萬噸熱連軋軋制規(guī)程設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-01-18 15:09本頁面
【正文】 軋道 次F1F2F3F4F5F6F7精 軋3 軋輥強(qiáng)度校核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。具體來說，軋輥的破壞可能由以下三方面的原因造成：（1） ,在額定負(fù)荷下軋輥因強(qiáng)度不夠而撕裂后因接觸疲勞超過許用值,是輥面疲勞剝落等。（2） 軋輥的材質(zhì)、熱處理或加工工藝不合要求。例如，軋輥的耐熱裂性、耐粘附性及耐磨性差，材料中夾雜物或殘余應(yīng)力過大等：（3） 軋輥在生產(chǎn)過程中使用不合理。熱軋軋輥在冷卻不足或冷卻不均勻時(shí)，會(huì)因熱疲勞造成輥面熱裂；在冬季新?lián)Q上的冷輥突然進(jìn)行高負(fù)荷熱軋，熱軋的軋輥驟然冷卻，往往會(huì)因溫度應(yīng)力過大，導(dǎo)致軋輥表層剝落甚至斷輥；壓下量過大或因工藝過程安排不合理造成過負(fù)荷軋制也會(huì)造成軋輥破壞等； 設(shè)計(jì)軋輥時(shí)，通常是按工藝給定的軋制負(fù)荷和軋輥參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度校核。由于對(duì)影響軋輥強(qiáng)度的各種因素（如溫度應(yīng)力、參與應(yīng)力、沖擊載荷值等）很難準(zhǔn)確計(jì)算，為此，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)軋輥的彎曲和扭轉(zhuǎn)一般不進(jìn)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(hù)軋機(jī)其他重要部件，軋輥的安全系數(shù)是軋件各部件中最小的）。為防止四輥板帶軋機(jī)軋輥輥面剝落，對(duì)工作輥和支撐輥之間的接觸應(yīng)力應(yīng)該做疲勞校驗(yàn)。～。顯然，支撐輥的抗彎端面系數(shù)較工作輥大的多，即支撐輥有很大的剛性。因此，軋制時(shí)的彎曲力矩絕大部分有支撐輥承擔(dān)。在計(jì)算支撐輥時(shí)，通常按承受全部軋制力的情況考慮。由于四輥軋機(jī)一般是工作輥傳動(dòng)，因此，對(duì)支撐輥只需計(jì)算輥身中部和輥徑端面的彎曲應(yīng)力。 支撐輥彎曲強(qiáng)度校核支撐輥的彎曲力矩和彎曲應(yīng)力分布見下圖7。圖7四輥軋機(jī)支撐輥計(jì)算圖在軋輥的11斷面和22斷面上的彎曲應(yīng)力均應(yīng)滿足強(qiáng)度條件，即 (9) (10)式中P——總軋制壓力；d1d22——11和22斷面的直徑；cc2——11和22斷面至支反力P/2處的距離；Rb——許用彎曲應(yīng)力。支撐輥輥身中部33斷面處彎矩是最大的。若認(rèn)為軸承反力距離L等于兩個(gè)壓下螺絲的中心距L0，而且把工作輥對(duì)支撐輥的壓力簡(jiǎn)化成均布載荷（這時(shí)計(jì)算誤差不超過9～13%），可得33斷面的彎矩表達(dá)式 (11)輥身中部33斷面的彎曲應(yīng)力為 (12)式中的D2應(yīng)以重車后的最小直徑代入。因粗軋機(jī)是可逆軋制，精軋機(jī)組性能相同故只需校核其中受力最大的一道即可，因在粗軋機(jī)上軋制時(shí)第四道的軋制力最大，精軋機(jī)上第三架軋制力最大，故其支撐輥受力最大，所以我們計(jì)算軋機(jī)支撐輥時(shí)只計(jì)算粗軋第二架和精軋第一架的彎曲應(yīng)力。又因輥頸直徑d和長(zhǎng)度一般近似地選：d = (～) D、L/d = ～，計(jì)算時(shí)以粗軋機(jī)為例：本設(shè)計(jì)取d = 、L/d = =986mm，L ＝986mm， cc2，r的取值[查〈〈軋鋼機(jī)械〉〉（修訂版）北京科技大學(xué)鄒家祥主編P94]。 取r/D = ,d ＝54mm，c1 =180mm，=266mm,上面D2重車后的最小直徑為：D2=800mm,P =14860KN把前面的數(shù)據(jù)代入上式計(jì)算：本設(shè)計(jì)支撐輥為合金鍛鋼Rb=140～150 MPa，可見支撐輥的彎曲應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于該許用應(yīng)力，故滿足要求。精軋第一架用以上的方法計(jì)算得、數(shù)值都滿足彎曲應(yīng)力要求。 工作輥的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核：由于有支撐輥承受彎曲力矩，故工作輥可只考慮扭轉(zhuǎn)力矩，即僅計(jì)算傳動(dòng)端的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 式中 ——作用在一個(gè)工作輥上的最大傳動(dòng)力矩； ——工作輥傳動(dòng)端的扭轉(zhuǎn)斷面系數(shù)。驅(qū)動(dòng)一個(gè)工作輥的傳動(dòng)力矩有軋制力矩、工作輥帶動(dòng)支撐輥的力矩和工作輥軸承的摩擦力矩組成，即或 式中 ——反力對(duì)工作輥的力臂； ——工作輥軸承處摩擦圓半徑。上式各參數(shù)的計(jì)算公式為；支撐輥對(duì)工作輥的反力： 張力軋制時(shí)軋制壓力偏離垂直方向的角度： 其中 —前張力； —后張力；—軋制力。 工作輥與支撐輥連心線與垂直線夾角θ=arcsin[e/(R1+R2)] (13)其中 e——工作輥相對(duì)于支撐輥的偏心距一般e=5～10mm取e=5mm；RR2——工作輥半徑、支撐輥半徑。支撐輥與工作輥的反力Ps的作用線與工作輥和支撐輥連心線間的夾角：γ=arcsin[(ρ2+m)/2] 式中 ρ2——支撐輥軸承的摩擦圓半徑其值計(jì)算為ρ=f*d/2，其中 f——機(jī)械摩擦系數(shù)見書因是滾動(dòng)軸承取f=；d——輥徑直徑m—滾動(dòng)摩擦力臂一般m=～=。工作輥軸承處的反力（摩擦力）： Pf=Psinφ+Pssin(θ+γ) 反力Ps對(duì)工作輥的力臂： S=mcosγ+R1sinγ 此校核亦按軋制力矩最大得一架計(jì)算，精軋粗軋各一道次。將各參數(shù)代入公式得：粗軋第二道MK1=4398800Nm,精軋第二道次MK1＝2636171Nm工作輥傳動(dòng)端的扭轉(zhuǎn)斷面系數(shù)為： Wk=πD3/16 則扭轉(zhuǎn)應(yīng)力τ=Mk/Wk表19工作輥的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力參數(shù)R2F1MK1(Nm)43988002636171Wk（）T（Mpa）本設(shè)計(jì)工作輥為合金鑄鐵σb=350～400 MPa，而許可扭應(yīng)力約為[τ]=[τ]=126144 MPa可見工作輥的彎曲應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于該許用應(yīng)力，故能滿足生產(chǎn)要求。 參考文獻(xiàn)[1] 孫一康. 帶鋼熱連軋的模型與控制［M］.冶金工業(yè)出版社. 2002 .9092[2] 施東成 .軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)方法. 北京：冶金工業(yè)出版社. 1991年03月 .8285[3]黃華清. 軋鋼機(jī)械. 北京：北京鋼鐵學(xué)院 .1980年12月 .7376[4]趙家駿. 板帶鋼生產(chǎn). 北京：冶金工業(yè)出版社 .1992年08月. 101106[5]武其儉 .劉振璽. 熱軋板帶生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展［J］鋼鐵. 2000年08月. 99100[6]袁康. 軋鋼車間設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 北京：冶金工業(yè)出版社 .1986年10月 60[7]鄒家祥. 軋鋼機(jī)械（修訂版） .北京科技大學(xué)主編 .1980年12月. 130[8]冶金工業(yè)部有色金屬加工設(shè)計(jì)研究院. 板帶車間機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì) .1983年03月. 152140[9]宋佩莼 .韋光 .板帶鋼生產(chǎn)工藝學(xué) .北京：北京鋼鐵學(xué)院 .1989年07月. 135140[10]范垂林、周政、王國(guó)明 .優(yōu)化板形控制精度 .中國(guó)金屬學(xué)會(huì)2002年全國(guó)軋鋼生產(chǎn)技術(shù)會(huì)議暨第七屆軋鋼年會(huì). 2002年07月. 13522
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