【文章內(nèi)容簡介】 ?h?=1/350~1/23，軋輥與軋件的摩擦系數(shù) =~。1D?取 =7 ， =，則 ≥ = ；即 =80mm 合理。???? 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） 。3（3）軋輥輥頸尺寸 和 的確定dl 輥頸尺寸是指輥頸直徑 和輥頸長度 ，它與所用軸承型式及工作載荷有關(guān)。輥頸l直徑因軸承徑向尺寸所限，致使輥頸與輥身交界處通常成為軋輥發(fā)生破壞的薄弱環(huán)節(jié)。因此，在軸承外圍尺寸允許的條件下，應(yīng)盡可能使輥頸直徑取得大一些。一般， = ； （）d(~)D= ~； （）l式中： ——軋輥輥頸——軋輥直頸 ——輥頸長度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荷較大，且查設(shè)計手冊知標準系列滾動軸承內(nèi)徑僅有 120mm 和 130mm，因此將 取為 130mm；則 = mm；??= mm， = mm。 ????（4）工作輥傳動端的型式與尺寸軋輥的輥頭基本類型有：梅花輥頭； 萬向輥頭； 圓柱形輥頭； 帶平臺的輥頭。)a)b)c)d輥頭尺寸指的是軋輥傳動端的輥頭尺寸。為了裝卸軋輥軸承的方便，輥頭用可裝卸的動配合扁頭。本設(shè)計中的工作輥采用輥頭平臺型式，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖 所示： 圖 31 帶平臺的輥頭 其中： ——工作輥輥頭平臺寬度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。d?(~5)0(6~8)??d???167。 軋制力的計算 軋制力計算簡介（1）由于單位壓力在接觸弧上的分布是不均勻的，為便于計算，一般以單位壓力的平均值——平均單位壓力來計算軋軋總壓力。 平均單位壓力可寫為一般形式： （）39。39。mpnkk??? 式中： ——應(yīng)力狀態(tài)影響系數(shù)n? ——考慮磨擦對應(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)? ——考慮外力對應(yīng)力狀態(tài)的影響系數(shù)n?在大多數(shù)情況下，外摩擦對應(yīng)力狀態(tài)的影響是最主要的，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。n??（2）常用計算平均單位壓力的方法 a) A．N．采利柯夫方法 1) 無張力軋制時， ；mpnk???2) 帶張力軋制時， ；b) P．勃蘭特（Bland）—H．福特（Ford）方法 ， ， ；mpnk???????????1ml???????c) R．B．西姆斯（Sims）方法 ；mk??d) M．P．斯通（Stone ）方法 。??1()xmmepkk??????（3）計算軋制力 （）mmPFBl?? 薄板精制冷軋機的軋制力計算薄板冷軋機的軋件尺寸寬度比厚度大的多，寬展較小，可以認為是平面變形問題。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)和滑動磨擦理論符合冷軋薄板的軋制特點。此外，冷軋時多采用張力軋制，因而計算平均單位壓力時，必須考慮張力的影響。采用斯通方法： （） ??1()xmmePkk???????式中： ，考慮加工硬化時， ； （） ??? ——軋制前軋件材料的變形阻力；0s——軋制后軋件材料的變形阻力；1s由于冷軋時存在加工硬化現(xiàn)象，因此在計算冷軋薄板的平均單位壓力時，軋件的材料變形阻力（即屈服極限）需按考慮加工硬化后的選用。由文獻[1 ，圖 212]可知：對 08F 鋼， 時， ， ；則01%25h?????025sMPa??1480sPa?? ；?軋制前后軋件的平均厚度： ； （）??????接觸弧水平投影長度： ； （） ????式中，R —— 工作輥半徑；—— 壓下量， ；h?? 那么系數(shù)： ； ?????????????（）式中， —— 摩擦系數(shù)，由文獻[1，表 23] 可知：采用煤油潤滑時， ；? .8? —— 接觸弧水平投影長度；l —— 軋件平均厚度。mh由文獻[1]可知：前張應(yīng)力： ，取??????~.~.1754~ MPa????????后張應(yīng)力： ；?????式中， ——張力系數(shù)，取 。——屈服極限，由文獻[3，第一卷表 ]可知：對 08F 鋼，s ，彈性極限 ；175sMPa??295bPa??那么平均張應(yīng)力： ； ???? MPa?????（）由文獻[1 ，252]可知：對于鋼軋輥，常數(shù) ； ????（）系數(shù)： ； ????..1675mYkh???????（）由文獻[1 ，圖 225] 可知： 當 Y = , Z = 時，系數(shù) X = ；由于冷軋薄板較薄、較硬，因此接觸弧上的單位壓力較大，使軋輥在接觸處產(chǎn)生壓扁現(xiàn)象。因此，在計算平均單位壓力時，應(yīng)考慮軋輥彈性壓扁使接觸弧加長對單位壓力的影響系數(shù) m 。 ； （）???平均單位壓力： ； （）????.. MPa?????考慮到軋輥彈性壓扁后接觸弧水平投影長度會變大（即 ） ，則l??由公式： 知： ； （）mlXh????0..8mXhl m????計算總軋制力： ； （）= kN???167。 軋輥受力分析及其傳動力矩的計算 軋輥受力分析及計算本設(shè)計中軋輥受力比較復雜，考慮上支承輥輥系采用兩個支承輥支承，下支承輥輥系僅采用一個支承輥支承，其結(jié)構(gòu)與四輥軋機相類似，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、后張力對軋制力影響的偏轉(zhuǎn)角，? 0arcsiT??? ——不考慮張力時軋制力作用點對應(yīng)的軋輥中心角?由前面的計算知：前張應(yīng)力： ，后張應(yīng)力： ；????前張力： ；??后張力： ；0843水平方向合張力： ；???計算軋制力 P，作圖分析，如圖 33 所示：? 圖 33由前面的計算知： ，?? ；??????????????? 由圖 33 可知： ， ；????? ，????， ；206sin0./5/mD????.3??， ；12i .//41e?????式中， ——滾動磨擦力臂，由文獻[1,361]知， ，取 ；0.~3mm——軋輥軸承磨擦系數(shù)，由文獻[1,360]知，采用滾動軸承時，?；?——下支承輥中心相對工作輥中心線的偏移距，由文獻[1,363]知，一般e取 5~10 ,本設(shè)計取 5 。m分析工作輥的受力，如圖 34 所示： ????圖 34 力的矢量三角形 由 得， ； ——（1）0xF????sini0PRF???????? 由 得， ； ——（2）ycos? 綜合（1） （2）解得： ， 。? 軋制力在接觸弧上作用點的位置軋制力在接觸弧上的作用點位置，即 的確定。許多學者曾假定總軋制力作用點?在接觸弧的中心，并用力臂系數(shù) 來表示： （）??式中， ——軋制力在接觸弧上的作用點距軋輥中心連線的距離。x——接觸弧長度。l 采利柯夫認為： 熱軋時， ；???? 冷軋時， ； （）3~.4? 式中， ——咬入角，本設(shè)計中 ；??????????????????? 本設(shè)計采用采利可夫法，取 ，則 ；????..42.?? 軋輥傳動力矩的計算軋制力矩： （）1ZRf1MkPaFRc??????其中， ； （）??180sin()..722Da m??????? ； （）???? （）????????則 ??????傳動兩個工作輥的總傳動力矩： ??167。 軋機主電機的選擇及校核 初選電機軋制轉(zhuǎn)速： ；?????角速度： ；??主電機功率： ；??式中， ——軋機傳動力矩； —— 主傳動效率，一般為 ~，取 。由文獻[3 ，第五卷 附表 401]，初選 Y180L4 型電機，額定功率 ，02NkW?， 。1470/minDnr?%??計算總傳動比： 主電機上的力矩及計算 主電機上的力矩：； （） 12ZRZRfDfkond fkondMMMi i???????式中， ——主電機力矩； ——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???——各傳動零件推算到主電機軸上的附加磨擦力矩，2f；式中 為主電機到軋輥之間的傳動效率，121ZffMi??????????1?多級齒輪傳動時， ，取 。~.95?——空轉(zhuǎn)力矩，即由各轉(zhuǎn)動件的重量所產(chǎn)生的摩擦力矩及其它阻力矩；konM——動力矩，軋輥運轉(zhuǎn)速度不均勻時，各部件由于有加速度或減速度don所引起的慣性力所產(chǎn)生的力矩；計算各力矩：；?????R60C；?? ?；121 Nmi???? ??????????????????。 ?電機額定轉(zhuǎn)矩： ；????，取??????~.~.6..~ Nm? ?；65MNm?由于軋制時動力沖擊較小，視為桓轉(zhuǎn)速軋制，故動力矩可忽略，則 。0don?計算電機總力矩：；???????? 電動機容量校核額定靜力矩： ； （）???；（） kWk?????? ??式中， ——額定靜力矩；r——電機過載系數(shù)，由文獻[1,273]知，不可逆電動機 ，取K ~20K；?綜上計算，所選電機合格。167。 齒輪箱的選擇設(shè)計第 4 章 軋制系統(tǒng)的設(shè)計與校核167。 軋輥強度校核 軋輥破壞的原因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。具體來說，軋輥的破壞可能由下列三方面原因造成：1）軋輥的形狀設(shè)計不合理或設(shè)計強度不夠。例如，在額定負荷下，軋輥因強度不夠而斷裂或因接觸疲勞超過許用值，使輥面疲勞