【正文】 由于水平分力的數(shù)值一般都較小，約為垂直分力的 3%~4%，故可以忽略不計(jì)。 （ 5）根據(jù)計(jì)算截面的面積、慣性矩、中性軸線的位置及承載情況，求出應(yīng)力和變形。 也可 近似地處理成直線或規(guī)整的圓弧線斷，并確定求解斷面的位置。一般機(jī)架的安全 系數(shù) 為 m=~15； 對(duì)于 ZG270— 500 來(lái)說(shuō)，許用應(yīng)力 [? ]采用以下數(shù)值 ： 對(duì)于橫梁 [? ] MPa70~50? ； 對(duì)于立柱 [? ] MPa50~40? ； 為了防止機(jī)架在過(guò)載時(shí)破壞，在軋輥斷裂時(shí)機(jī)架要不產(chǎn)生塑性變形。 所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值 取端面尺寸為 360mm? 270mm。 mmDB b 650~575500)~()~( ???? 為換輥方便，換輥側(cè)的機(jī)架窗口應(yīng)比傳動(dòng)側(cè)窗口寬 5~10mm， 亦可表示為 mmsBB z 5902525402 ?????? 式中 ： B—— 機(jī)架窗口寬度； bD —— 支承輥直徑， mm； zB —— 支承輥軸承座寬度， mm，取 zB =540mm； s —— 窗口滑板厚度， mm，一般 s=20~40mm，取 s=25； （ 3） 機(jī)架 端面尺寸 機(jī)架立柱的端面尺寸是根據(jù) 軋鋼機(jī)類型、 強(qiáng)度條件 、機(jī)架受力特點(diǎn)等 確定的。 主要根據(jù)軋輥?zhàn)畲箝_口度、壓下螺絲最小伸出端，以及換輥等要求確定。 （ a） 螺栓連接 (b)套環(huán)連接 (c)銷軸連接 (d)斜楔連接 圖 311 機(jī)架上蓋連接方式 因機(jī)架重量大、制造復(fù)雜，一般給予很大的安全系數(shù)，并作為永久使用的不更換零件來(lái)設(shè)計(jì)。采用開式機(jī)架，只要拆下上蓋，就可以很方便地將軋輥從上面吊出或裝入。對(duì)于板帶軋機(jī)來(lái)說(shuō)，為提高軋制精度，需要有較高的機(jī)架剛度。機(jī)架要承受全部軋制力，必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。 軋輥與電機(jī)間的效率 電動(dòng)機(jī)到工作輥之間要經(jīng)過(guò)人字齒輪座、減速器、萬(wàn)向接軸。則 0?? ； ? —— 軋輥連心線與反力 R 的夾角， 22arcsin2mD?? ?? ； 其 中， m—— 在工作輥和支撐輥接觸處偏移的一個(gè)滾動(dòng)摩擦力矩的距離（一般情況下 m=~ m，取 m= ） 。 軋制力矩的計(jì)算 對(duì)于傳動(dòng)工作 輥的四輥冷軋機(jī)，傳動(dòng)軋輥所需力矩為軋制力矩 zM ，由工作輥帶動(dòng)支承輥的力矩 RM 與工作輥軸承中摩擦力矩1fM三部分之和，即 1K z R fM M M M? ? ? (38) 求軋制力矩 zM zM Pa? (39) 式中 ： P —— 軋制力； a —— 軋制力力臂，其大小與軋制力作用點(diǎn)及前后張力有關(guān)。39。51 1 .3 3 1 0 mpq ??? ? ? 式中 ： ? —— 咬入角， 0 .4 0 .0 3 295hR? ?? ? ? 則 10 5 ???? ?q mmqll ????? 。 2 * 2( ) 2 ( ) ( 1 ) ( )mlhmm m mllC k eh h h?? ? ??? ? ? ? （ 36） 令 *2 ( )mCk??mh? =Y； 2()mlh? =Z(l 為接觸弧長(zhǎng)度的水平投影 )； 則 式（ 36） 可寫為： ZYeX X ??? )1(2 計(jì)算： 331 9 0 / 2 0 .0 0 1 0 590900 m m m mC NN??； 01 1 . 8 1 . 4 1 . 622m hhh m m? ?? ? ?； （ h為 平行平板 壓縮時(shí) 薄板的厚度） )( ??????Y 2 ??? ）（Z 青島理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 22 圖 38 決定壓扁后接觸弧長(zhǎng)度諾謨圖 [5] 查圖 38 得： X=。 將 0x 代入公式 39。mlX h?? 39。此曲線的斜率 (k)稱為軋機(jī)剛性系數(shù)，在其直線部分意義為產(chǎn)生單位彈跳量所需的軋制力。 軋件對(duì)軋輥的總壓力 P 為軋制平均單位壓力 mP 與軋件和軋輥接觸面積 F 之乘積，即 FPP m? ； 接觸面積 F 的一般形式 [5]為 ： 2 10 bbF ?? l 式中 ： 0b 、 1b —— 軋制前、 后軋件的寬度，此過(guò)程中 0b =1b =200mm； l —— 接觸弧長(zhǎng)度的水平投影。軋制力在我國(guó)習(xí)慣稱做軋制壓力或軋制總壓力。 （ 4） 變形抗力的確定 因?yàn)? ?? 所以得： as MPk 0 16 1 ???? ? 青島理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 18 （ 5） 摩擦系數(shù)的確定 同上，取 ?? 。 （ 4） 變形抗力的確定 因?yàn)? ?? 所以得： as MPk 5 9 25 1 ???? ? （ 5） 摩擦系數(shù)的確定 同上，取 ?? 。 （ 4） 變形抗力的確定 因?yàn)? ?? ， 所以得： as MPk 6 6 75 8 ???? ? （ 5） 摩擦系數(shù)的確定 同上，取 ?? 。 （ 1） 本道次壓下量 mmhhh ????? （ 2） 本道次壓下率 %%1000 ???? hh? (31) （ 3） 金屬材料的屈服極限 s? 由圖 33 得， as MP535?? 。 （ 6） 咬人條件的校核 由公式 cos 1 hD? ??? 得： os ???? tanθ=176。 圖 32 屈服極限 圖 圖 33 冷態(tài)下變形阻力曲線 青島理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 14 （ 4） 變形抗力的確定 因?yàn)? ?? ， 所以得 ： as MPk 5 9 25 1 ???? ? （ 5） 摩擦系數(shù)的確定 冷軋時(shí)由于出口和入口軋件的速度與軋輥的速度不同步，從而產(chǎn)生前滑和后滑現(xiàn)象。 工作輥 ： 92rC Mo輥面硬度 HS=90~95； 支承輥 ： 92rC Mo輥面硬度 HS=60~65。 對(duì)已有設(shè)備進(jìn)行綜合分析，提出最佳方案 。 設(shè)計(jì)方案的確定 本設(shè)計(jì)采用： 不可逆工作制度， 電動(dòng) 驅(qū)動(dòng) 支撐輥 ， 工作輥軸承選用雙列滾針軸承，支承輥軸承選用四列圓柱滾子軸承 ，壓下裝置為電動(dòng)壓 下，上輥為單缸平衡，輥型調(diào)整采用液壓 壓下彎輥，直流電動(dòng)機(jī)。 提升上軋輥，用來(lái)大大降低咬入 軋件時(shí)的沖擊和工作輥的頻繁換輥。 液壓壓下 液壓壓下裝置是用液壓缸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓下螺 絲、螺母來(lái)調(diào)整軋輥輥青島理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 11 縫的。 2） 軋輥調(diào)整時(shí)，不“帶鋼”壓下，即不帶軋制負(fù)荷壓下。按照壓下速度 的大小 ，電動(dòng)壓下裝置可分為快速壓下裝置和 慢速 壓下裝置兩大類。 電動(dòng)壓下 電動(dòng)壓下是最常用的上輥調(diào)整裝置。 板帶軋機(jī)上多用滾動(dòng)軸承。 軋輥軸承 的性能與摩擦功率的損耗成正比，表征了軸承的發(fā)熱率。為提高軋機(jī)的生產(chǎn)能力，可逆式冷軋機(jī)一般都有快速啟動(dòng)和制動(dòng)的要求。這類軋機(jī)，一般都采用調(diào)速范圍廣、超載能力大、慣性力矩小的直流電動(dòng)機(jī)來(lái)傳動(dòng)。 在主機(jī)列中，自然可將齒輪座從設(shè)計(jì)中取消，減小設(shè)備的投資，降低動(dòng)力傳傳遞的能量消耗，從而取得一定的經(jīng)濟(jì)效果并可充分利用換輥，在操作上也會(huì) 有許多方便?？梢哉J(rèn)為，軋輥的傳動(dòng)力矩在兩軋輥上的分配并不總是大致想當(dāng)相等的。由于單傳動(dòng)軋制時(shí)上下輥速度的配合是自然的，過(guò)程簡(jiǎn)單易行，無(wú)需復(fù)雜的控制系統(tǒng)。同時(shí)還要考慮軋輥與軋件間的打滑問(wèn)題。 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(guò) 帶鋼的 屈服極 限 s? ， 根據(jù)以往的經(jīng) 驗(yàn)，一 般軋機(jī)sZ ?? )~(? ；而冷軋薄帶剛 sZ ?? )~(? 。跑偏將破壞正常板型，引起操作事故甚至設(shè)備事故，若不很好加以控制，將不能保證冷軋的正常進(jìn)行。 2)使所軋帶鋼保持平直（包括在軋制過(guò)程中的保持板形平直以及軋板型良好） 。 此時(shí)乳化劑需滿足濃度、皂化值、 PH 值、鐵含量等要求。 成體低，廢 液易處理，無(wú)環(huán)境污染。 如 表 11所示 ： 表 11 軋制油的組成 冷軋用乳化液應(yīng)滿足如下要求： 高溫、高壓條件下，具有良好的潤(rùn)滑特性和冷卻效果 。 3）工藝潤(rùn)滑對(duì)保護(hù)軋輥表面、改善帶鋼的表面質(zhì)量起著重要作用。 （ 2） 工藝潤(rùn)滑 ： 冷軋過(guò)程中，帶鋼與軋輥接觸表面存在摩擦。冷卻液簡(jiǎn)單地噴澆在軋輥和軋件上，與高壓冷卻液霧化，冷卻效果大大不同，實(shí)際資料表明，即使在采用有效的 工藝?yán)鋮s的條件下，冷軋板卷在卸卷后的溫度優(yōu)勢(shì)仍達(dá) 130~150oc ，甚至還要高，由此可見(jiàn)在軋制變形區(qū)的料溫一定比這還要高，輥面溫度過(guò)高會(huì)引起工作輥淬火層硬度的下降，并有可能促使淬火層內(nèi)發(fā)生組織分解（殘余奧氏體的分解），使輥面出現(xiàn)附加的組織應(yīng)力。 只有某些特殊的軋機(jī)，由于工藝潤(rùn)滑與軋 輥軸承共用一種潤(rùn)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。其表達(dá)式為： vhJBq ?????? 式中： 系數(shù) ~?? ； ? —— 小于 1 的修正系數(shù)； J —— 機(jī)械功的熱當(dāng)量； B —— 所軋材的寬度； h? —— 該道次的絕對(duì)壓下量； ? —— 軋制速度； ? —— 軋制時(shí)的平均單位壓力。否則，軋輥表面會(huì)由于溫度過(guò)高引起淬火層硬度降低，從而影響帶鋼的表面質(zhì)量和軋輥壽命。如何合理的強(qiáng)化冷卻過(guò)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 。因此必須有軟化退火，使軋件恢復(fù)塑性，降低變形抗力，以便對(duì)軋件經(jīng)行繼續(xù)軋制。另外，為提高軋機(jī)剛度，簡(jiǎn)化軋機(jī)結(jié)構(gòu)，又出現(xiàn)了各種類型多輥式軋機(jī)。軋機(jī)由交青島理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 3 流馬達(dá)經(jīng)減速器和齒輪座驅(qū)動(dòng)軋機(jī)上下兩輥，中輥靠摩擦力轉(zhuǎn)動(dòng)，軋件可往復(fù)多道次軋制，用于軋制中厚板或薄板開坯 。 其類型如圖所示 [1]： 圖 11 軋輥類型圖 冷帶軋機(jī)各類的特點(diǎn)及工作原理 由于軋輥的輥數(shù)不同，則各類軋機(jī)的特點(diǎn)也不同： 二輥 式 軋機(jī)： 此軋機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，由直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，用于二輥可逆式初軋機(jī)，可將鋼錠往復(fù)軋制成各種矩形坯，也可用于軋制軌梁和中厚板。 在帶鋼冷軋機(jī)上，廣泛的采用液壓彎輥裝置或抽動(dòng)工作輥裝置來(lái)改善板形，由于冷軋帶鋼的厚度公差要求高，為增加軋機(jī)壓下裝置的響 應(yīng)速度，在冷軋機(jī)上采用了全液壓裝置及厚度自動(dòng)控制裝置，對(duì)于高速 高產(chǎn)量的帶鋼冷連軋機(jī)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī) 控 制。只有少量的非凡用途的冷軋合金鋼板采取單片軋制。以及外貿(mào)出口對(duì)冷軋帶鋼急劇增加的需要，是重型機(jī)械制造和鋼鐵生產(chǎn)部門面臨的一項(xiàng)重要而有十分緊迫的任務(wù)。 Calculation Method。采利柯夫計(jì)算方法只能求得某些部位的應(yīng)力值。 本設(shè) 計(jì) 主要采用了采利柯夫計(jì)算方法進(jìn)行閉式機(jī)架的強(qiáng)度和變形計(jì)算，然后采用有限單元法校核機(jī)架的應(yīng)力、變形及安全系數(shù)。 教學(xué)院長(zhǎng)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(píng) 語(yǔ) 指導(dǎo)教師 : 年 月 日 指 定 論 文 評(píng) 閱 人 評(píng) 語(yǔ) 評(píng)閱人 : 年 月 日 答 辯 委 員 會(huì) 評(píng) 語(yǔ) 評(píng) 定 成 績(jī) 指導(dǎo)教師給定 成績(jī) (30%) 評(píng)閱人 給定 成績(jī) (30%) 答辯成績(jī) （ 40%） 總 評(píng) 答辯委員會(huì)主席 簽字 青島理工大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 I 摘要 本軋機(jī)