【正文】 （316）其中載荷系數(shù)=~, 軸承所受徑向力 KN軸承所受軸向力 KN所以軸承壽命： 317）C 基本額定動載荷 KNn 輥子轉(zhuǎn)速 ε對于滾子軸承 所以軸承壽命符合要求4 夾送輥的設(shè)計與計算 夾送輥的輥徑計算夾送輥是為了改善矯直輥對板材的咬入條件而設(shè)置的。5mm c=198mm a=2096mm D=150mm d=65mm p=p30%=%= 圖36 軸端裝配的詳細設(shè)計方案（2）工作輥的強度校核軸的計算簡圖如下：圖37 工作輥的載荷分析圖上圖中相關(guān)尺寸為：b=1380mm L=2096mm c=198mm a=2334mm D=150mm d=65mm 如圖34所示，輥身中央斷面22處的彎曲力矩為：（311）則彎曲應(yīng)力： （312） 由彎矩圖得 截面11處的彎矩為：其拉伸強度極限=1080MPa，屈服極限強度=930MPa,取安全因數(shù)n=5，則該材料的許用應(yīng)力==，所以依據(jù)【4】7351，初選軸承型號為HR65KBE52X+L。所以電機功率：N= = = 上述計算表明，第三根輥子上受力最大，所以應(yīng)對其進行強度校核。mm 矯直功率的計算查文獻[1]，輥式矯直機電動機功率可按下式計算： （）式中：——總矯正扭矩，= ，取大值：。將上述三個假設(shè)代入式（），可得出各輥下矯直力的計算式為：========== 故作用在上下輥子上的壓力總和為 ：==++++= （）2. 矯直力矩的計算： 矯直過程按照以下假設(shè)進行分析：1） 認為各輥下的彎曲力矩均是塑形彎曲力矩；2） 認為彈復(fù)變形不屬于耗能變形；3） 除原始曲率外，其余各輥下的殘余曲率（也就是下一輥的原始曲率）都等于小變形矯直方案中的殘余曲率最大值；4） 對具有原始曲率的軋件，可假設(shè)其平均原始曲率為： 式中的數(shù)值，對于鋼板，= ，h為軋件厚度。由文獻[2，512]得輥式矯直塑性彎曲力矩為==N 工作輥受力情況根據(jù)文獻[1]可知，各輥子上的力可以根據(jù)軋件斷面的力矩平衡條件求出，即： （）式中：t —— 矯直輥輥距。所以 L=1380+300=1680mm 取L=1700 矯正速度的確定矯直機的矯正速度主要由生產(chǎn)效率確定，要與軋機生產(chǎn)能力和所在機組的速度相協(xié)調(diào)。根據(jù)【1】得： （32） 圖31 最大允許輥距tmax的確定如圖31所示根據(jù)[1] p369得最大允許輥距為： （33）根據(jù)經(jīng)驗值輥距取t=155mm 輥徑D的確定由下表可知道工作輥直徑D== 圓整取D=150mm表3—1 輥徑與輥距的比值矯直機類型矯直機類型薄板矯直機—厚板矯直機—中板矯直機—型鋼矯直機— 輥數(shù)n的確定增加輥數(shù)即是增加軋件的反彎次數(shù)，輥數(shù)增加有利于提高矯直質(zhì)量，但也會增加軋件的加工硬化和矯直功率，為此，選擇輥數(shù)的是在保證矯直質(zhì)量的前提下，使輥數(shù)盡量少。確定輥距的原則是既要保證軋件矯直質(zhì)量，又要滿足輥子的強度條件。在矯直軋件時，其基本條件是軋件應(yīng)產(chǎn)生彈塑性彎曲變形，例如，對鋼板矯直機，根據(jù)[1]前面幾個輥子的反彎曲率必須滿足下列條件： （31）顯然，若板材的E已確定，則σs越大或h越小，反彎曲率半徑ρ也應(yīng)越小。但結(jié)構(gòu)尺寸較大。拆卸時，松開鋼絲6，去掉夾木7，叉頭3即可沿軸向取下。這種聯(lián)軸節(jié)中采用標(biāo)準(zhǔn)鋼球（GB308—64），它只起定心作用，矯直扭矩是靠兩插頭的側(cè)面直接接觸來傳遞的。即可將叉頭從鋼球上取下。同樣工作輥端的叉頭1也通過球2與叉頭3相連。圖212是鋼球上帶有十字槽的結(jié)構(gòu)。矯直機上常用的萬向聯(lián)軸節(jié)除了一般的滑塊式叉頭扁頭型外，在輥徑小于120毫米時，也采用球型萬向聯(lián)軸節(jié)。由于在矯直機的功率中，軸承摩擦損耗占得比重較大，所以齒輪座、減速機和矯直機本體一般均采用滾動軸承。多列齒輪座的齒輪軸剛性較低。一般在工作輥距小于50毫米時，一采用這種形式。按照齒輪的嚙合列數(shù)，可分為單列齒輪座和多列齒輪座。每根輸入軸帶動一組齒輪。齒輪座的作用是將減速機傳來的扭矩分配給各個矯直輥。將減速機和齒輪座連成一個整體，可減少傳動件，且結(jié)構(gòu)緊湊，能減小機列總長度。圓柱齒輪減速機的制造和安裝較為簡單，因此在矯直機主傳動系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用。如計算結(jié)果不能滿足，則考慮增加減速機支數(shù)。的條件確定的。這一值受齒輪座最大中心距的限制。這時，矯直機另一端的第三輥（或第二輥）也由減速機的一根輸出軸傳動。由于矯直機的第三輥（或第二輥）受的矯直扭矩最大，因此，對該輥要盡可能由減速機的一根輸出軸經(jīng)齒輪座直接傳動，以減輕齒輪座的負荷。這是因為傳遞的總扭矩大，齒輪座的齒輪尺寸也大，使齒輪座輸出軸的間距很難與矯直機輥間距相適應(yīng)。在這種形式中，每種又可分為單支（指單根輸出軸）、雙支、三支和四支等幾種結(jié)構(gòu)（圖21）。在矯直機主傳動系統(tǒng)中，減速機除有減速作用外，還有均衡分配傳動扭矩的作用，因此也稱減速分配器。2．主傳動系統(tǒng) 主傳動系統(tǒng)包括減速機、齒輪座和萬向聯(lián)軸節(jié)等。一般只在齒輪座必需采用兩根相距較遠的輸入軸時，才使用這種布置形式。圖212d除具有圖b、c的優(yōu)點外，還有機列總長度較短的優(yōu)點，只是這種布置形式需要使用較為復(fù)雜的傘齒輪減速機。這樣不僅可以使減速機負荷均勻，而且可縮短機列長度。這種布置方式中的減速機與齒輪座的結(jié)構(gòu)均較簡單，但機列長度較長。但是，聯(lián)合減速機結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，比較不容易加工制造和維修。圖212a是機列布置中最簡單的一種，扭矩由電動機經(jīng)聯(lián)合減速機傳到工作輥。他取決于車間內(nèi)與之聯(lián)系的設(shè)備布置情況、安置該矯直機的面積亦即傳動裝置的布置形式等。它的缺點是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，外形尺寸也較大。牌坊式工作機座的特點是強度和剛性較好，輥子的調(diào)整和拆卸方便。它采用了閉式牌坊。 2．牌坊式牌坊式矯直機的機架牌坊可以是開式的也可以是閉式的。這種裝置可使平衡彈簧隨著臺架升降。壓下螺母12與平衡螺母14由內(nèi)齒套13聯(lián)接。為了消除壓下螺母和螺絲之間的間隙，裝設(shè)了同步彈簧平衡裝置。在調(diào)整壓下時，立柱不動，而是壓下螺母12和平衡螺母14隨上臺架一起移動。圖28 集體驅(qū)動壓下裝置a兩級蝸桿減速 b兩級蝸桿減速 c圓柱齒輪蝸桿減速圖29 整體傾斜調(diào)整臺架式矯直機壓下裝置布置示意圖a—圓柱齒輪蝸桿減速 b—兩級蝸桿減速圖210 11260/3002300鋼板矯直機總圖1壓下傳動裝置；9支承輥調(diào)節(jié)裝置；7上下支承輥；8上下臺架；6上下工作輥；10緊固螺母； 11立柱； 12壓下螺母；13內(nèi)齒圈；14平衡螺母；15托盤；16平衡彈簧；17手輪；18壓下螺絲；19出入口工作輥圖210是一臺11260/300X2300矯直機的結(jié)構(gòu)圖，這種矯直機的結(jié)構(gòu)特點如下：1）矯直機上排輥是整體平行調(diào)整的（出、入口工作輥可以單獨調(diào)整），因此，上臺架4只是由一臺雙輸出軸 電動機分別通過兩級蝸輪減速機同時轉(zhuǎn)動四個立柱上壓下螺母。中厚板矯直機大多是臺架式的，它的上臺架可以整體平行壓下和整體傾斜壓下。立柱同時也是壓下螺絲。上下各段可對稱布置或交錯布置。 對于板材，尤其是薄板，不僅在縱向上具有彎曲變形，而且在橫向上也具有彎曲變形，如瓢曲和浪形，嚴重影響板形質(zhì)量，因此，根據(jù)不同的矯直工藝要求，支承輥又分一段、二段、三段的和多段的若干種。隨著板材厚度的減小，矯直機工作輥輥徑和輥距相應(yīng)減小，則支承輥直徑可能受到限制，為加強支撐作用和扭轉(zhuǎn)能力，增設(shè)大直徑的外層支承輥和改為內(nèi)層支承輥（中間支承輥）傳動。這種布置形式多用于矯直帶氧化鐵皮的熱軋鋼板。3）垂直和交錯混合布置。支承輥承受工作輥垂直方向的彎曲，矯直過程中工作輥比較穩(wěn)定。這種布置形式僅用于輥徑與輥身長度比值較大的矯直機。 支撐輥的布置方案1）垂直布置。如圖24，一種是入口段為平行排列，出口段為傾斜排列，增加了入口段軋件的大變形過程，可提高矯直質(zhì)量。如圖23c，上排輥子安裝在一個可傾斜調(diào)整的橫梁上，由入口至出口軋件彎曲逐漸減小，可以實現(xiàn)大變形，小變形倆種矯直方案，能得到較高的矯直速度，調(diào)整也很方便，所以應(yīng)用廣泛。這種結(jié)構(gòu)方案廣泛應(yīng)用于中厚板的矯直。但這種調(diào)整方式只能用較小的（甚至是最小的）有效彎曲變形，才能得到較高的矯直精度，否則將出現(xiàn)較大的殘余曲率。 2）上排輥子集體平行調(diào)整高度。能夠得到較高的矯直精度。如圖23a，每個上輥都具有單獨的軸承座和壓下調(diào)整機構(gòu)，保證任意調(diào)整高度。實際上輥數(shù)是有限的，只能達到限定的矯直精度，若是軋件反復(fù)通過矯直機，則起到增加輥數(shù)的作用，即可提高矯直精度。通過第2輥子后，變?yōu)?，殘余曲率為—，通過第3輥子后，變?yōu)楹妥優(yōu)?，殘余曲率為—；通過第4輥子后，變?yōu)?，殘余曲率為—；依次類推，殘余曲率范圍逐漸縮小，經(jīng)若干輥子后，殘余曲率趨于定值。為了提高矯直精度，較徹底的消除殘余曲率，必須。本設(shè)計方案采用的是上下輥平行排列的矯直方案，即上排輥相對下排輥平行排列，集體升降，矯直時所有上排輥子的壓下量相同，除首尾輥外，其余各輥子處軋件彎曲至相同的曲率。為了保證矯直質(zhì)量，必須增加矯直輥的數(shù)量。 矯直原理若軋件具有單值曲率的圓弧，則用三個輥子使其反彎至曲率為，且連續(xù)通過，即可完全矯直。圖21f是上排工作輥可以局部傾斜調(diào)整（也稱翼傾調(diào)整）的矯直機。這種調(diào)整方式使軋件的彎曲變形逐漸減小，符合軋件矯直時的變形特點。這種矯直機廣泛用來矯直4～12mm以上的中厚板。圖21d是整排上工作輥平行調(diào)整的矯直機。圖21c是上排每個工作輥可單獨調(diào)整的輥式矯直機。輥式矯直機生產(chǎn)率高而且容易實現(xiàn)機械化，在型鋼車間和板帶材車間獲得廣泛應(yīng)用。圖21i是偏心軸式矯直機用來矯直薄壁管。圖21h是“313”型輥式矯直機。兩排工作輥軸線相互交叉。圖21g是斜輥式矯直機。拉伸彎曲機組也可在酸洗機組上進行機械破鱗，以提高酸洗速度。 拉彎矯直機曲的基本原理是當(dāng)帶材在小直徑輥子上彎曲時，同時施加張力，使帶材產(chǎn)生彈塑性延伸，從而較平。但因輥式矯直機的工作輥很難單獨調(diào)整，同時，在張力作用下，工作輥容易竄動，因而影響了矯直質(zhì)量。圖21m是帶有張力的輥式矯直機組。拉伸所需的張力由張力輥對帶材的摩擦力產(chǎn)生。圖21l是連續(xù)拉伸機組。圖21k是張力平整組。圖21j是矯直單張板材的鉗式拉伸矯直機。這時需要采用拉伸矯直方法。為了矯正這種缺陷，需要使軋件產(chǎn)生適當(dāng)?shù)乃苄匝由?。通常，輥式板帶材矯直機只能有效的矯直軋件的橫向或縱向彎曲（即二元形狀缺陷）。壓力矯直機有立式（圖21a）和臥式（圖21b）兩種。這種矯直機用來矯直大型鋼梁、鋼軌和大直徑（大于φ200～φ300毫米）鋼管或用作輥式矯直機的補充矯直。根據(jù)設(shè)計要求，在本方案中，設(shè)計計算了矯直機的基本力能參數(shù)，如輥距，輥徑等；工作輥的結(jié)構(gòu)與裝配方案，并對其進行了校核；支承輥的機構(gòu)與裝配方案，并對其進行校核；壓下系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。如已經(jīng)研制成功的雙向反彎輥形2輥矯直機、復(fù)合轉(zhuǎn)轂式矯直機，平行輥異輥距矯直機及矯直液壓自動切料機等。此外，以西安重型機械研究所為代表的科研單位和以太原重型機械廠為代表的設(shè)計制造部門完成了大量的矯直機設(shè)計研制工作。與此同時，我國科技界一直在努力提高自己的科研設(shè)計和創(chuàng)新能力。20世紀(jì)70年代，我國改革開放以后接觸到大量的國外設(shè)計研制成果，同時也引進許多先進的矯直設(shè)備。新中國成立前，在太原、鞍山、大冶、天津及上海等地的一些工廠里可以見到德、英、日等國家制造的矯直機。20世紀(jì)60年代中期，為了解決大直徑管材的矯直問題，美國薩頓公司研制成功313七輥式矯直機。20世紀(jì)20年代，日本已能制造多輥矯直機。進入20世紀(jì)，以電力驅(qū)動代替蒸汽動力為標(biāo)志，推動了機械工業(yè)的發(fā)展。鋼材產(chǎn)量占鋼產(chǎn)量的比重也明顯增加。到19世紀(jì)30年代，冶鐵技術(shù)發(fā)展起來，鋼產(chǎn)量迅速成倍的增長。古代人在矯直及整形的實踐中認識到物質(zhì)的反彈特性，確立了“矯往必須過正”的哲理，用之于矯直技術(shù)頗有一語道破天機之功。手工矯直與平整工藝所用的設(shè)備與工具是極簡單的，如平錘、砧臺等。但從文物發(fā)掘中看到我國春秋戰(zhàn)國時期寶劍的平直度可以使人想象到當(dāng)時手工矯直和平整技術(shù)已經(jīng)達到很高的水平。另外，就矯直理論的總體來看，仍然處于粗糙階段，首先就是其基本參數(shù)的確定還要依靠許多經(jīng)驗算法和經(jīng)驗數(shù)據(jù)，如輥數(shù)、輥距、輥徑、壓彎量及矯直速度等；其次是許多技術(shù)現(xiàn)象如螺旋彎廢品、矯直縮尺、矯直噪聲、斜輥矯直特性、斜輥輥形特性、拉彎變形匹配特性等都缺乏理論闡述；再次是理論的概括性不夠，一套公式不僅不能包括各種斷面型材，甚至不能包括同類斷面而尺寸和材質(zhì)不同的工件，如彎距和矯直曲率等都缺少通用表達式。不過理論滯后于實踐的現(xiàn)象比較明顯。 矯直技術(shù)多用于金屬條材加工的后部工序，在很大程度上決定著產(chǎn)成品的質(zhì)量水平。尤其在黨的十六大之后，要求用信息化帶動工業(yè)化，矯直技術(shù)也要跟上時代。矯直技術(shù)屬于金屬加工學(xué)科的一個分支，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于日