熱帶鋼連軋機(jī)組的精軋機(jī)_座設(shè)計

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1、燕山大學(xué)《軋機(jī)設(shè)計及理論》項目報告書項目名稱：2050熱帶鋼連軋機(jī)組的精軋機(jī)座設(shè)計分組姓名郭乾勇100107020021劉寧寧100101010370劉江帥100101010380劉傳義100101010384朱福順100101010224指導(dǎo)教師：謝紅飆完成日期：2013年10月27日一、軋輥的設(shè)計及強(qiáng)度校核（一）軋輥的設(shè)計計算1、確定工作輥輥身直徑和支承輥輥身直徑。由軋機(jī)名稱“2050熱帶鋼連軋機(jī)”可知，該軋機(jī)輥身長度為2050mm。書中P80表3-3可知精軋機(jī)座L/=2.4～2.8，L/=1.3～1.5，/=1.9～2.1。為732～854mm，取=800mm，為1367～1

2、577mm，取=1570mm，/=1.96,符合條件。2、確定工作輥輥頸尺寸、和支承輥、輥身直徑。軸頸直徑和長度與軋輥軸承形式及工作載荷有關(guān)。由于受軋輥軸承徑向尺寸的限制，軸頸直徑比軸身直徑要小得多。因此軸頸與軸身過渡處，往往是軋輥強(qiáng)度最差的地方。只要條件允許，軸頸直徑和軸頸與軸身的過度圓應(yīng)選大些。設(shè)計此套連軋機(jī)座時，工作輥采用滾動軸承，支承輥采用油膜軸承。根據(jù)課本P81頁可知采用滾動軸承近似的選取=（0.5～0.55）,/=0.83～1.0。=400～440mm，取=430mm，=400mm；支承輥采用油膜軸承，查手冊，近似的選取=（0.67～0.75）,/=0.83～1.0。=

3、1052～1178mm，取=1170mm，=1000mm。輥頸向輥身過渡處，為了減小應(yīng)力集中，要做成圓角，=（0.05～0.12），=40～96mm，取=80mm，=87.5～210mm，取=120mm。3、選擇軸頭并確定其尺寸采用帶平臺的軸頭，如下圖：其各部分尺寸有如下關(guān)系：=-10mm=790mm=-10mm=1560mm=3/4=592.5mm=3/4=1177.5mm3、選擇軋輥的材料帶鋼熱軋機(jī)的工作輥選擇軋輥材料時以輥面硬度要求為主，多采用鑄鐵軋輥或在精軋機(jī)組前幾架采用半鋼軋輥以減緩輥面的糙化過程。而支承輥在工作中主要受彎曲，且直徑較大，要著重考慮強(qiáng)度和軋輥淬透性，因此，

4、多選用含Cr合金鍛鋼。查表得：工作輥的材料選擇球墨鑄鐵QT400-15，HS=58～68支承輥的材料選擇合金鍛鈉9Cr，HS=50～65二）軋輥的強(qiáng)度校核熱帶鋼連軋機(jī)組的支承輥頸與工作輥頸之比一般在1.5～2.9，所以支承輥的抗彎斷面系數(shù)較工作輥大得多，即支承輥有很大的剛性。因此，軋制時的彎曲力絕大部分由支承輥承擔(dān)。在計算支承輥時，通常按承受全部軋制力的情況考慮。由于熱帶鋼連軋機(jī)組一般是工作輥傳動，因此，對支承輥只需計算滾身中部和軸頸斷面的彎曲應(yīng)力。支承輥的彎曲力矩和彎曲應(yīng)力分布見下圖。在軸頸的1-1斷面和2-2斷面上的彎曲應(yīng)力均應(yīng)滿足強(qiáng)度條件，即滿足強(qiáng)度要求滿足強(qiáng)度要求支承輥的彎

5、曲力矩和彎曲應(yīng)力分布見下圖:其中P=52000KN3-3斷面的彎矩表達(dá)式輥身中部3-3斷面的彎曲應(yīng)力為：滿足要求工作輥與支承輥間的接觸應(yīng)力熱帶鋼精軋機(jī)支承輥和工作輥之間承載時有很大的接觸應(yīng)力，應(yīng)進(jìn)行校核。假設(shè)輥間作用力沿軸向均勻分布，由彈性力學(xué)知，輥間接觸問題可簡化成一個平面應(yīng)變問題。兩個圓柱體在接觸區(qū)內(nèi)產(chǎn)生局部的彈性壓扁，存在呈半橢圓形分布的壓應(yīng)力，半徑方向產(chǎn)生的法向正應(yīng)力在接觸面中部最大。最大應(yīng)力：為保證軋件不產(chǎn)生疲勞破壞,應(yīng)使的值小于許用應(yīng)力:，故滿足要求。注：對于合金鍛鋼許用應(yīng)力Rb=140～150MPa，取Rb=150MPa。加在接觸表面單位長度的負(fù)荷q=P/L=50MN

6、/23000mm=21700000N/m=900mm=1750mm。查表得泊松比=0.3彈性模數(shù)=1730.3206由書中表3-8查得支承輥表面硬度HS=85的許用應(yīng)力=2400MPa，=730MPa一、機(jī)架的設(shè)計機(jī)架的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)包括窗口寬度、窗口高度和機(jī)架立柱的斷面尺寸。1、窗口寬度的計算四輥軋機(jī)機(jī)架窗口寬度一般為支承輥直徑的1.15～1.30倍。為換輥方便換輥側(cè)的機(jī)架窗口應(yīng)比傳動側(cè)窗口寬5～10mm取B1=1.2D2=2100mm換輥側(cè)機(jī)架寬度為B2=B1+10=2110mm2、機(jī)架窗口高度H對于四輥軋機(jī)，可取=(2.6～3.5)(D1+D2)取=3(D1+D2)=7950m

7、m式中D1、D2——工作輥、支承輥直徑，mm。3、機(jī)架立柱的斷面尺寸機(jī)架立柱的斷面尺寸是根據(jù)強(qiáng)度條件確定的。由于作用于軋輥輥頸和機(jī)架立柱上的力相同，而輥頸強(qiáng)度近似地與其直徑平方()成正比，故機(jī)架立柱的斷面積()與軋輥輥頸的直徑平方()有關(guān)。在設(shè)計時，可根據(jù)比值(/)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定機(jī)架立柱斷面積，再進(jìn)行機(jī)架強(qiáng)度驗算。根據(jù)軋輥材料和軋鋼機(jī)類型，比值(/)可按表3-1選取。表3-1機(jī)架立柱斷面積軋輥輥頸直徑平方的比值（）軋輥材料軋機(jī)類型比值（）備注鑄鐵0.6～0.8碳鋼開坯