【文章內(nèi)容簡介】 度為b0=2148mm（），可以此取a=200mm。 L= +ab0+a=1800mm本次設(shè)計為2300中板粗軋機，則有： L=2300mm 工作輥直徑的確定 輥身長度L確定以后，由文獻[1]，表2－3可知，寬帶鋼粗軋機輥身長度與直徑之比L/D＝～，所以取D=. 計算變形阻力軋件材料是45號鋼， 由文獻[1]表21，可知，45號鋼變形阻力公式系數(shù)各項參數(shù)如下表：表2—2 45號鋼變形阻力系數(shù)45ABCDEN由文獻[1，234]可知，北京科技大學(xué)在凸輪壓縮形變試驗機上進行了100多個鋼種的變形阻力試驗，并帶整理成圖表及相應(yīng)公式 = （2－2）式中 ——基準變形阻力；——變形溫度影響系數(shù)， ＝＝ （2－3）——變形速度影響系數(shù)，＝＝ (2—4) ——變形程度影響系數(shù)，＝＝ （2－5）式中 ——真實平均變形程度；＝ （2－6）式中 ——相對變形程度。把接觸弧看作拋物線時：= （2－7）式中 ——變形程度； ——相對變形程度。＝＝100% （2－8）式中 ——壓下量， ——入口厚， ——出口厚。變形速度的確定：＝ （2－9）式中 ——軋輥的圓周線速度； ——壓下量； ——軋輥的半徑； 、——入口厚和出口厚。單位壓力的計算： ＝ （2－10）式中 ——單位壓力； ——變形阻力。 ：（1）第一道次：平均溫降 （2）第二道次： （3）第三道次： （4）第四道次： （5）第五道次： （6）第六道次： 3. 軋制力與軋制力矩： ＝＝ （31）式中 ——應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù)， ——考慮摩擦對應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)， ——考慮外區(qū)對應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)， ——考慮張力對應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)。在大多數(shù)情況下，外摩擦對應(yīng)力狀態(tài)的影響是主要的，而大部分計算平均單位壓力的理論公式主要是計算的公式。這里主要考慮摩擦對應(yīng)力狀態(tài)的影響，所以公式簡化成如下公式： ＝＝ （32）志田茂公式： ＝ （33） C= （34）式中——每一道次的壓縮率。 軋件對軋輥的總壓力為軋制平均單位壓力與軋件和軋輥接觸面積的積，即 P＝ （35）接觸面積的一般形式為： （36）式中 、——軋制前、后軋件的寬度； ——接觸弧長度的水平投影。 對于軋制中厚板、板坯、方坯及異型斷面軋件一般不考慮軋制軋輥產(chǎn)生彈性壓扁現(xiàn)象。 軋制板材（中厚板）、板坯、方坯時在兩個軋輥直徑相同的情況下，接觸弧長度的水平投影為 （37）式中 R——軋輥半徑； ——壓下量。（1）第一道次：C==+=＝==＝＝=78MPa=P＝==（2）第二道次：C==+=＝=＝＝=72 MPa=P＝==（3）第三道次：C==+=＝=＝＝=90MPa=P＝= =（4）第四道次：C==+=＝=＝＝MPa=P＝=（5）第五道次：C==＝=＝＝MPa=P＝=（6）第六道次：C==＝=＝＝MPa=P＝=由以上計算可得如下軋制力總表：軋機道次方式入口厚mm出口厚mm軋后寬mm軋后長mm壓下量mm軋制力t二輥1縱軋22019013001922301172．232縱軋1901701300214820884．53橫軋17014521481524251597．54橫軋14512421481782212139．85橫軋12410721482065172037．36橫軋1079621482302111634．1表31 各道次軋制力總表 在簡單軋制時，由文獻（[4]，252）可得作用在兩個軋輥上的軋制力矩M可表示為： （38） 式中 P——軋制力 ——軋制力力臂，其大小與軋制力的作用點及前后張力大小有關(guān) ——力臂系數(shù)，由文獻[4]表27可得表32 力臂系數(shù)軋制條件系數(shù)簡單軋制條件：熱軋冷軋由于是熱軋條件下，故取＝.由表31可知，最大軋制力，圓整故兩個軋輥上的最大軋制力矩為：=在設(shè)計軋機時，通常是按工藝給定的軋制負荷和軋輥參數(shù)對軋輥進行強度校核。由于對影響軋輥強度的各種因素（如溫度應(yīng)力、殘余應(yīng)力、沖擊載荷值等）很難準確計算，為此，設(shè)計時對軋輥的彎曲和扭轉(zhuǎn)一般不進行疲勞校核，而是將這些因素的影響納入軋輥的安全系數(shù)中（為了保護軋機其它重要部件，軋輥的安全系數(shù)是軋機各部件中最小的）。由于在做軋輥時未考慮疲勞因素，故對軋輥的安全系數(shù)一般取n=。軋輥材料的許用應(yīng)力可參照以下數(shù)據(jù)：對于合金鍛鋼軋輥，當(dāng)強度限時，許用應(yīng)力；對于碳素鍛鋼軋輥，當(dāng)強度限時，許用應(yīng)力；對于鑄鋼軋輥， 當(dāng)強度限時，許用應(yīng)力；對于鑄鐵軋輥， 當(dāng)強度限時，許用應(yīng)力。圖3—1 二輥式鋼板軋機軋輥受力簡圖對于二輥軋機，最大彎矩公式 （39）式中 ——壓下螺絲中心矩； ——軋件寬度；輥身最大彎曲應(yīng)力 （310）式中 ——作用在一個工作輥上的最大彎矩； ——工作輥傳動端的扭轉(zhuǎn)斷面系數(shù)。 （311）式中 D——工作輥直徑。對于二輥軋機已知最大軋制力，這里取，代入公式（39），得 已知D= m ,代入式（311），得 把代入式（310），得 ＜100故軋輥強度校核通過。電機通過滑塊式萬向聯(lián)軸器傳遞扭矩給電機。電功率的計算公式如下： （312）式中 ——電機功率，單位； ——電機轉(zhuǎn)速，單位。 ——扭矩，單位； （313）式中 ——總傳遞效率； ——作用在一個工作輥上的最大傳動力矩； （314）式中 ——萬向接軸傳遞效率， 故此處 ——滾動軸承的傳遞效率 ，此處取代入式（314），得把，代入式（313），得把，代入式（312），得故所選電機功率應(yīng)大于，轉(zhuǎn)速。4. 滑塊式萬向接軸結(jié)構(gòu)設(shè)計與強度校核滑塊式萬向接軸的結(jié)構(gòu)主要由扁頭、叉頭、滑塊（半月塊）和銷軸等組成。安裝在叉頭鏜孔中的半月塊一般由青銅制成，扁頭可隨之一起繞叉頭鏜孔中心轉(zhuǎn)動，半月塊中心有一小軸，扁頭可隨小軸一起繞垂直軸轉(zhuǎn)動。按鉸鏈形式分為開式鉸鏈和閉式鉸鏈兩種。開式鉸鏈：扁頭上沿軸向開一長槽，允許扁頭從軸向裝拆，這樣軋機可從軸向換輥，而軋輥軸頭做成扁頭的形狀。 閉式鉸鏈：在扁頭上開一孔，通過銷子將扁頭、半月塊及叉頭連接。閉式鉸鏈的拆卸只能從側(cè)向進行（先拆去銷子，然后將扁頭與滑塊一起取出）。由于叉頭上有銷孔，故對叉頭強度減弱較大。 開式叉頭、扁頭，軋制生產(chǎn)過程中接軸傳遞最大轉(zhuǎn)矩。扁頭與軋輥是一體結(jié)構(gòu)故選取材料40CrMnMo,調(diào)質(zhì)處理。已知,安全系數(shù)為5?；瑝K式萬向接軸的主要尺寸參數(shù)是叉頭直徑D，它主要取決于磨削后的軋輥直徑。叉頭直徑D一般小于軋輥的最小直徑（小5～15mm）。一般而言，叉頭直徑應(yīng)為軋輥的名義直徑的85%～95%，以免軋輥與其發(fā)生干涉。而齒輪座端的直徑可取稍大些以增加其強度，以免產(chǎn)生破壞。滑塊式萬向接軸各部分的結(jié)構(gòu)如圖：圖41萬向接軸滑塊式萬向接軸各部分的結(jié)構(gòu)尺寸，可根據(jù)叉頭直徑D按以下經(jīng)驗關(guān)系選?。翰骖^鏜孔直徑 d==（～）960mm=(～480)mm扁頭厚度 S=(～)D=(～) 960mm=(240～)mm扁頭長度 =(～)D=(～) 960mm=(～480)mm接軸本體直徑 =(～)D=(～) 960mm=(480～576)mm叉頭開口 ＞B（月牙形滑塊寬度）滑塊式萬向接軸的結(jié)構(gòu)尺寸，也可以參照有關(guān)標準尺寸系列選取。為了降低叉頭中的應(yīng)力，在此尺寸系列中，叉頭鏜孔直徑d和扁頭厚度S均按上述經(jīng)驗關(guān)系中的下限選取，即d ==S=(～)D=(240～)mm由以上計算初步選取扁頭尺寸如下：D=960mm b=380mmd= S=240mm l=475mm 月牙形滑塊作用在開口式扁頭上的負荷近似的按三角形分布，受力如圖所示。圖42 開式扁頭因此合力的作用點位于三角形的面積形心，即在離斷面邊緣處。萬向接軸傳遞的扭矩為時，合力為 (41)式中 ——扁頭總寬度； ——扁頭一個分支的寬度。數(shù)據(jù)代入（41），得 當(dāng)萬向接軸傾斜角為時，由圖（42）可求出力臂為 （42）式中 —萬向接軸鉸鏈中心至斷面I—I的距離。已知，萬向接軸的傾角為即，所以， 根據(jù)以上分析，斷面I—I承受彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，計算應(yīng)力