750扎機(jī)-壓下系統(tǒng)設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過(guò))

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 摘要 本次設(shè)計(jì)對(duì)短應(yīng)力線 750 軋機(jī)壓下部分進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)與校核。然后，軋機(jī)的兩種軋制力計(jì)算方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)比較。本軋機(jī)為為二輥臥式軋機(jī)。本設(shè)計(jì)采用直流電動(dòng)機(jī)，有較大的過(guò)載能力，電動(dòng)機(jī)與軋機(jī)之間有減速器。壓下裝置動(dòng)力部分采用液壓馬達(dá)，傳動(dòng)平穩(wěn)，能在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，能保證較高的軋制精確度 。 最后對(duì)軋機(jī)的潤(rùn)滑和維護(hù)做了簡(jiǎn)單討論。 本次設(shè)計(jì)主要的研究方法是根據(jù)軋輥孔型和軋制速度，計(jì)算軋制力，從而對(duì)軋輥進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核，確定軋輥是可用的，從而保證軋機(jī)能正常工作。在對(duì)軋輥軸承的選取，立柱的校核，壓下裝置的形式 進(jìn)行了研究，保證設(shè)計(jì)了的準(zhǔn)確性。 關(guān)鍵詞 ： 750 軋機(jī)；二輥式軋機(jī)；壓下裝置；油馬達(dá)； 軋制力 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 Abstract The design of the short stress line 750 Rolling Mill for the corresponding parts of the design and checking. Then, the two rolling mill was designed force calculation comparison. The horizontal two-roll mill to the mill. This design uses a DC motor, a large overload capacity, between the motor and reducer mill. Dynamic part of the reduction device with hydraulic motor, drive smoothly, can realize stepless speed regulation in a large range, can ensure a high rolling accuracy. Finally, lubrication and maintenance of mill made a brief discussion. The main research design is based roll pass and rolling speed, rolling force calculation, and thus the strength and stiffness of roll of the check, to determine roll is available, thus ensuring mill can work. In the selection of roller bearings, columns of check, pressure device in the form of a study designed to ensure the accuracy. Key words: 750 rolling mill； two roll mill； pressure equipment； oil motors； rolling force 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目錄 摘要 .I Abstract . II 第一章 緒論 . 1 1.1. 選題背景及目的 . 1 1.2 軋鋼生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的主要地位與作用 . 1 1.3 國(guó)內(nèi)外軋鋼機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r . 2 1.3.1 粗軋機(jī)的發(fā)展 . 2 1.3.2 帶鋼熱連軋機(jī)發(fā)展 . 2 1.3.3 線材軋機(jī)的發(fā)展 . 3 1.3.4 短應(yīng)力線軋機(jī) . 4 1.4 750 軋機(jī)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 . 5 1.4.1.主傳動(dòng)裝置 . 6 1.4.2. 機(jī)架橫移裝置 . 6 1.4.3.壓下裝置及上輥平衡裝置 . 6 1.5 總體思路的選擇 . 7 第二章 概述及方案選擇 . 8 2.1 設(shè)計(jì)的原始參數(shù) . 8 2.2 概述 . 8 2.3 咬入條件的校核 . 9 2.4 軋制過(guò)程基本參數(shù) . 10 2.4.1.簡(jiǎn)單軋制過(guò)程 . 10 2.4.2.軋制過(guò)程變形區(qū)及其參數(shù) . 10 2.5 軋制力的計(jì)算 . 11 2.5.1 方法一：艾克隆德方法 .11 2.5.2 方法二：采利柯夫方法 . 13 2.6 軋輥的幾何尺寸的選取 . 14 2.7 軋制力矩的計(jì)算 . 15 2.8 主電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算及選電動(dòng)機(jī) . 16 2.8.1 軋輥與電機(jī)間的效率 . 16 2.8.2.根據(jù)過(guò)載條件選擇電動(dòng)機(jī)功率 . 16 2.9 軋輥強(qiáng)度及剛度校核 . 18 2.9.1 計(jì)算輥身彎曲強(qiáng)度 . 18 2.9.2 計(jì)算輥頸彎曲和扭轉(zhuǎn) . 19 2.9.3 計(jì)算輥頭剪切強(qiáng)度 . 20 2.10 軋輥軸承 的選取 . 21 2.11 立柱校核 . 22 2.11.1 立柱危險(xiǎn)截面強(qiáng)度校核 . 22 2.11.2 立柱牙型強(qiáng)度校核 . 23 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2.12 壓下裝置的結(jié)構(gòu)形式 . 23 2.13 上輥平衡裝置 . 24 2.14 軋輥的軸向調(diào)整及固定 . 24 第三章 潤(rùn)滑及維護(hù) . 26 3.1 潤(rùn)滑 . 26 3.2 維護(hù) . 28 3.2.1 軋機(jī)主傳動(dòng)裝置維護(hù) . 28 3.2.2 在軋機(jī)維護(hù)中應(yīng)用故障診斷技術(shù) . 28 結(jié)論 . 31 參考文獻(xiàn) . 32 致謝 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 附件 1. 33 附件 2. 44 買(mǎi)文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 1 第一章 緒論 1.1 選題背景及目的 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，需要更多數(shù)量、更多品種、更高質(zhì)量的型鋼，特別是大型型材。為滿足這一需要，型鋼軋機(jī)的發(fā)展不外于兩個(gè)，一是改造舊軋機(jī)；二是更新 設(shè)備，采用新技術(shù)和新工藝在舊型鋼軋機(jī)上逐漸完善及工藝改進(jìn)，這是我國(guó)改造挖潛以少花錢(qián)多辦事見(jiàn)效快的新方針，是節(jié)約經(jīng)濟(jì)的客觀需要。 大學(xué)生活即將結(jié)束，為了檢驗(yàn)我們的所學(xué)是否能夠真正應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中，使我們認(rèn)識(shí)到作為一個(gè)合格的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備的基本素質(zhì)，學(xué)校為我們安排了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。用半年時(shí)間完成一個(gè)設(shè)計(jì)方案。軋機(jī)是現(xiàn)代鋼廠中最常見(jiàn)的一種冶金設(shè)備。因此 ,軋機(jī)設(shè)備的好壞對(duì)軋鋼廠的效益有很大的影響。我們的任務(wù)是通過(guò)所學(xué)的理論知識(shí)設(shè)計(jì)一臺(tái)兩輥軋機(jī)。因?yàn)閷?shí)際條件有限，我們的設(shè)計(jì)只是經(jīng)過(guò)相關(guān)理論與經(jīng)驗(yàn)公式的推導(dǎo)來(lái)設(shè)計(jì)我們所選 的冶金設(shè)備 ,經(jīng)過(guò)理論校核檢驗(yàn)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求 。 1.2 軋鋼生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的主要地位與作用 軋鋼生產(chǎn)是將鋼錠及連續(xù)鑄坯軋制成材的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。用軋制的方法生產(chǎn)鋼材，具有生產(chǎn)率高、品種多、生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。鋼材的生產(chǎn)方法有軋制、鍛造、擠壓、拉拔等。用軋制方法得到的鋼材，具有生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)性、生產(chǎn)效率高、品種多、質(zhì)量好、易與機(jī)械化、自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛的應(yīng)用。目前，約有 90的鋼都是經(jīng)過(guò)軋制成材的。有色金屬成材，主要也用軋制的方法。 軋鋼生產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所起的作用是十分顯著的。鋼鐵工業(yè)生產(chǎn) 中，除少量的鋼用鑄造或鑄造方法制成零件外，煉鋼廠生產(chǎn)的鋼錠與連鑄坯有 85 90以上要經(jīng)過(guò)軋鋼車(chē)間軋成各種鋼材，供應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)?？梢?jiàn)在現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)中，作為使鋼成材的軋鋼生產(chǎn)，在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著異常重要的地位，對(duì)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展起十分重要的作用。 2 1.3 國(guó)內(nèi)外軋鋼機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r 十九世紀(jì)中葉軋鋼機(jī)械只是軋制一些熟鐵條的小型軋機(jī)，設(shè)備簡(jiǎn)陋，產(chǎn)量不高；有的軋機(jī)是用原始的水輪來(lái)驅(qū)動(dòng)。大上個(gè)世紀(jì)五十年代以后，鋼的產(chǎn)量大增；各先進(jìn)工業(yè)國(guó)的鐵路建設(shè)與遠(yuǎn)洋航運(yùn)的發(fā)展，蒸汽驅(qū)動(dòng)的中型、大型軋機(jī)先后出現(xiàn)了。上個(gè)世紀(jì) 的電氣化使功率更大的粗軋機(jī)迅速發(fā)展起來(lái)。上個(gè)紀(jì) 50 70 年代，由于汽車(chē)、石油、天然氣的運(yùn)輸，電器電子工業(yè)與食品罐頭工業(yè)的發(fā)展，鋼材生產(chǎn)是以薄板占優(yōu)勢(shì)為特征的。 總的來(lái)說(shuō)，軋鋼機(jī)械向著大型、連續(xù)、高速和計(jì)算機(jī)控制方向發(fā)展。 1.3.1 粗軋機(jī)的發(fā)展 在發(fā)展連鑄的同時(shí)，國(guó)外仍在新建后擴(kuò)建粗軋機(jī)，以擴(kuò)大開(kāi)坯能力。這是由于開(kāi)坯機(jī)具有產(chǎn)品化靈活，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，如日本 1969 年有三臺(tái)板坯粗軋機(jī)和一臺(tái)方坯粗軋機(jī)投入生產(chǎn)。 至 1970 年止，世界上有粗軋機(jī)達(dá) 200 多臺(tái)。擁有粗軋機(jī)最多的國(guó)家為美國(guó)達(dá) 130臺(tái)，日本 42 臺(tái)， 絕大部分為二輥可逆式軋機(jī)，開(kāi)坯能力達(dá) 3 億噸以上。七十年代的粗軋機(jī)直徑增大到 1500 毫米。 我國(guó)擁有 1000 毫米以上大型粗軋機(jī)七套，還有 750 850 毫米小型粗軋機(jī)八套 ,主要于合金鋼廠 ,為數(shù)不多的 650 毫米軋機(jī)是中小鋼廠的主要開(kāi)坯設(shè)備。 1959 年我國(guó)開(kāi)始自行設(shè)計(jì)制造開(kāi)坯機(jī)，已制成的開(kāi)坯機(jī)有 700、 750、 825、 850/650、 1150 等毫米粗軋機(jī)。 粗軋機(jī)將向著萬(wàn)能式板坯軋機(jī)，重型化發(fā)展，并且縮短軋機(jī)輔助機(jī)械工作時(shí)間發(fā)展。 1.3.2 帶鋼熱連軋機(jī)發(fā)展 帶鋼熱軋機(jī)分為連續(xù)式帶鋼熱軋機(jī)、四輥及多輥可逆式軋機(jī)、爐 卷軋機(jī)和行星式軋機(jī)等。 帶鋼熱連軋機(jī)分為全連軋、 1/2 連軋和 3/4 連軋機(jī)。 帶鋼連續(xù)式熱軋機(jī)主要是生產(chǎn) 1.0 16（ 20）毫米的熱鋼板卷的，其生產(chǎn)的品種以普通炭鋼為主。 在世界上美國(guó)首先在 1926 年采用了熱連軋板機(jī)，這臺(tái)軋機(jī)安裝在哥倫比亞鋼鐵公司，軋機(jī)規(guī)格為 1030 毫米，是 1/2 連軋，只是有一個(gè)粗軋機(jī)架，是近代熱連軋機(jī)的雛形。 3 四十年代以前，帶鋼熱連軋機(jī)，幾乎全部集中在美國(guó)。 1961 1971 年，美國(guó)新建了 11 臺(tái)輥身長(zhǎng)度為 1473 毫米以上的熱連軋機(jī)，稱(chēng)為“第二代軋機(jī)”。第二代軋機(jī)具有軋制速度高、產(chǎn)量高、自 動(dòng)話程度高的特點(diǎn)。 我國(guó)從 1966 1970 年開(kāi)始發(fā)展熱連軋板機(jī)， 1700 毫米 3/4 熱連軋板機(jī)以投產(chǎn)，其他規(guī)格的熱連軋板機(jī)還有 1450 毫米半連軋、 1450 毫米全連軋、 750 毫米全連軋等。 這些年來(lái)，薄鋼板的生產(chǎn)比重日趨增加，這是現(xiàn)代軋鋼生產(chǎn)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。熱軋鋼板是汽車(chē)、造船、橋梁、電機(jī)、化工等工業(yè)不可缺少的原料，也是冷軋機(jī)的坯料，隨著焊管、冷彎型鋼的發(fā)展，鋼板的需要量日益增長(zhǎng)。 現(xiàn)代帶鋼熱連軋機(jī)發(fā)展趨勢(shì)是提高產(chǎn)量、擴(kuò)大品種、提高精度、提高自動(dòng)化程度。采取的主要措施有：提高軋制速度、加大帶卷和坯料重量、建造 寬輥身的全連軋、粗軋機(jī)架近距離布置、采用快速換輥裝置、提高產(chǎn)品精度和軋機(jī)剛度、采用板厚自動(dòng)控制系統(tǒng)、精軋機(jī)軋輥輥型控制、采用計(jì)算機(jī)控制。 90 年代以來(lái)，鋼鐵生產(chǎn)短流程迅速開(kāi)發(fā)和推廣，薄板坯連鑄連軋工藝的出現(xiàn)，正在改變著傳統(tǒng)的熱軋機(jī)市場(chǎng)。自 1987 年 7 月第一套薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線在美國(guó)紐柯公司投產(chǎn)以來(lái)，到 1997 年已建成的有 33 套。連鑄連軋技術(shù)是將鋼的凝固成型與變形成型兩個(gè)工序銜接起來(lái)，將連鑄坯在熱狀態(tài)下繼續(xù)送入精軋機(jī)組，直接軋制成帶卷產(chǎn)品。德國(guó)西馬克公司的 CSP 技術(shù)、德馬克公司的 ISP 技術(shù)、奧鋼聯(lián)開(kāi)發(fā)的 Conroll 技術(shù)等都有用戶采用。 1.3.3 線材軋機(jī)的發(fā)展 近些年來(lái)，國(guó)外線材生產(chǎn)是穩(wěn)定的，線材產(chǎn)量的 7 8%。用線材軋機(jī)常生產(chǎn) 5 12.7毫米的圓形斷面軋材。 為了提高線材的質(zhì)量和產(chǎn)量，六十年代發(fā)展了無(wú)機(jī)架軋機(jī)、預(yù)應(yīng)力軋機(jī)、 Y 型軋機(jī)、步進(jìn)式加熱爐等新型軋制線材設(shè)備。軋機(jī)的軸承廣泛采用滾動(dòng)軸承或油膜軸承。線材直徑公差可達(dá) 0.1 0.3 毫米。 20 世紀(jì) 70 年代，摩根無(wú)扭高速線材精軋機(jī)組有很大發(fā)展，投產(chǎn)的以達(dá) 160 多套。目前，高速線材軋機(jī)的機(jī)型可概括為三輥式、 45、 15、 75和平 -立交替式四種。 4 1.3.4 短應(yīng)力線軋機(jī) 1.提高軋機(jī)剛性的途徑 提高軋機(jī)的剛性是獲得高精度產(chǎn)品，減少軋制廢品和工藝事故，穩(wěn)定工藝參數(shù)，提高軋機(jī)作業(yè)率和產(chǎn)品成材率，尤其是提高軋制速度的必備條件。提高軋機(jī)剛性也正是實(shí)現(xiàn)軋機(jī)機(jī)械化及電子計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化生產(chǎn)的先決條件，因?yàn)檐堉瞥绦虻姆€(wěn)定及生產(chǎn)過(guò)程的自控，必須有穩(wěn)定的工藝及準(zhǔn)確穩(wěn)定的指令，高速線材軋機(jī)更是如此。 提高軋機(jī)剛性的途徑有： 1）增加軋輥尺寸和機(jī)架斷面尺寸。但這會(huì)使工作機(jī)座結(jié)構(gòu)龐大，增加設(shè)備重量和制造困難，而且，機(jī)座剛度不僅僅決定于機(jī)架斷面積的增加，也與機(jī)架的結(jié)構(gòu)和幾何尺寸有關(guān) 。隨著軋輥直徑和機(jī)架斷面積的增加，機(jī)架高度也相應(yīng)增加，這就影響了機(jī)座剛度的進(jìn)一步提高。 2）改善各承載件的材質(zhì)，結(jié)構(gòu)及加工精度，以提高工作機(jī)座的配合精度。 3）減少承載件的配合面。 4）縮短輥身長(zhǎng)度。 5）縮短應(yīng)力線長(zhǎng)度。 6）施加預(yù)應(yīng)力等。 這里所說(shuō)的應(yīng)力線是軋機(jī)在軋制過(guò)程中，軋制力所引起的內(nèi)力沿各承載零件分布的應(yīng)力回線，與一般力學(xué)中的應(yīng)力概念有所不同。故短應(yīng)力線軋機(jī)是指應(yīng)力回線縮短了的軋機(jī)，是一種高剛度軋機(jī)。 2、 短應(yīng)力線軋機(jī)的發(fā)展概況 從提高軋機(jī)剛性的途徑來(lái)看，最合理的途徑是盡量縮短應(yīng)力線長(zhǎng)度。 40年代，瑞典研 制出的第一代無(wú)牌坊軋機(jī)，取消了牌坊，用拉緊絲桿將兩個(gè)剛性很大的軸承座連在一起。這種軋機(jī)是將拉緊絲桿固定在下軸承座上、上軸承座在拉桿上可自由上下移動(dòng)，拉桿頂端再連接一上橫梁，上輥壓下調(diào)正與平衡同普通軋機(jī)一樣，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1-1所示。這類(lèi)軋機(jī)在我國(guó)已安裝了四套。第一代無(wú)牌坊軋機(jī)的應(yīng)力線不是最短的，經(jīng)改進(jìn)，瑞典于 60年代研制出了第二代無(wú)牌坊軋機(jī)。 意大利波米尼法雅爾公司（ PominiFarrel）研制的“紅環(huán) ” 軋機(jī)也是屬于短應(yīng)力線軋機(jī)。我國(guó)在研制短應(yīng)力線軋機(jī)方面起步較晚，開(kāi)始于 70年代末期， 80年代初期，但發(fā)展速度較快。 1981年北京科技大學(xué)成功地研制出了國(guó)內(nèi)第一架新型短應(yīng)力線軋一“ GY-1” 型短應(yīng)力線軋機(jī)，如圖 1-1所示。該軋機(jī)首先在四川蛾眉型鋼廠、大冶鋼廠、貴陽(yáng)鋼廠投產(chǎn)，因其具有投資少，上馬快，見(jiàn)效快、容易掌握、調(diào)整方便、成材率高等優(yōu)點(diǎn)，很快在全國(guó) 80多個(gè)廠家得到推廣應(yīng)用。軋機(jī)類(lèi)型也從“ GY-1” 型發(fā)展到到“ GY-2”型“ GY-3” 型、“ GY-4” 型短應(yīng)力線軋機(jī)。 5 在“ GY” 型短應(yīng)力線軋機(jī)投產(chǎn)之后，由河北冶金廳研制的“ HB” 型短應(yīng)力線軋機(jī)。四川威遠(yuǎn)鋼廠研制的“ CW-1” 型短應(yīng)力線軋機(jī)和北京冶金設(shè)備研究院研制 的“ SY” 型短應(yīng)力線軋機(jī)相繼投入生產(chǎn)。特別是“ SY” 軋機(jī)在設(shè)計(jì)、加工制造和服務(wù)一條龍的經(jīng)營(yíng)指導(dǎo)思想下，發(fā)展速度很快，在全國(guó)已有幾十家企業(yè)投入生產(chǎn)。 3.短應(yīng)力線軋機(jī)的主要特點(diǎn) 1) 最短的應(yīng)力線保證了高剛度。這種軋機(jī)不用預(yù)應(yīng)力，也不靠增大截面尺寸來(lái)提高軋機(jī)剛度而是通過(guò)盡量縮短應(yīng)力線來(lái)提高軋機(jī)剛度。在所有軋機(jī)中這種軋機(jī)的應(yīng)力線是最短的，軋機(jī)的配合面也是最少的，軋機(jī)軸承座具有較大剛度。 2) 預(yù)調(diào)性能好。 在壓下螺母、球面墊與軸承之間裝有密壓頭，與軋制負(fù)荷指示器相連，能經(jīng)常測(cè)得軋制負(fù)荷，因此可模擬生產(chǎn)條件，在換輥前預(yù)調(diào)輥縫。 換輥后生產(chǎn)的第一，第二根鋼即可保證為合格品，減少了試軋廢品，提高了成材率，克服了舊軋機(jī)一邊試軋，一邊調(diào)整，造成試軋廢品多的問(wèn)題，這一點(diǎn)對(duì)于高級(jí)合金鋼尤其具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 3) 實(shí)現(xiàn)了對(duì)稱(chēng)調(diào)整。連接四個(gè)軸承座的四根拉桿上有正反絲扣，實(shí)現(xiàn)了相對(duì)于軋制線的對(duì)稱(chēng)調(diào)整，保證了軋制線固定不變。從而使得導(dǎo)位裝置的調(diào)整、安裝、維護(hù)都很方便，減少了操作事故和工藝事故，提高了成材率和作業(yè)率。 4) 整體換輥，減少了換輥時(shí)間，短應(yīng)力線軋機(jī)都備有二套以上的輥組。一套使用，另一套預(yù)裝。換輥時(shí)，將舊輥組取下，換上新輥組，只需幾分鐘時(shí)間，大量的工作都 在生產(chǎn)線以外的預(yù)裝間去完成，從而減少了在生產(chǎn)線上的換輥時(shí)間，提高了作業(yè)率。 5) 軸承和軸承座受力情況好，提高軸承壽命。本軋機(jī)由于取消了集中載荷的壓下螺絲，使軸承受力均勻，應(yīng)力降低，包角增大，軸承壽命較現(xiàn)有軋機(jī)（預(yù)應(yīng)力或其他形式）有顯著提高。 綜合上述，軋鋼生產(chǎn)技術(shù)七十年代的發(fā)展特點(diǎn)是，板帶比重大，焊管多于無(wú)縫管；向高速、大型、連續(xù)化、自動(dòng)化方向發(fā)展；提高質(zhì)量，擴(kuò)大品種以及低成本能耗。改造軋機(jī)，挖掘潛力；大量采用新工藝新技術(shù)。 1.4 750 軋機(jī)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 750 水平輥軋機(jī)如圖所示。主要由主傳動(dòng)裝置、機(jī)架、機(jī) 架換移裝置、壓下裝置、軋輥平衡裝置及軌座等組成。 6 1.4.1 主傳動(dòng)裝置 主傳動(dòng)裝置由電機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、減速器齒輪座、聯(lián)軸節(jié)及聯(lián)接軸等部件組成。 聯(lián)接軸的中部為花鍵結(jié)構(gòu)，可使機(jī)架整體橫移。 聯(lián)接軸的平衡裝置采用液壓平衡裝置。 本水平輥型鋼軋機(jī)主傳動(dòng)裝置的主要參數(shù)為：最大軋制力為 276.8KN、軋制力矩為39.68kN m-、軋輥轉(zhuǎn)速為 11.0r/min，電機(jī)功率為 600kw、轉(zhuǎn)速為 718r/min、總速比 65.3 1.4.2 機(jī)架橫移裝置 機(jī)架橫移裝置主要由橫移液壓缸、鎖鉤、機(jī)架 及軌座等部件組成。 在軋輥上有三組 孔型，軋制線固定，要實(shí)現(xiàn)不同孔型的軋制，需橫移機(jī)架。四架連軋機(jī)（ 兩臺(tái)立輥軋機(jī)、兩臺(tái)水平輥軋機(jī)） 中，每架軋機(jī)的軋輥都有三組孔型，可軋制三種規(guī)格的型鋼，如需軋制其他規(guī)格的型鋼，四架連軋機(jī)均需更換軋輥。 機(jī)架橫移裝置的工作過(guò)程是用鎖鉤將機(jī)架鎖住，液壓缸工作，使機(jī)架及聯(lián)接軸平衡裝置支座在軌座上滑動(dòng)，聯(lián)接軸花鍵伸長(zhǎng)或縮短，從而實(shí)現(xiàn)了不孔型的軋制。 1.4.3 壓下裝置及上輥平衡裝置 壓下裝置主要由壓下電動(dòng)機(jī)、渦輪蝸桿減速器、壓下螺絲及壓下螺母等組成。 兩套壓下裝置聯(lián)動(dòng)，由液壓缸實(shí)現(xiàn)了兩套壓下裝置的離合。 本次 750 水平輥型鋼軋機(jī)壓下裝置的主要參數(shù)為壓下液壓馬達(dá) 8mm/min-80mm/min、渦輪蝸桿減速器的速比 i=80 上工作輥平衡用 ( 個(gè)液壓缸，其結(jié)構(gòu)和工作原理與 1700熱連軋機(jī) 5缸式平衡裝置中上支撐輥平衡基本相同。 7 圖 1-1 750 軋機(jī) 1.5 總體思路的選擇 根據(jù)給定參數(shù)確定各道次壓下量，確定軋輥輥的基本參數(shù)并計(jì)算最大軋制力和最大軋制力矩，根據(jù)最大軋制力確定電機(jī)。合格后根據(jù)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)初定減速器的各軸轉(zhuǎn)速、功率以及力矩。確定軋輥軸承并校合。對(duì)軋輥進(jìn)行強(qiáng)度校核。 軋鋼機(jī)主傳動(dòng)裝置的作用是將電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和力矩 傳遞給軋輥。在很多軋鋼機(jī)上，主傳動(dòng)裝置由減速器、齒輪座和聯(lián)軸器等部件組成。 壓下裝置為液壓壓下，上輥平衡裝置采用四缸液壓平衡，軋輥軸承選用四列圓柱滾子軸承，軸向調(diào)整裝置采用渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)。 8 第二章 概述及方案選擇 2.1 設(shè)計(jì)的原始參數(shù) 表 2-1 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) 機(jī)架號(hào) 孔型形狀 孔型尺寸（ mm） 輥環(huán)直徑（ mm） 軋制速度 (mm) 軋輥轉(zhuǎn)速 (rpm) 軋制溫度（ C ） 軋制力(t) 軋制力矩(t-m) hk bk 1h 箱 164. 0 241.00 750 0.28 8.9 1070 250.7 27.91 2v 箱 149.00 199.91 750 0.36 11.0 1060 276.8 39.68 3h 箱 122.00 182.25 750 0.48 16.9 1050 265.0 28.14 4v 箱 119.00 150.17 750 0.60 20.8 1044 184.8 22.06 2.2 概述 軋鋼機(jī)械或軋鋼設(shè)備主要指完 成原料到成品整個(gè)軋鋼工藝過(guò)程中使用的機(jī)械設(shè)備。一般包括軋鋼機(jī)及一系列輔助設(shè)備組成的若干個(gè)機(jī)組。通常把軋件產(chǎn)生塑性變形的機(jī)器稱(chēng)為軋鋼機(jī)。軋鋼機(jī)由工作機(jī)座、傳動(dòng)裝置（接軸、齒輪座、減速器、聯(lián)軸器）及主電機(jī)組成。這一機(jī)器系統(tǒng)稱(chēng)主機(jī)列，也稱(chēng)軋鋼車(chē)間主要設(shè)備。主機(jī)列的類(lèi)型和特征標(biāo)志著整個(gè)軋鋼車(chē)間的類(lèi)型及特點(diǎn)。除軋鋼機(jī)以外的各種設(shè)備，統(tǒng)稱(chēng)軋鋼車(chē)間輔助設(shè)備。 10、 hh 軋制前后軋件的高度 此為第 一 步軋制計(jì)算（ 1h-2v）所以 0h =1kh， 1h =2kb、 軋制前后軋件的寬度 =1kb ， 2kh 9 圖 2-1 軋制步驟及方鋼基本尺寸 2.3 咬入條件的校核 表 2-2 不同軋制條件下允許的咬入角 由公式 壓下量 10 hhh =92.4mm Dh 1cos （ 2-1） 可 得 =28.4 10 所以基本能滿足熱軋型鋼開(kāi)始咬入階段的要求。 2.4 軋制過(guò)程基本參數(shù) 2.4.1 簡(jiǎn)單軋制過(guò)程 在一般的軋制過(guò)程中，軋件只是在一對(duì)工作輥中受到壓力而 產(chǎn)生塑性變形。為了研究，一般都以簡(jiǎn)單的（即理想的）軋制過(guò)程作為研究的開(kāi)端。具有下列條件的軋制過(guò)程稱(chēng)為簡(jiǎn)單軋制過(guò)程： 1）兩個(gè)軋輥都驅(qū)動(dòng)； 2）兩個(gè)軋輥直徑相等； 3）兩個(gè)軋輥轉(zhuǎn)速相同； 4）被軋金屬作等速運(yùn)動(dòng)； 5）被軋金屬上除軋輥施加的力以外，無(wú)任何其它作用力；6）被軋金屬的機(jī)械性質(zhì)是均勻的。 由前確定的方案可知，此計(jì)算即可按照簡(jiǎn)單軋制計(jì)算。 2.4.2 軋制過(guò)程變形區(qū)及其參數(shù) 變形區(qū)是指軋件在軋制過(guò)程中直接與軋輥相接觸而發(fā)生變形的那個(gè)區(qū)域，如圖 3-2所示。其基本參數(shù)為： 圖 2-2 變形區(qū)幾何圖形 10 hh、 軋制前 、 后軋件的高度 （厚度）， mm； 11 mh 軋制前后軋件的平均高度， mm，2 10 hhhm ；h 壓下量（絕對(duì)壓下量）， mm， hhh 10 ； 0b 、 1b錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 軋制前 、 后軋件的寬度 ， mm； b 寬展量（絕對(duì)寬展量）， mm， bbb 01 ； L0 、 L1 軋制前、后 軋件長(zhǎng)度， mm； 咬入角（變形區(qū)所對(duì)應(yīng)的軋輥中心角）， Dh 1cos ； l 接觸弧水平投影長(zhǎng)度， mm，可近似認(rèn)為 hRl ； 臨界角（中性角）； D、 R 軋輥直徑、半徑， mm。 2.5 軋制力的計(jì)算 2.5.1 方法一：艾克隆德方 法 艾克隆德提出下列公式計(jì)算軋制時(shí)的平均單位壓力 )(1( ukmp m （ 2-2） 式中 m 考慮外摩擦對(duì)單位壓力的影響系數(shù)； k 軋制材料在靜壓縮是的變形阻力， MPa； 軋件粘性系數(shù)， 2/ mmskg ； u 變形速度， 1s 艾克隆德根據(jù)其研究，式中計(jì)算系數(shù)系數(shù) m 101010 )(2.1)(6.1hhhhhhRum（ 2-3） 式中 u 摩擦系數(shù)。由于是鋼軋輥 tu 0005.005.1 ， t 為軋制溫度； 10 hh、 軋制前后軋件的高度， mm 12 R 軋輥半徑， mm。 經(jīng)計(jì)算可得 m=0.0958 利用熱軋方坯的數(shù)據(jù)，得到 k（ MPa）的計(jì)算公式 8.9*)(3.0)()(4.1)01.014( CrMnwCwtk （ 2-4） 式中 t 軋制溫度， W(C) 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， W（ Mn） 錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， W（ Cr） 鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， 經(jīng)查手冊(cè)可得 C 取 1， Mn 取 0.3， Cr 取 1.5 經(jīng)計(jì)算得 k=104.958MPa 軋件粘性系數(shù) （ 2/ mmskg ）按下式計(jì)算 ct )01.014(01.0 （ 2-5） 由于軋制速度是 0.36m/s，所以選系數(shù) c=1.0 經(jīng)計(jì)算得 =0.034 2/ mmskg 艾克隆德用下式計(jì)算變形速度 102hhRhvu （ 2-6） 式中 v 軋制速度， mm/s； 10 hh、 軋制前后軋件的高度， mm R 軋輥半徑， mm。、 經(jīng)過(guò)計(jì)算可得 u =0.46 所以帶入所有數(shù)值得mp=119.88 MPa 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之乘積，即： FpP m * （ 2-7） 接觸面積 F 的一般形式為 13 lbbF 2 10 （ 2-8） 式中 0b、1b 軋制前后軋件的寬度， l 接觸弧長(zhǎng)度的水平投影。 軋制板材、板坯、方坯時(shí)在兩個(gè)軋輥半徑向相同的情況下，接觸弧長(zhǎng)度的水平投影為 hRRl s in （ 2-9） 式中 R 軋輥半徑； h 壓下量。 壓下量10 hhh =92.4mm 所以 l=186.145mm F=33870 2mm P=406t 2.5.2 方法二：采利柯夫方法 初軋機(jī)平均單位壓力公式可示為 11 15.1 nnnknnnp BBm （ 2-10） 其中外區(qū)影響系數(shù) n按下式計(jì)算 4.0 )( mhln （ 2-11） 由于Dh 1cos可得 =28.74 由接觸弧長(zhǎng)度 360 *2 Rl=188mm （ 2-12） 計(jì)算得 n =1.015 寬度影響系數(shù)按下式計(jì)算 21 wwB SSn （ 2-13） 14 式中 wS 與軋件尺寸相關(guān)系數(shù)： 1001 lnln hhbbS W （ 2-14） 經(jīng)計(jì)算得Bn=0.76 查表得1n=0.97 帶入公式可得mp=72.87 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之 乘積，即： FpP m * （ 2-15） 接觸面積 F 的一般形式為 lbbF 2 10 （ 2-16） 式中 0b、 1b 軋制前后軋件的寬度， l 接觸弧長(zhǎng)度的水平投影。 軋制板材、板坯、方坯時(shí)在兩個(gè)軋輥半徑向相同的情況下，接觸弧長(zhǎng)度的水平投影為 hRRl s in （ 2-17） 式中 R 軋輥半徑； h 壓下量。 壓下量10 hhh =92.4mm 經(jīng)計(jì)算得 P=246.8t. 由于方案二所算壓力更接近真實(shí)值所以采用方案二的計(jì)算結(jié)果， 因此 P=246.8t. 2.6 軋輥的幾何尺寸的選取 軋輥的類(lèi)型和結(jié)構(gòu) 軋輥是軋鋼機(jī)的主要部件。板軋機(jī)軋輥的輥身呈圓柱形，冷軋機(jī)軋輥的輥身微凸，當(dāng)它受力彎曲時(shí)，可保證良好板型。 15 軋輥由輥身、輥頸和軸頭三部分組成。輥頸安裝在軸承中，并通過(guò)軸承座和壓下裝置把軋制力傳給機(jī)架。軸頭和聯(lián)接軸相連，傳遞軋制扭矩。本設(shè)計(jì)中，軸頭處采用凸緣聯(lián)軸器。 輥頸尺寸 d 和 l 輥頸直徑 d 和長(zhǎng)度 l與軋輥軸承型式及工作載荷有關(guān)。由于受軋輥軸承徑向尺寸的限制，輥頸直徑不輥身要小得多。因此輥頸與輥身過(guò)渡處，往往是軋輥強(qiáng)度最差的地方。只要條件允許，輥頸直徑和輥頸與輥身的過(guò)度圓角 r 均應(yīng)選大些。 使用滾動(dòng)軸承，由于軸承外徑較大，輥頸尺寸不能過(guò)大，一般近似地選 ( 0 .5 0 .5 5 )dD （ 2-18） d 取為 370 l/d=0.831.0 （ 2-19） l 取為 408 2.7 軋制力矩的計(jì)算 當(dāng)考慮軸承摩擦?xí)r，空中輥的合力需切于軸承摩擦圓，此時(shí)驅(qū)動(dòng)輥力矩為 式中： P 軋制力； a 軋制力臂，即合力作用線距兩個(gè)軋輥中心連線的垂直距離 ； 軋制軸承處摩擦圓半徑； D 軋輥半徑； d 軋輥軸承直徑； 合力作用點(diǎn)的角度； 軋輥軸承摩擦系數(shù)； 采用滾動(dòng)軸承 u=0.004 ) dsin()( 1 hDPM K （ 2-20） 帶入得 KM =554948N.m 16 2.8 主電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算及選電動(dòng)機(jī) 2.8.1 軋輥與電機(jī)間的效率 取萬(wàn)向接軸傳動(dòng)效率 1 0.97 齒輪座的傳動(dòng)效率 2 0.97 滾動(dòng)軸承的效率 3 0.96 減速器的傳動(dòng)效率 4 0.95 主電動(dòng)機(jī)到軋輥間的傳動(dòng)效率 1 2 3 4 0 . 8 5 8 圖 2-3 電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)圖 2.8.2.根據(jù)過(guò)載條件選擇電動(dòng)機(jī)功率 maxer MM K （ 2-21） D erNM 30er erMn（ 2-22） 式中 erM 額定靜力矩， kN.m； 17 maxM 靜負(fù)荷圖上的最大力矩； ern 電機(jī)轉(zhuǎn)速， r/min； K 電動(dòng)機(jī)過(guò)載系數(shù)，不可逆電動(dòng)機(jī) K=2.5: 2.0。 初步選 K=2 ， 即 =323396.3N.m (2-23) D erNM 30er erMn=540kw (2-24) 因此選用電機(jī) YBFJ506-6，功率為 600kw，轉(zhuǎn)速 718r/min 1nni =718/11=65.3 (2-26) 圖 2-4 二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比分配 查手冊(cè)取 1i =3.5,=4.2。所以 =i/()=4.45 5.37181 inn m =205.1r/min (2-27) 2.41.2052 inn =48.8r/min (2-28) =11r/min 011 dpp =600*0.98*0.97=570.36kw 1212 pp =542.18kw 18 2323 pp =531.36kw 3434 pp =505kw 2.9 軋輥強(qiáng)度及剛度校核 軋輥的重磨率 在軋制過(guò)程中，由于軋輥表面的磨 損，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，輥面磨損將影響 產(chǎn)品質(zhì)量，此時(shí)則需重車(chē)或重磨。每次重車(chē)量 0.55mm，重磨量 0.015mm；當(dāng)軋輥直徑減少到一定程度時(shí)，就不再使用，但可采用堆焊辦法修復(fù)以延長(zhǎng)軋輥使用壽命。通常軋輥允許重車(chē)率用新輥直徑百分?jǐn)?shù)表示： 初軋機(jī) 1012% 型鋼軋機(jī) 810% 中厚板軋機(jī) 57% 本軋機(jī)軋輥重磨量為 7590mm 2.9.1 計(jì)算輥身彎曲強(qiáng)度 通常對(duì)輥身僅計(jì)算彎曲，對(duì)輥頸則計(jì)算彎曲和扭轉(zhuǎn)，對(duì)傳動(dòng)端輥頭僅計(jì)算扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。圖示為軋輥受力簡(jiǎn)圖。 1. 輥身 計(jì)算彎曲強(qiáng)度 帶孔型軋輥的危險(xiǎn)斷面可能在某個(gè)軋 槽上，應(yīng)比較各斷面應(yīng)力大小來(lái)確定，輥身驗(yàn)算彎矩為： (2-29) 其中 P 作用在軋輥上的軋制壓力（ kg）； a 壓下螺絲間的中心距（ cm）； 取 x=a/2，算的 =851480N.m 作為輥身危險(xiǎn)斷面的彎曲應(yīng)力： (2-30) 式中 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 輥身危險(xiǎn)斷面彎矩 ； D 計(jì)算斷面直徑（應(yīng)考慮軋輥磨損和重車(chē)至最小直徑）。 19 計(jì)算得 =22MPa ( 軋輥材料鑄鐵，許用應(yīng)力 =7080MPa) 2.9.2 計(jì)算輥頸彎曲和扭轉(zhuǎn) 輥頸危險(xiǎn)斷面上得彎曲應(yīng) 力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力分別為： =68.2MPa (2-31) =24.1