四辊可逆式冷轧机辊系设计 下载本文

太原科技大学毕业设计说明书

大的弯曲应力,还要具有很大的刚性来限制工作辊的弹性变形,以保证钢板厚度均匀。轧机支撑辊的表面肖氏硬度一般为HS45左右。目前为提高板厚精度与延长轧辊的寿命,支撑辊硬度有提高的趋势。支撑辊常用钢号为 里选支撑辊材质为

9Cr2M0。

9Cr2M0、9CrV及

60CrMnM0,我们这

2.3 辊系尺寸的确定

1) 辊身长度L及直径D的确定

辊身长度L应大于所轧钢板的最大宽度 bmax ,即

L?bmax?? (2-1)

式中的a视钢板宽度而定,a=100~400mm。

当b=400~1200mm时,a=50~100mm,现 bmax =450mm,取 a=100mm, 所以 L =bmax+a=450+100=550mm。

LL?0.8~1.8?1.7四辊轧机的辊身L确定后,根据经验数据D2来确定支承辊直径D2,取D2,

所以

D2?L?320mm1.7

D2D2?3~4?3.2DD对于支承辊传功的四辊轧机,一般取 1,现取1

D1?D2320??100mm3.23.2

2) 轧辊辊颈尺寸l和d的确定。

使用滚动轴承时,由于轴承外径较大,辊径尺寸不能过大,一般近似地取

d?(0.5~0.56)D,l?0.83~1.0d

则 d2?0.56D2?0.56?320?180mm ;l2?0.93d2?0.56?180?168mm

''d2?0.54D2?0.54?320?170mm; l2?71mm d1?0.54D1?0.54?100?54mm;l1?0.85d1?0.85?54?46.9mm'' d1?50mm;l1?22mm

''''d?35mml11 ;?16mm

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3)轴头尺寸的确定

选择万向轴头,工作辊尺寸:

Dg1?D1?10?90mm,

sg?0.252Dg1?23mm

ag?0.504Dg1?46mmcg?0.8bg?12mm,

bg?0.153Dg1?14mm 支承辊尺寸:

Dz1?Dz?10?2100 mm az?0.5Dz1?1050 mm sz?0.260Dz1?556 mm bz?0.15Dz1?316mm cz?0.5bz?158 mm

2.4 轧辊力能参数计算

2.4.1 基本参数

见图2.2

图2.2 变形区几何图形

D—轧辊直径,毫米(mm); R—轧辊半径,毫米(mm);

h1—轧制后轧件高度,毫米(mm);

h0—轧制前轧件高度(或称厚度),毫米(mm);

?h—压下量(或称绝对压下量),毫米(mm);?h?h0?h1

?—咬入角,cos??1??h; D?h2l—咬入弧(接触弧)水平投影长度,毫米(mm);l?R?h?

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已知Dg?1320mm, h0?80mm 轧制速度为v=2.983m/s。取则 ?h?55mm h1?80?55?25mm cos??1??h?0.96 ??16.6? 2R?h1, ?Dg242.4.2 艾克隆德方法计算轧制时的平均单位压力 (1)变形阻力

变形阻力K是材料本身抵抗塑性变形的能力,影响变形阻力的因素除材料的化学成分外,主要是变形条件(变形温度,变形速度与变形程度)的影响,它与应力状态无关。计算公式为

K??14?0.01t??1.4?C?Mn?0.3Cr? (2-2)

式中

t—轧制温度,℃; C—含碳量,00; Mn—含锰量,00; Cr—含铬量,00。 由材质为铸铁,得知

C?300,Mn?0.500,Cr?0

代入等式(2-2)得

K??14?0.01?1100??1.4?300?0.500??4.3kg/mm2

(2)变形速度

相对变形(变形程度)对时间的导数,即单位时间内的相对变形量称为变形速度,用u表示。计算公式为

u?式中

2v?hRh0?h1s?1 (2-3)

v—轧制速度,mm/s;

h0,h1—轧制前后轧件的高度;

R—轧辊半径。

由已知条件得

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v?2.983m/s,?h?55mm,h0?80mm,h1?25mm

代入等式(2-3)得:

55?h2?2.983660R?u??1000?16.4mm/s

h0?h180?252v(3)轧制压力

轧制总压力P等于单位压力?Pm?及单位摩擦力在合力作用方向上的投影沿接触弧的积分和。由于大多数情况下金属作用在轧辊上的总压力是垂直方向,或着倾斜不大。因此可以近似地认为金属作用在轧件上的总压力等于其垂直分量,即等于单位压力及单位摩擦力的垂直分量沿接触弧的积分。

艾克隆德方法提出了计算轧制时的平均单位压力,公式为

Pm??1?m??K??u? (2-4)

式中

m—考虑外摩擦对单位压力的影响系数

K—轧制材料在静压缩时变形阻力,kg/mm2;

?—轧件粘性系数kg?s/mm2;

u—变形速度,s?1

①其中系数m为

m?式中

1.6?R(h0?h1)?1.2(h0?h1) (2-5)

h0?h1?—摩擦系数。 建议采用下式计算: 对钢轧辊??1.05?0.0005t;

对硬面铸铁轧辊??0.8(1.05?0.0005t),t为轧制温度; 此处选择铸铁轧辊,可得出

??0.8(1.05-0.0005)?0.4

将已知参数值

??0.4,h1?25mm,h0?80mm

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代入等式(2-5)得

m?1.6?0.4660?55?1.2?55?0.5380?25

②轧件黏度系数?

??0.01?14?0.01t?C kg?s/mm2 (2-6)

式中C—考虑轧制速度对?的影响系数 ,其值见表3.1。

表2.1 轧制速度与系数C的关系

轧制速度v

m/s 系数C

?6 1.0

6~10 0.8

10~15 0.65

15~20 0.60

此处v?2.983?6,所以系数C?1.0。 代入等式(2-6)得:

??0.01?14?0.01?1100??1.0?0.03kg?s/mm2

③平均单位压力Pm 由已知条件得

m?0.18,u?4.77s?1,k?4.23kg/mm2,??0.03

代入等式(2-4)得

Pm??0.53?1??4.3?0.03?16.4??7.33 kg/mm2

④轧制力P

P?Pm?F (2-7)

式中

F—接触面积。

接触面积

F?式中

b0?b1?l (2-8) 2?h2l?R?h??188.5 mm

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