【正文】 此時，機架沒有傾翻力矩，機架底腳 不受力。 在一般情況下，材料的強度極限與屈服極 限的比值近似為 2，為了安全起見，可將機架安全系數(shù)取為 ： gj nn )~2(? 當軋輥安全系數(shù) gn 取為 5 時，機架的安全系數(shù) jn 為 10~。 則 四輥軋機機架端面面積 ? ? 2 2 21. 2 ~ 1. 6 ( 1. 2 ~ 1. 6) 26 0 81 12 0 ~ 10 81 60F d m m? ? ? ? 對于四輥軋機，可選慣性矩較小的近似正方形斷面。 機架的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 機架的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)是窗口寬度、 窗口 高度和立柱端面尺寸。 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 28 圖 3— 10 閉式機架 結(jié)構(gòu)及 簡圖 （ 2） 開式機架 開式機架 由機架本體和上蓋兩部分組成，如 圖 311，它主要用在橫列式型鋼軋機上，其主要優(yōu)點是換輥方便。 主電機的功率 DP 9550nMP DD ?? kwnMP DD 1449550 15009169550 ????? 查機械設(shè)計手冊單行本 （減速器電機與電器） 22151P? 取主電動機型號 Z425012（直流）， 額定功率 KWPN 160? ， 最高轉(zhuǎn)速 2100r/min，重量 880kg。冷軋時，000=( ~ 5) =( ~ 5) 8 =1 .04 ~ 7?? ?，取 ?? ? 。39。 2 2 2( ) ( )mmm m m ml l C Cpph h h h? ? ? ?? ? ? （ 35） 將 （ 33） 代入 式 （ 3— 5） 經(jīng)整理 變換后，得： 其中 )1( ??? ?klumehuL 39。 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 20 圖 35 軋件受力分析 圖 36 軋機彈性曲線 斯通在研究冷軋薄板的平均單位壓力計算問題時，考慮到軋輥直徑與板厚之比甚大以及由于冷軋時軋制壓力較大，軋輥發(fā)生顯著的彈性壓扁現(xiàn)象，近似的將薄板的冷軋過程看作為平行平板 的壓縮（如 圖 37），并假設(shè)接觸表面上的摩擦力符合干摩擦定律。軋制力是確定軋機強度的基礎(chǔ)。 本道次加工過程中，鋼板厚度由 。 本道次加工過程中，鋼板厚度由 。為計算方便初步取其為常數(shù)。 軋鋼機架 類型 如 圖 31 所示： 圖 31 機架 原始數(shù)據(jù) 1.、 軋制帶材 25Cr2MoVA(調(diào)質(zhì)處理 )； 2.、 帶寬 B=200mm,帶厚 0h =,帶長 L=450mm,成品厚度 1h =； 3.、 軋輥直徑 190/500mm； 4.、 軋制速度 v=2m/s； 5.、 張力 0150T T KN?? 。 現(xiàn)在在小型冷軋機上，廣泛使用液壓平衡裝置，它是由液壓缸產(chǎn)生的推力來進行工作的。軋制精度要求也高。其優(yōu)點是移動距離可達較大的數(shù)值，壓下能力較大，缺點是結(jié)構(gòu)復雜、反應(yīng)時間較慢、效 率較低。滾動軸承主要是用雙列球面滾子軸承，四列圓錐滾子軸承。 可逆式工作制度 用可逆式冷軋機軋制時，軋輥既能逆轉(zhuǎn)又能調(diào)速。一般看來，當軋件較薄時使用預壓力較大，直徑稍小的軋輥上，其傳動接觸可能實際上不起作用，甚至反而有害。本次設(shè)計由于軋制力與軋制力矩不是很大，故不需考慮此問題，但同時采用單輥驅(qū)動又會帶來一系列新的問題。 通過改變卷取機，開卷機及軋機主電機的轉(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。所謂“張力軋制”， 就是軋件在軋輥中的輾軋變形是有一定的前張力與后張力作用下實現(xiàn)的 。 具有良好的化學穩(wěn)定性，帶鋼不易生銹，不易腐蝕 。工藝潤滑的作用包括： 1）通過潤滑劑在軋輥和帶鋼表面形成一層油膜，當潤滑劑滲入軋輥與帶鋼接觸表面的凸凹部時，可以把帶鋼與軋輥分隔開，從而降低接觸表面的摩擦系數(shù)，降低軋制負荷。有物理學可知一定質(zhì)量的液體在單位時間內(nèi)所吸收的熱量可表示為： 12()q m t t c??? 式中 ： c —— 冷卻液的比熱； ? —— 比重； m —— 單位時間所需冷卻液的體積； 2t 、 1t —— 冷卻液前后的溫度。同時軋輥 溫度過高還會使冷軋潤滑劑失效，油膜破裂，影響冷軋過程的正常進行。 冷軋中采用工藝冷卻與潤滑 （ 1） 工藝冷卻： 在高速冷軋機上，金屬塑性變形產(chǎn)生大量的熱量，為保持軋輥所需輥型，軋輥表面需要冷卻 。 四輥式 軋機： 是帶鋼冷軋機中最通用的機組，這種軋機采用 閉口式機架，兩個牌坊有橫梁或其它軋機連接形成一個剛體，通常采用工作輥驅(qū)動， 但是近來趨向于支承輥驅(qū)動。 軋鋼機按布置分類可分為單機座式、橫一列式、連續(xù)式等 。 冷軋帶鋼和薄板一般厚度為 ～ 3mm,寬度為 100～ 2020mm；均以熱軋帶鋼或鋼板為原料， 在常溫下經(jīng)冷軋機軋制成材。 關(guān)鍵詞 ： 機架 ； 設(shè)計步驟； 計算方法 ；有限單元法 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 II Abstract The mill is a small fourhigh cold rolling mill. The project is on the design of the Mill Housing. Mill Housing is one of the most important ponents which is used for installing the whole system of Roll, the device which regulates Mill Roll and supporting all of rolling pressure. Mill Housing has been designed the perpetual and unsubstitutive ponent for its large weight, plex technological process and high safety coefficient. Frame design steps can be divided into the following steps: 1) The frame is determine d primarily shape and size 2) The conventional calculation: the material mechanics, mechanics of elasticity and other solid mechanics theory and calculation formula of cutter, the strength, stiffness and stability checking aspects. 3) Tinted element static and dynamic analysis and model test (or physical test) and the optimized design 4) Manufacturing technology and economy analysis. Strength and Deformation calculation of Closetop mill housing mainly adopt the Calculation Method of , and then use the Finite Element Method to pare Housing’s Stress, Deformation and safety coefficient. We can gain the plete stress filed of Mill Housing through using the Finite Element Method. In the past design of Mill Housing, safety coefficient is bestowed with high number but it couldn’t assure the reliability of Housing. The parts where are easily destroyed are distributed where stress concentrate such as the hole which is installed roll positioning nut, the corners of window of the Mill Housing and so on. The calculation method of cloud only gain the stress of some places, but the Finite Element Method can specially and authentically reflect the level of high stress’s numerical value of the partial. Key words: Mill Housing。因機架重量大、制造復雜一般給予很大安全系數(shù)，并作為永久使用的不更換零件來進行設(shè)計。 進 度 及 完 成 日 期 3 月 14 日 — 3 月 16 日 ： 石橫特鋼參觀實習，寫實習報告及查閱相關(guān)資料 ； 3 月 17 日 — 4 月 09 日：比較各種結(jié)構(gòu) ， 選擇最優(yōu)設(shè)計方案； 4 月 10 日 — 4 月 19 日：對整機及部件進行設(shè)計計算； 4 月 20 日 — 5 月 24 日： CAD 制圖； 5 月 25 日 — 6 月 03 日：編寫設(shè)計說明說； 6 月 04 日 — 6 月 15 日：畢業(yè) 答辯審查準備； 6 月 15 日 — 6 月 21 日：審閱與答辯。機架的破壞多在壓下螺母孔、機架窗口轉(zhuǎn)角處等應(yīng)力集中大的部位。 當前，大力發(fā)展冷軋帶鋼的生產(chǎn)，逐漸提高冷軋帶鋼在軋鋼產(chǎn)品中的比重，迅速提高冷軋帶鋼的質(zhì)量，不斷增加冷軋帶鋼的產(chǎn)品，滿足各個工業(yè)部門的，特別是與人民生活密切相關(guān)的，輕紡織工業(yè)和日用電器，生活用具等。 近年來，冷軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，主要是增加鋼卷的重量，加快機組速度，提高產(chǎn)品厚度精度，改 善板形，提高自動化程度及改進軋機的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，其典型有 WRS 軋機、 HC 軋機、 VC 軋機、 CVC 軋機、 HVC 軋機、 FFC 軋機，全數(shù)字控制高精度可逆式六輥冷軋機組，或全數(shù)字控制高精度可逆式四輥冷軋機組等。 三輥勞特式軋機 ： 此軋機中輥 直徑 較上下 輥為小，浮動在上下輥間 。這樣就使軋制力增大，易發(fā)生脆裂。因此冷軋過程中必須對軋輥和帶鋼進行冷卻。因此通常情況下，冷連軋機組采用水或以水為主要成分的乳化液作為冷卻劑。 綜上所述，為了保證 冷軋的正常生產(chǎn)，對軋輥和軋件必須應(yīng)采取有效的冷卻和控溫措施。 生產(chǎn)實踐與實驗表明，采用天然油脂作為冷軋的工藝潤滑劑在潤滑效果上優(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。可以較好的解決油的循環(huán)使用問題，在這種情況下水是作為冷卻劑與載油劑而起作用的。 防止軋件跑偏是冷軋操作中關(guān)系到能否實現(xiàn)軋制的一個重要問題。這樣將會碰到關(guān)于工作輥力的傳遞問題，這就是要增大軋輥的傳 動部件。由于輥頸差事實上不可能消除，使用較大的預壓力亦是必要。在連續(xù)式冷帶鋼軋機上，為了保證通過每個機座的金屬秒流量相等，保持軋件張力的恒定，需要在軋制過程中不斷調(diào)整軋制速度。 軋輥軸承與一般軸承的工作條 件差別很大，其特點： 承受能力很高，這是因為軸承受外圍尺寸的限制和在較短的輥頸內(nèi)可用很大的許用應(yīng)力所決定的 ； 運轉(zhuǎn)速度差別大 ； 青島理工大學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 10 工作環(huán)境惡劣。其缺點是體力勞動繁瑣，壓下速度和壓下能力較小。其工藝特點是： 1） 工作時要求大行程、快速和頻繁的升降軋輥。 軋 輥平衡裝置 平衡裝置的作用是消除軋制系統(tǒng)間隙， 避免沖擊。 運用所學專業(yè)知識，完成冷軋機單體設(shè)計 。 由圖 33 得 ： as MP515?? 。 本道次加工過程中，鋼板厚度由 。 （ 1） 本道次壓下量 mmhhh ????? （ 2） 本道次壓下率 ? =0hh? ? 100%= ? 100%=1 （ 31) （ 3） 金屬材料的屈服極限 s? 由圖 33 得 ， as MP515?? 。但通常把軋件作用于軋輥上并通過壓下螺絲傳遞給機架的力稱做軋制力，即是軋件加于軋輥的反作用力的垂直分量。 但在熱軋薄板及冷軋薄板時由于單位壓力較高，因此軋輥產(chǎn)生局部彈性壓縮變形，它將使得接觸弧長度有較顯著的增加，如下圖 35； 軋機的輥縫彈跳量與軋制力的關(guān)系曲線稱為軋機彈性曲線 圖 36。 2 200l l x x? ? ? 20 8 (1 ) mmRx p C pE ?? ??? （ 34） 式中， R—— 軋輥半徑； E—— 軋輥彈性模數(shù)，對于鋼軋輥 E=2100MPa；