùn)算控制系統(tǒng)。另一方面，由于軋件較薄，又是成卷軋制的，咬入條件能夠保證，有可能實(shí)現(xiàn)單輥傳動(dòng)。由于采用單輥傳動(dòng)，使兩個(gè)工作輥?zhàn)匀粫?huì)產(chǎn)生一定的速度差，從而使軋制力有所降低，據(jù)實(shí)際分析證明，當(dāng)變形區(qū)長(zhǎng)度上出現(xiàn)搓扎區(qū)，一般可能使軋制壓力下降約 5~20%。目前，對(duì)單機(jī)座小型冷帶軋機(jī)，采用可逆式有很多有優(yōu)點(diǎn)，它能大大提高生產(chǎn)效率，以減少板帶鋼的吊運(yùn)與安裝。軋機(jī)的控制已開(kāi)始由計(jì)算機(jī)模型控制轉(zhuǎn)向人工智能控制，并隨著信息技術(shù)的發(fā)展，將實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的最優(yōu)化，使庫(kù)存率降低，資金周轉(zhuǎn)加快，最終降低成本。酸洗除鱗是冷軋生產(chǎn)中最大的污染源，新開(kāi)發(fā)的無(wú)酸清潔型(AFc)除鱗技術(shù)，可使帶鋼表面全無(wú)氧化物、光滑，并具有金屬光澤。利用軋輥進(jìn)行鋼材生產(chǎn)，因其過(guò)程連續(xù)、高效、可控且便于計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)的應(yīng)用，在今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，以輥軋為特征的連續(xù)軋鋼技術(shù)仍將是鋼鐵工業(yè)鋼材成型的主流技術(shù)?？梢暂^好的解決油的循環(huán)使用問(wèn)題，在這種情況下水是作為冷卻劑與載油劑而起作用的。 冷軋中的工藝潤(rùn)滑生產(chǎn)實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)表明，采用天然油脂作為冷軋的工藝潤(rùn)滑劑在潤(rùn)滑效果上優(yōu)于礦物油，這是由于天然油脂與礦物油在分子的結(jié)構(gòu)上與特性上有質(zhì)的差別所致。 ）固大多數(shù)生產(chǎn)軋機(jī)都傾向與水或以水為主的冷卻劑。如何合理的強(qiáng)化冷卻過(guò)程的冷卻已成為發(fā)展現(xiàn)代冷軋機(jī)的重要的研究課題。z?s 冷軋中產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象在冷軋中，冷軋是在金屬再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的軋制，金屬的晶粒被破碎且不能產(chǎn)生再結(jié)晶回復(fù)，導(dǎo)致金屬產(chǎn)生加工硬化。單位張力 是作用在帶材斷面 A 上的平均張z?本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)5應(yīng)力： ( )zTA??2/Kgm式中 T——總張力。由于有多層中間輥和支承輥支承，工作輥的直徑可大大減小，而機(jī)座的剛度與強(qiáng)度都很高。其主要特點(diǎn)如下：(1) 具有好的控制性。機(jī)座是由四個(gè)位于同一垂直平面內(nèi)的水平軋輥組成，軋制是在兩個(gè)工作輥中間進(jìn)行的。按機(jī)架排列方案分為單機(jī)可逆（不可逆）式與連續(xù)多機(jī)軋制式兩種。這樣可提高酸洗、冷軋工序的成材率 1%～3%，提高機(jī)時(shí)產(chǎn)量 30%～50% ，減少中間倉(cāng)庫(kù) 5000～10000 ，降低投資及生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)。4）萬(wàn)能式板坯初軋機(jī)迅速發(fā)展，軋機(jī)帶有立輥，減少軋件翻鋼道次和軋制時(shí)間。為了提高產(chǎn)量，冷卷卷重已達(dá) 60t。60 年代末，隨著二次冷軋機(jī)和箔材軋機(jī)，平整軋機(jī)光整軋機(jī)的出現(xiàn)，使冷軋的可軋厚度大大減少，目前，最小可達(dá) 。針對(duì)目前的現(xiàn)狀和達(dá)到本次設(shè)計(jì)的目的，我有幸去濟(jì)鋼進(jìn)行了實(shí)習(xí)，在具有先進(jìn)技術(shù)水平的中板廠、中厚板廠、冷連軋廠、熱連軋廠等廠的參觀學(xué)習(xí)中，掌握了一些冶金機(jī)械知識(shí)并對(duì)軋機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理等有了一定的了解認(rèn)識(shí)。到 20 世紀(jì) 70 年代初，軋機(jī)的軋輥直徑已增大到了 1500mm。本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)此軋機(jī)的軋輥系統(tǒng)，考慮到產(chǎn)品的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)布局、使用壽命，進(jìn)行軋輥的尺寸計(jì)算、剛強(qiáng)度校核、彎曲變形校核、軋輥軸承的選擇和使用壽命校核。用軋制方法生產(chǎn)鋼材，具有生產(chǎn)率高、品種多、生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。它具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：1. 工作穩(wěn)定性要好；2. 剛性要求要高一些；3. 軋縫的控制簡(jiǎn)單、便利；4. 軋制板材的質(zhì)量高、板型好。由于本人水平有限，錯(cuò)誤在所難免，誠(chéng)懇地歡迎老師指正批評(píng)。板帶冷軋鋼的發(fā)展，只是在近代隨著技術(shù)的進(jìn)步，才真正得到了推動(dòng)。初軋機(jī)具有以下特點(diǎn)：1）提高自動(dòng)化程度，從均熱爐到板坯精整均已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。2）連續(xù)退火、全氫罩式退火技術(shù)的應(yīng)用及多種涂鍍生產(chǎn)技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的生產(chǎn)線及新的設(shè)備，使軋鋼機(jī)械在這些領(lǐng)域得到發(fā)展。 冷軋機(jī)的類型、工作原理及特點(diǎn) 冷軋機(jī)的類型冷軋機(jī)構(gòu)造可以軋輥數(shù)目及其在機(jī)座中位置為特征進(jìn)行分類為。2） 三輥式軋機(jī)：其在同一機(jī)座上軋件可兩向軋制，而軋機(jī)無(wú)需反轉(zhuǎn)，有一臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器和齒輪座驅(qū)動(dòng)數(shù)臺(tái)三輥式軋機(jī)，可實(shí)現(xiàn)軋件往復(fù)多道次軋制。為使用直徑相同的小直徑本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)4工作輥并提供水平及垂直剛度。為防止工作輥水平彎曲，在出口方向設(shè)有側(cè)中間輥和側(cè)支承輥，使機(jī)座水平剛度提高；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，滿足防止工作輥水平彎曲增加剛度，通過(guò)調(diào)節(jié)個(gè)別支承輥改變工作輥的凸度，工作輥支承系統(tǒng)剛度大，換輥方便，其工作輥直徑可自由選擇而軋制不同的品種。我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的二維中部支撐的多輥軋機(jī)，具有使軋制帶材橫向精度高的特點(diǎn)。通過(guò)改變卷取機(jī)，開(kāi)卷機(jī)及軋機(jī)主電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及各架壓下可以使軋制力，張力在較大的范圍內(nèi)變動(dòng)。在冷軋生產(chǎn)過(guò)程本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)6中，每次軟化退火之前完成的冷軋工作稱為一個(gè)“軋程” ，在一定的條件下，鋼質(zhì)愈硬，成品愈薄，所需之軋程愈多。水是比較理想的冷卻劑，因其比熱大，吸熱率比較高且成本低廉。此外，從其對(duì)冷軋過(guò)程本身的影響來(lái)看，輥溫的反?，F(xiàn)象以及輥溫分布規(guī)律的反?；蛲蛔兙鶎?dǎo)致正常輥面條件的破壞，直接有害于板形與軋制精度。目前還只有為數(shù)不多的幾種工藝潤(rùn)滑劑能滿足上述要求。冷彎和焊管機(jī)也可實(shí)現(xiàn)自由規(guī)格生產(chǎn)。(3) 軋制過(guò)程清潔化。(5) 高新技術(shù)的應(yīng)用。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)10第 2 章 設(shè)計(jì)方案的確定 工作制度對(duì)于單機(jī)座軋機(jī)，有可逆式和不可逆的工作制度。同時(shí)還要考慮軋輥與軋件間的打滑問(wèn)題?？梢哉J(rèn)為，軋輥的傳動(dòng)力矩在兩軋輥上的分配并不總是大致想當(dāng)相等的。 “壓下式”的液壓缸設(shè)置在機(jī)架的上部，這種結(jié)構(gòu)造價(jià)較高，所需的液壓缸行程也很大，它的懸掛裝置較為復(fù)雜，而且為了適應(yīng)磨損后的軋輥直徑，許配備不同厚度的墊塊。按照壓下速度，電動(dòng)壓下裝置可分為快速壓下裝置和板帶壓下裝置兩大類。 上輥平衡裝置平衡裝置的作用是消除軋制系統(tǒng)間隙，提升上軋輥，用來(lái)大大降低咬入軋件時(shí)的沖擊和工作輥的頻繁換輥。板帶軋機(jī)上多用滾動(dòng)軸承。 ）?b——本道入口處的總變形程度（從退火狀態(tài)開(kāi)始各道次變形程度的積累） ，0? ；0Hh? ——本道出口處的總變形程度， ；1? 11Hh???——退火狀態(tài)坯料原始厚度； ——該道次軋制前軋件厚度；0h——該道次軋制后軋件厚度；1（4） 金屬材料的屈服極限 s? 冷軋由于存在加工硬化，各道次的屈服極限不同，由圖 31 查得低碳鋼 Q235 在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)16平均壓下率為 %時(shí)的屈服極限 =460MPa。由公式5~10? 得 .95hD??????.73???10所以滿足開(kāi)始咬人階段的要求。l ——不考慮壓扁時(shí)的接觸弧長(zhǎng)度； ——壓扁系數(shù)。lmp39。39。C28()RE???? 3/90RCmN?將 代入公式 ，經(jīng)整理后得：0x39。lX?01()mkY?2()lZ??則可綜合寫成： 2)XeYZ???代入數(shù)值得： 01 ()()(514.).0390 (7518)mmRYCkkhh?????????? ??? 239。mp39。..???? 軋制力矩的計(jì)算工作輥的軋輥的受力情況如下圖 35 所示 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)23 圖 35 帶張力軋制時(shí)四輥軋機(jī)軋輥受力圖工作輥上的作用力有三個(gè)：軋制力 ，它與力臂 組成軋制力矩；工作輥軸承處Pa的摩擦力 ，它與摩擦圓半徑 相切；支承輥對(duì)工作輥的反力 。因此，保持工作輥對(duì)于支承輥的穩(wěn)定位置，對(duì)提高軋制精度和改善軋輥不見(jiàn)的工作條件十分重要。板軋機(jī)軋輥的輥身呈圓柱形，冷軋板軋輥的輥身微凸，當(dāng)它受力彎曲時(shí)，可保證良好板型。L軋輥名義直徑： 工作輥 支承輥190m?250Dm?工作輥輥身長(zhǎng)度和支承輥輥身長(zhǎng)度相同取 。由于受軋輥軸承徑向尺寸的限制，輥頸直徑比輥身直徑小的很多。 39。105dm? 軋輥的材料及輥面硬度工作輥和支承輥的材料均選用 ，由表 32 查得冷軋帶鋼軋機(jī)支承輥面硬度92CrMo，工作輥面硬度 ，輥頸 。為防止四輥軋機(jī)板帶軋機(jī)軋輥輥面剝落，對(duì)工作輥和支承輥之間的接觸應(yīng)力應(yīng)該做疲勞校驗(yàn)。9%~1對(duì)于輥身中部 斷面： 3?()(11)()2bPLNl mMPaRD? ?? ??????? 故 斷面強(qiáng)度足夠。 12max()???式中 ——加在接觸表面單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷， ；q ????本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)32 、 ——相互接觸的兩個(gè)軋輥的半徑，1r2， ；19052mr?2502mr? ——軋輥彈性模數(shù)，對(duì)于鋼軋輥 。 簡(jiǎn)支梁法計(jì)算軋輥的撓度 將承載軋輥看成簡(jiǎn)支梁，用材料力學(xué)中計(jì)算直短梁撓曲方法處理。f 39。39。22KfG???????其中 39。39。 ???? 軋輥的彈性壓扁變形 （1）工作輥與支承輥的彈性壓扁變形如果把支承輥與工作輥你間的彈性壓扁看作是兩個(gè)圓柱體的接觸變形，并假設(shè)其壓力分布是均勻的，如圖 311 所示，圖 311 工作輥與支承輥之間的彈性壓扁根據(jù)赫茨定理可推出工作輥與支承輥間彈性壓扁 ????式中 ——工作輥與支承輥間的彈性壓扁；2本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)36 、 ——工作輥、支承輥的直徑；wDb ——作用在工作輥輥身的單位負(fù)荷， q wPqL?其中 ——軋制力；P