【正文】 5 章 工藝計算 20 延伸系數(shù)校核 （519）2621???????實所以 508??實?而 ，與 近乎相等，所以，可以實現(xiàn)產(chǎn)品的的精確軋制。實? 充滿度的校核成品孔型尺寸在計算的時候是由書中的經(jīng)驗公式求出的，因此，應(yīng)進行產(chǎn)品孔型充滿度的校核，而其余孔型符合要求，不需校核。校核公式為： （520）kb??式中： ——充滿度；?b—軋件寬度，mm；bk—孔型寬度，mm。所以，成品孔型的充滿度為： ??符合要求。 軋制力的計算 各機組的溫度制度為了計算軋輥和軋機其他各個部件的強度，以及校核和選擇電動機的負荷，正確的制定壓下制度，必須確定軋制力，而計算軋制力，首先需要確定各道次的溫度。由于高線軋制的工藝特性，軋制過程中的溫度難以用公式來計算。所以，在此以同類車間生產(chǎn)實際中采集的數(shù)據(jù)來大概確定各道次的溫度，詳見表 。表 各道次的軋制溫度道次 1 2 3 4 5 6 7 8 9軋制溫度（℃） 1070 1064 1059 1054 1047 1043 1035 1029 1023道次 10 11 12 13 14 15 16 17 18軋制溫度（℃） 1017 1012 1008 1004 1001 997 994 955 960道次 19 20 21 22 23 24 25 26軋制溫度（℃） 965 960 955 960 9559 945 940 940東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 章 工藝計算 21 孔型軋制力系數(shù)根據(jù)齊別爾（ ）摩擦丘假設(shè)和克特（ ）的徽鍛附加力假設(shè)，采用滑移線場理論和奧洛萬—帕斯科（ —）方法，推導(dǎo)出了熱軋軋制力實用統(tǒng)一計算公式，其軋制力系數(shù)為： （525） hlQfl??試中：f—軋輥和軋件的摩擦系數(shù)，當(dāng)軋制速度 v 小于 5m/s 時；當(dāng) 5m/sv20m/s 時 ；()?? ()fCTv??當(dāng) v20m/s 時 。軋輥采用鑄鐵軋輥， C=。.3(1.)fCT??hm—軋件的平均高度，mm； （526）012mh??h0、h 1—軋制前、后的軋件高度，mm；， （527）0FhB1ld—接觸弧長，mm （528）*dlRh??R—軋輥的工作直徑，mm；?h—平均壓下量，mm；01???F0、F 1—軋制前、后的斷面面積，mm 2；B0、B 1—軋制前、后軋件的最大寬度，mm。不同的 和 時的 nk 見圖 52。fmlh公式（）適用于平輥熱軋時軋制力的計算。在孔型中軋制時，平均單位軋力通常比相應(yīng)條件下在平輥上軋制時大，其差值的波動范圍為 ~。應(yīng)用（）式計算孔型熱軋時的軋制力時，應(yīng)予以修正。修正系數(shù)為：東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 章 工藝計算 22 （529）*()mpkk khlQnfnl??式中：n k—孔型影響系數(shù)。圖 52 平輥熱軋時的軋制力系數(shù)研究表明，對于孔型影響系數(shù) nk 的確定，可以利用板材在帶刻槽的沖頭進行深沖與平面沖頭下深沖時的接觸壓力的比值來計算。 （530）32mkcflh??式中：c—金屬在孔型中受限制的程度。不同的孔型，c 值如表所示。表 不同孔型中 C 值的選取孔型類型 箱型 方形 菱形 橢圓形 圓形 其它復(fù)雜形狀c 值 不同的 f 和 l/hm 時的 nk 見圖 53。東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 章 工藝計算 23 （a） （b）圖 53 不同孔隙的影響系數(shù)（a）橢圓形 （b）圓形 軋件的變形抗力變形抗力的計算公式： （531）0()K????式中：K 0—單位變形速度下的變形抗力，K 0 取 —平均變形速率， s1：?? （532）10/2hRv?????R—軋輥的工作半徑，mm；v—線速度， m/s；?h—平均壓下量，mm；h0、h 1—變形前后軋件的厚度，m。K0 為軋件在軋制溫度下的單向靜壓縮時的單位變形阻力，其計算公式為： (533)MPa))(0( CrntK???式中：t—軋制溫度；C、Mn、C r—分別代表其含量。 軋制力的計算公式孔型熱軋時軋制力的實用計算公式為： （534）*pkPKFQ?*pkn式中：K —軋件的變形抗力；F—接觸面積， 。01*2BFl?各道次的軋制力見 表。表 高速線材軋機軋制 d= 的軋制壓力道次接觸弧長ldmm軋制速度vm/s軋制力系數(shù)Qp修正系數(shù)nk軋制壓力PkN1 2 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 章 工藝計算 24 3 4 5 6 125 9067 8 9 10 11 12 76 13 14 15 16 7917 18 19 20 21 22 23 24 25 26 108 主電機傳動軋輥所需力矩及功率 傳動力矩的組成確定主電機功率之前，首先必須確定驅(qū)動軋輥的力矩。在軋制過程中，在主電機軸上，傳動軋輥所需力矩最多由下面四個部分組成： （535）dkmzMiM??式中： —軋制力矩，用于軋件塑性變形所需力矩；zM—附加摩擦力矩；m—空轉(zhuǎn)力矩；k—動力矩；d—軋輥與主電機間的傳動比。i動力矩只發(fā)生在不均傳動進行工作的幾種軋機中，對于線材的軋制，基本上是勻速傳動，所以， 可以忽略。dM東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 章 工藝計算 25 軋制力矩的確定傳動兩個軋輥所需的軋制力矩為： （536）2zdMPal??式中： —力臂；a—軋制力臂系數(shù)，熱軋時 ，此處 ；?~.?—接觸弧長。dl計算各道次軋制力矩時，其計算結(jié)果匯總見下表 所示。 附加摩擦力矩的確定在軋制過程中，軋件通過軋輥間時，在軸承中及軋制傳動機構(gòu)中有摩擦力所需之力矩，而且在此附加摩擦力矩的基本參數(shù)值有兩大項：一是軋輥軸承中的摩擦力矩，二是傳動機構(gòu)中的摩擦力矩。（1） 軋輥軸承中的附加摩擦力矩 （537）11142fPdfMm??式中： —軋制力；P—軋輥輥頸直徑，由于受軋輥軸承徑向尺寸的限制，輥頸直徑要比輥身直徑1d小，輥頸與輥身過渡處，往往也是軋輥強度最差的地方。一般只要條件允許，輥頸直徑應(yīng)選大些，取 =（~ ）D，D 為軋輥名義直徑。1d—軋輥軸承摩擦系數(shù)，液體摩擦軸承： =~，取 = 1f 1f滾動軸承： =（2） 傳動機構(gòu)中的摩擦力矩 （538）iMmzm12)1(????式中： —換算到主電機機軸上的傳動機構(gòu)中的摩擦力矩；1mM—傳動機構(gòu)中的傳動效率，取 =。?1換算到主電動機軸上的附加摩擦力矩應(yīng)為：東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 章 工藝計算 26 （539）12mMi??各道次附加摩擦力矩的計算結(jié)果見表 。 空轉(zhuǎn)力矩的確定空轉(zhuǎn)力矩是指空載轉(zhuǎn)動軋機主電機列所需的力矩。通常，按經(jīng)驗辦法來確定： （540）HkM??)06.~3.(式中： —電動機的額定轉(zhuǎn)矩。HM可用下式來計算： （541）nNH950?式中： —電動機額定功率；N—電動機額定轉(zhuǎn)速。n各道次空轉(zhuǎn)力矩的計算結(jié)果見表 。東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 章 工藝計算 27 表 高速線材軋機軋制 d= 的軋制壓力道次傳動力矩MkN?m軋制力矩MzkN?m附加摩擦力矩MkkN?m空轉(zhuǎn)力矩MkkN?m1 2 3 4 5 6 7 8 9 26 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 軋制程序表軋制程序表的編制是高速線材軋機孔型設(shè)計的一項重要內(nèi)容。軋制程序表主要是用來指導(dǎo)各架軋機的軋件尺寸、軋輥輥縫、軋制速度、軋輥直徑、軋輥轉(zhuǎn)速、電機速度的設(shè)定與軋鋼機調(diào)整的。軋制程序表的主要內(nèi)容包括：（1） 表頭：產(chǎn)品編號、鋼坯尺寸及斷面面積、成品尺寸、終軋速度、開軋溫度等。（2） 表內(nèi)：機架號、軋件斷面面積、軋件高度和寬度、輥縫、延伸系數(shù)、軋輥工作直徑、軋輥轉(zhuǎn)速、電機轉(zhuǎn)速。東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 章 工藝計算 28 表 軋制程序表道次機組斷面面積mm2軋件高mm軋件寬mm延伸系數(shù)%軋件長度m軋輥工作直徑mm軋輥輥速r/min軋制速度m/s軋制力kN純軋時間s間隙時間s0 16841 130 130 16 61 12612 90 158 2 108 110 3 4 5 106 423 6粗軋機組 906 7 78 8 1696 111 9 1341 28 113 10 180 11 823 215 12中軋機組 287 13 471 14 23 267 617 15 276 719 16預(yù)精軋機組 268 1009 945 79 17 221 1412 18 15 1530 1793 19 2129 20 2324 2694 21 95 3226 22 3530 5518 23 166 6610 24 8319 25 10139 26精軋機組 12512 108 —東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 章 軋輥及電機校核 29 第 3 章 軋輥及電機校核 軋輥強度校核軋輥直接承受軋制力和轉(zhuǎn)動軋輥的轉(zhuǎn)動力矩，因此，軋輥強度往往決定整個軋機負荷能力。為了保證軋輥有足夠的強度抵抗破壞的能力，孔型設(shè)計完成之后一般要對軋輥進行強度校核，它包括：輥身強度、輥頸強度和輥頭強度的校核。因為，第 1 架軋機軋輥對軋件施加的軋制力最大，所以，此軋輥最危險，故校核之。 校核輥身強度輥頸直徑：d==輥頸長：l===c= l=軋輥力作用面所受最大彎矩： （71）()DxMPa??式中：P—軋輥承受的軋制力；a —壓下螺絲中心距，a=+800=；x—軋制力作用點到支撐反力的距離，x=。所以，M D=?m彎曲應(yīng)力為： （72）??式中：D—軋輥的直徑。所以，彎曲應(yīng)力 =?查得： ??aMP