【正文】 ? ?? 311 1 5 0 1 0 1 3 8 .8 91 .8 0 2 0 0T M P aS? ?? ? ?? 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 17 咬入條件的校驗(yàn) 進(jìn)行軋制時(shí)，要經(jīng)過自然咬入階段和繼續(xù)咬入階段，為了完成正常連續(xù)的軋制過程，軋件與軋輥之間需要滿足一定的咬入角。 冷軋薄板時(shí) ， 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，如圖 33 所示。mp 公式聯(lián)解，一般可采用迭代法，其具體步驟如下： 1） 選擇不考慮彈性壓扁 mp 計(jì)算公式算出 mp ； 2） 將計(jì)算的 mp 代入式 39。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 19 這樣反復(fù)數(shù)次，使計(jì)算所得的 39。 以第一道次 （ ） 為例，計(jì)算步驟如下 ： 根據(jù) （ ） 方法求平均單位壓力 公式如下： ()mmP k m???? 式中 529sk M Pa??? m?? —— 平均張應(yīng)力 01 9 0 . 9 1 1 3 8 . 8 9 1 1 4 . 922m M P a M P a M P a??? ? ? ?? ? ? 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) 1Xem X?? ， 39。39。l ql? 求得： 39。39。 （ 1） 求軋制力矩 ZM 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 23 ZM Pa? 式中 P—— 軋制力； a—— 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) ， 10TT? 時(shí)， 1 sin2Da ?? ，其中： 1D —— 工作輥直徑 ； ? —— 不考慮張力時(shí)軋制力作用點(diǎn)對應(yīng)的軋輥中心角； ?—— 前后張力對軋制方向影響的偏轉(zhuǎn)角。 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 0e 1020 1 22190 500 ( ) ( ) ( ) ( 0) 22 2TTme R R m mR???? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? 單向帶張力軋制時(shí)，工作輥應(yīng)向出口方向偏移， 可 取 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 25 0 e mm? ? ? 。軸頭和聯(lián)接軸相連，傳遞軋制扭矩。軋輥工作表面的每次重車量為 ~5mm ，重磨量為 ~ ，軋輥直徑減小到一定程度后即不能再使用。 此 設(shè)計(jì)軋輥軸承使用滾動軸承，由于軸承外徑較大，輥頸尺寸不能過大，一般 取( ~ )dD? ， ~ ? 。 （ 4） 軋輥傳 動端的型式與尺寸 軋輥除基本尺寸外，還有軸頭型式與尺寸的選擇問題， 本軋機(jī)為工作輥傳動，傳動端為雙鍵傳遞扭矩。 2）軋輥的材質(zhì)、熱處理或加工工藝不合要求等。 （ 1） 支承 輥強(qiáng)度校核 軋制時(shí)的彎曲力矩絕大部分由支承輥承擔(dān)，對支。 表 33 各類軋機(jī)軋輥材料選用及輥面硬度 兩軋輥的機(jī)構(gòu)簡圖如下圖 36 所示 ： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 28 ()a 工作輥結(jié)構(gòu)簡圖 ()b 支承輥結(jié)構(gòu)簡圖 圖 36 兩軋輥的機(jī)構(gòu) 簡圖 軋輥的強(qiáng)度校核 軋輥承受軋制力并直接接觸軋件， 軋輥的破壞決定于各種應(yīng)力（其中包括彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、接觸應(yīng)力，由于溫度分布不均或交替變化引起的溫度應(yīng)力以及軋輥制造過程中形成的殘余應(yīng)力等）的綜合影響。 考慮實(shí)際設(shè)計(jì)及安裝問題， 39。因此輥頸與輥身過渡處往往是軋輥強(qiáng)度最差的地方。 （ 2） 軋輥的重車率 軋輥從開始使用直到報(bào)廢，其全部重車輛與軋輥名義直徑的百分比稱為重車率。 軋輥由輥身、輥頸和軸頭三部分組成。 保持工作輥穩(wěn)定的方法是使工作輥中心相對 支承輥中心線有一個(gè)偏移 e 。考慮支承輥軸承處的摩擦及工作輥與支承輥間的滾動摩擦?xí)r，支反力 R 的方向應(yīng)與摩擦圓半徑 2? 相切，并 在 工作 輥與 支承 輥接 觸處 偏離 一個(gè) 滾動 摩擦 力臂 的 距離 ，一 般情 況 下~ ? mm，取 ? mm。l 。 將 mp 代入式 39。 2 2 2( ) ( )mmm m m ml l C Cpph h h h? ? ? ?? ? ? 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 20 將式39。mp ， 39。39。 39。 計(jì)算接觸面積實(shí)際是計(jì)算接觸弧長度。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 1 .1 5 4 6 0 5 2 9sk m M P a M P a?? ? ? ? 式中 m— 板帶軋制時(shí)取 m=。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 15 第 3 章 設(shè)計(jì) 計(jì)算 軋制力能主要參數(shù)的確定 第一道次加工過程中，鋼坯厚度由 被軋制到 . （ 1） 本道次壓下量 h? = 01hh? =? = （ 2） 本 道次壓下率 0hh? ?? 100%? = 100%? =% （ 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)電動壓下裝置 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 13 冷、熱軋板帶軋機(jī)的電動壓下速度約為 ~。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。由于采用單輥傳動，使兩個(gè)工作輥?zhàn)匀粫a(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)過程的最優(yōu)化，使庫存率降低，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，新開發(fā)的無酸清潔型 (AFc)除鱗技術(shù)，可使帶鋼表面全無氧化物、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。）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。 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 z? 是作用在帶材斷面 A 上的平均張本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 5 應(yīng)力： z TA?? ( 2/Kgmm ) 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%，減少中間倉庫 5000～ 10000 2m ， 降低投資及生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)。 4） 萬能式板坯初軋機(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) 械知識并對軋機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理等有了一定的了解認(rèn)識。 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。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班級 姓名 下發(fā)日期 202036 題目 19 0 / 50 0 45 0? ? ? 四輥冷軋機(jī)設(shè)計(jì)之一 專題 軋輥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主 要 內(nèi) 容 及 要 求 （第一道次 ）的軋制力、軋輥的驅(qū)動力矩、選擇電動機(jī)； 度 、剛度校核并選取軋輥的軸承； ； ； ，要求內(nèi)容完整、編寫規(guī)范。 教學(xué)院長簽字 日 期 教研 室 主任簽字 日 期 指導(dǎo) 教師 簽字 日 期 指 導(dǎo) 教 師 評 語 指導(dǎo)教師 : 年 月 日 指 定 論 文 評 閱 人 評 語 評閱人 : 年 月 日 答 辯 委 員 會 評 語 評 定 成 績 指導(dǎo)教師給定 成績 (30%) 評閱人 給定 成績 (30%) 答辯成績 （ 40%） 總 評 答辯委員會主席 簽字 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 I 摘 要 本軋機(jī)為 19 0 / 50 0 45 0? ? ?小型四輥冷軋機(jī)，其特點(diǎn)是 工作穩(wěn)定、操作簡單、軋制板形好。目前，約有 90%的鋼材都是經(jīng)過軋制成材的。板形的好壞取決于金屬在輥縫中塑性變形的一瞬間，而軋輥是直接與金屬接觸，相接觸的部件，所以軋輥的設(shè)計(jì)成功與否直接影響板形的好壞，軋輥的設(shè)計(jì)基本上說明了世界各主流軋機(jī)板形的調(diào)控能力。四輥可逆軋機(jī)出現(xiàn)于 30年代。 冷連軋機(jī)末架出口速度可達(dá) 25～ 。3） 向重型 化方向發(fā)展，軋制鋼錠重量達(dá) 45～ 70t，最高年產(chǎn)量達(dá) 500～ 600 萬 t。這種機(jī)組改變了傳統(tǒng)冷軋生產(chǎn)將酸洗和軋鋼兩個(gè)工序分開的方式，而聯(lián)合為一個(gè)機(jī)組。 按照軋輥的配列方案分為二輥式、四輥式、多輥式三種。 3） 四輥 式 軋機(jī)： 四輥式軋機(jī)是由兩個(gè)較小工作輥和較大的兩個(gè)支承輥組成。 近 年來發(fā)展很快的是中間輥可以軸向抽動的六輥軋機(jī)，即 HC 軋機(jī)通過抽動中間輥或工作輥來改善板形的控制能力，配合使用彎輥裝置可使橫向剛度無窮大。 5） 多輥 式 軋機(jī)： 為適應(yīng)冷軋板帶產(chǎn)品尺寸向高精度和大的寬厚比方向發(fā)展需要，出現(xiàn)了 十二輥、二十輥及復(fù)合式十二輥等 多輥軋機(jī) 型式。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(shí)現(xiàn)的。 生產(chǎn)中張力的選擇主要是平均單位 z? ，從理論上講，單位張力似乎應(yīng)當(dāng)盡量選的高一些，但是不應(yīng)超過帶鋼的屈服極限 s? ，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般軋機(jī) z? =（ ~） s? ；而冷軋薄帶剛 z? =（ ~） s? 。軋制速度越高，冷卻問題顯得尤為重要。由于水具有如此優(yōu)越的吸熱的性能， （只有某些特殊的軋機(jī)，由于工藝潤滑與軋輥軸 承共用一種潤滑劑，才采用全部油冷，但為了保證冷卻效果，需給予足夠大油量。 因此 ，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。 現(xiàn)在，可以通過乳化劑的作用把少量油于大量水混合起來制成乳狀潤液。 (2) 鑄軋 — 體化。因此，低氧化燃燒技術(shù)和低成本氫的應(yīng)用都