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线材 450 轧机 设计 全套 cad 图纸

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棒线材 450 轧机设计摘 要目前，国民经济高速发展，作为钢铁企业的重要设备轧机，要求迅速更新换代。对于适用于中小型企业的小型轧机，也要适应高速、高精度的生产情况，这样才能使生产效率和产品质量提高。本次设计的棒线材 450 轧机属于小型钢轧机范畴，设计的主机列包括执行机构、传动装置和原动机三个基本组成部分。 450 轧机是高速线材生产中的粗轧机，可以直接生产成型产品。在本设计中，按照轧机设计基本步骤进行设计，主要进行了轧制参数计算和轧辊、轧辊轴承、孔型、压下装置的设计。对轧机的主要部件进行了合理的选择，如：主电机、减速机，联轴器等。由于轧机的轧制力大、速度高，所以对轧辊、轧辊轴承、机架等进行了强度校核。另外还对轧机的安装调试进行了详细说明。通过以上的设计工作，使我初步具备了机械工程师的设计能力，为以后的工作打下了一个良好的基础。关键词：棒线材 450 轧机，力能参数，轧辊，强度Good line material 450 make to move the machine designAbstractCurrently, the national economy high speed development as the important business enterprise equipments rolling machine of the steel , requesting quick renewal to change generation.For be applicable to in the small scaled rolling machine of the small scaled business enterprise, also want to adapt the production circumstance of the high speed,high accuracy. Good line material 450 rolling machines of this design belong to the small scaled steel rolling machine category, spread to move to equip and prime mover basic constitute part.450 rolling machines is the high-speed line material produce medium of thick rolling machine, can produce to model a product directly.In this design,design a basic step to carry on a design according to the rolling machine, mainly carried on the rolling system parameter calculation and roller ,the bearings of roller ,bore type and press down the design of the device.Carried on a reasonable choice to the main parts of the rolling machine, such as:Main electrical engineering,decelerate machine, characteristics etc.Because the rolling system dint of the rolling machine is big,the speed is high, so carried on pit in the strength school to the roller,the bearings of roller,the machine etc.The gearing that returns to the rolling machine moreover adjusted to try to carry on to elaborate on.Pass an above design work, make me have the design ability of the mechanical engineer,to descend a good foundation for the later work.Keyword:Good line material 450 make to move the machine machine, the dint ability parameter, the roller, strength 棒线材 450 轧机毕业设计工作计划一、第一周第四周，去鞍山钢铁公司线材厂生产实习。收集资料，了解 450 轧机在车间工作环境及其工作对象，重点掌握 450 轧机的结构、组成和工作原理，开始毕业设计。收集整理数据资料，初步进行毕业设计的草稿书写，以及对整体设计进行统筹。二、第五周第八周，设计计算阶段。包括确定设计方案，进行轧制力和轧辊的结构参数的计算，以及对电动机、联轴器、进行选取，对轧辊、轧辊轴承及机架进行强度校核等。三、第九周第十一周，绘图阶段。需要完成轧机机列、轧机总图，机架、上轧辊装配图，轧辊、联轴器、大齿轮零件图共七张。四、第十二十五周，写说明书阶段。说明书页数不少于 40 页，对毕业设计的所有资料和信息做汇总、编排。五、第十六周，作外文翻译和准备答辩阶段。外文译成中文不少于 3000 字，仔细熟悉毕业设计，对答辩作充分准备。六、第十七周，答辩。购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396棒线材 450 轧机设计摘 要目前，国民经济高速发展，作为钢铁企业的重要设备轧机，要求迅速更新换代。对于适用于中小型企业的小型轧机，也要适应高速、高精度的生产情况，这样才能使生产效率和产品质量提高。本次设计的棒线材 450 轧机属于小型钢轧机范畴，设计的主机列包括执行机构、传动装置和原动机三个基本组成部分。 450 轧机是高速线材生产中的粗轧机，可以直接生产成型产品。在本设计中，按照轧机设计基本步骤进行设计，主要进行了轧制参数计算和轧辊、轧辊轴承、孔型、压下装置的设计。对轧机的主要部件进行了合理的选择，如：主电机、减速机，联轴器等。由于轧机的轧制力大、速度高，所以对轧辊、轧辊轴承、机架等进行了强度校核。另外还对轧机的安装调试进行了详细说明。通过以上的设计工作，使我初步具备了机械工程师的设计能力，为以后的工作打下了一个良好的基础。关键词：棒线材 450 轧机，力能参数，轧辊，强度购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396Good line material 450 make to move the machine designAbstractCurrently, the national economy high speed development as the important business enterprise equipments rolling machine of the steel , requesting quick renewal to change generation.For be applicable to in the small scaled rolling machine of the small scaled business enterprise, also want to adapt the production circumstance of the high speed,high accuracy. Good line material 450 rolling machines of this design belong to the small scaled steel rolling machine category, spread to move to equip and prime mover basic constitute part.450 rolling machines is the high-speed line material produce medium of thick rolling machine, can produce to model a product directly.In this design,design a basic step to carry on a design according to the rolling machine, mainly carried on the rolling system parameter calculation and roller ,the bearings of roller ,bore type and press down the design of the device.Carried on a reasonable choice to the main parts of the rolling machine, such as:Main electrical engineering,decelerate machine, characteristics etc.Because the rolling system dint of the rolling machine is big,the speed is high, so carried on pit in the strength school to the roller,the bearings of roller,the machine etc.The gearing that returns to the rolling machine moreover adjusted to try to carry on to elaborate on.Pass an above design work, make me have the design ability of the mechanical engineer,to descend a good foundation for the later work.Keyword:Good line material 450 make to move the machine machine, the dint ability parameter, the roller, strength购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396目 录1 绪论11.1 线材的基础知识11.1.1 线材的概念和用途11.1.2 线材原料的选择21.2 线材轧机的布置形式41.3 常见的线材生产工艺流程41.4 国内外线材生产的兴起与发展41.5 我国线材生产现状与发展方向61.6 线材轧机主机列的主要设备71.7 粗轧的生产工艺71.8 粗轧机组布置型式与参数81.8.1 粗轧机组布置型式81.8.2 粗轧机组的参数92 轧制压力和轧制力矩112.1 孔型的选择112.1.1 椭圆圆孔型系统的特点112.1.2 椭圆圆孔型系统的变形系数和稳定性指标122.1.3 椭圆圆孔型系统孔型构成122.1.4 轧制参数142.2 平均单位压力142.3 轧辊接触面积与总压力17购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 1972163962.4 轧制力矩173 轧机主电动机力矩与电动机功率193.1 电机主电动机力矩193.2 轧辊驱动力矩193.3 初选电机容量203.4 附加摩擦力矩223.5 电动机的发热校核234 轧辊与轧辊轴承254.1 轧辊的选择与强度校核254.1.1 轧辊参数选择254.1.2 轧辊的强度校核254.2 轧辊轴承294.2.1 轧辊轴承的选择294.2.2 轴承寿命验算295 机架强度计算315.1 机架的选择与设计315.2 机架强度校核315.3 机架的变形计算356 轧机其他部件设计386.1 液压压下装置386.2 压下螺丝386.2.1 压下螺丝直径38购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 1972163966.2.2 压下螺丝的外径396.3 联轴器的选择396.4 减速机的选择397 轧机的安装与调试417.1 轧机的安装417.2 轧机的调试41结论43致谢44参考文献45购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 1972163961 绪 论1.1. 线材的基础知识1.1.1 线材的概念和用途我国现行有关标准规定。直径 59 毫米呈盘卷状态的热轧圆钢称为线材，它是热轧型钢中断面尺寸最小的一种。线材因以盘卷交货，故又称为盘条。国外对线材的定义和国内略有不同。国外所称线材其断面形状一般呈圆形，也有其他形状；其直径随着线材用途的扩大和加工技术而发展，有的国家已扩大到 542 毫米，其中 10 毫米以上的品种已与圆钢相搭接。各国的线材直径范围由于需要情况和生产技术水平的不同有所不同。例如，美国的线材按有关标准规定，其直径范围为 5.518.7 毫米，每隔 0.4 毫米为一规格，共 34种规格。直径大于 18.7（有时为 20）38.9 毫米的称为成卷圆钢。有些国家在特殊钢中不用成卷圆钢或成卷棒材的名称，仍称其为线材。又如，英国的线材直径范围为5.3825 毫米 。1线材产品的品种、规格、性能以及盘重等和相应的轧机设备之间有着密切的依赖关系。轧机的设备组成不同，形式不同，性能不同，其所能生产的线材产品也就不同。一般来说，生产直径在 5.520 毫米范围内的线材所使用的线材轧机是相似的，产量也差不多。这样一套定型的线材轧机既能生产上述规格范围内的单一产品或多规格产品而又不需要任何附加投资。但当规格上限超过 20 毫米时，就要采用小型线材联合轧机，在这种轧机上能够轧制直径在 40 毫米以上的卷材或棒材。但是这种方式因设备利用率低，投资多，故仅在特定条件下采用。因此，通常认为，线材轧机的直径上限不宜超过 20 毫米。大于该规格的线材在专用的小型轧机上生产为宜。线材的用途很广，在国民经济各个部门中线材占有重要的地位。有的线材轧制以后可直接使用，主要作钢筋混凝土的配筋和焊接结构件；有的则作为再加工原料，经购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396过再加工后使用，例如，经过拉拔成为各种钢丝，再经捻制成为钢丝绳，或再经编织成钢丝网；经过热锻或冷锻成铆钉；经过冷锻及滚压成螺栓，以及经过各种切削加工及热处理制成机器零件或工具；经过缠绕成型及热处理制成弹簧等等。线材的应用范围不仅相当广泛，而且用量也很大。据有关资料统计，各国线材产量占全部热轧材总量的 5.315.3%。例如。美国约占 5%，日本约占 8%，英国和俄罗斯约占 9%，德国约占 11%，法国约占 14%，我国约占 10%左右。1.1.2 线材原料的选择线材车间坯料选择得是否合理，不仅关系到线材车间本身的产量、质量和成本，而且对以线材为原料的再加工产品的产量、质量和成本也有影响。1. 原料种类的选择线材车间的原料按其生产方式分为钢锭、连铸钢坯和轧制钢坯三种。钢锭由于铸造工艺的限制，一般断面较大，而且为了脱模不可避免地在钢锭长度方向带有锥度，这就造成以钢锭为原料生产线材时轧制道次多，轧制过程中温降大；特别是由于钢锭内在和表面缺陷没有经过开坯阶段的轧制加工和轧后处理，造成线材生产中轧制事故多，作业率低，产量难以提高，产品质量差，各项消耗大。目前，用钢锭作原料直接轧成线材的生产方式已被淘汰。以连铸钢坯作为线材生产的原料，可以使从冶炼到线材轧制的整个生产过程中具有最高的金属收得率和最低的能耗。但由于连铸生产工艺的限制，目前，小于 70 毫米的连铸方坯还不能生产，有些钢种也不能适应，变换钢坯规格也比较困难。轧制钢坯品种多，几乎可以适应全部钢种；规格范围广，集合形状尺寸的钢坯均能得到供应；表面及内在质量一般易于得到保证；但价格较高，一般比同规格的连铸坯贵 1015%，比相应断面尺寸的钢锭贵 1823%。线材生产原料的选择主要根据线材车间所需要的坯料规格尺寸、钢种情况和供应条件的可能性综合确定，此间综合的经济效果和工需能力的匹配等，也是相当重要的因素。 购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 1972163962. 断面形状、尺寸和单重的选择（1）原料断面形状一般线材车间所用的钢坯是方坯或矩形坯，其中以方坯尤为常见。个别轧机机架数目少的车间如采用断面面积稍大的方坯，则会增加轧制道次，在粗轧机机列上不易实现机械化操作，或因加大道次变形量使整个轧制工艺难以稳定，而导致不良的后果；如采用稍小的方坯，盘重会因之而减小，且在推钢式连续加热炉里又极易拱钢。因此，这类车间采用矩形坯既减少了轧制道次，又避免了加热炉拱钢，也便于粗轧机列的机械化操作。但矩形坯在运输、堆放、装炉排料等方面带来许多不便，因此，在一般情况下应避免采用矩形坯。（2）原料断面尺寸原料断面尺寸是根据轧机类型、成品规格、轧制道次、盘重、成品轧出线速度、轧机生产能力的要求及供坯的可能性和合理性等因素综合确定的。我国目前的线材车间使用的坯料一般为 5090 毫米方坯，其中大多为 6070 毫米方坯。随着线材生产技术的进展，坯料断面尺寸正逐渐加大。3. 原料单重一般来说，在保证产品质量和生产技术条件允许的前提下，线材生产所用原料单重越大，产量越高，成本越低。在原料断面尺寸确定后，原料单重的选择实际上就成了确定原料长度的问题。原料长度主要受下列因素的限制：（1）成品道次的轧制时间和总的轧制周期时间。一条钢在成品道次的纯轧时间对横列式轧机一般不超过 35 秒，对半连续式轧机不宜超过 44 秒；从钢坯出加热炉到成品轧出，总的轧制周期时间不应超过 120 秒。否则，线材头、中、尾的断面尺寸波动太大，并会超出标准要求的尺寸精度。（2）在横列式和半连续式线材轧机上，穿梭轧制或跟踪轧制时，轧件长度应小于机列或机组间的距离；活套轧制时，活套长度的一般应小于机列间距离。4. 原料材质的选择购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396线材的不同用途要求线材具有不同性能，而线材的性能主要决定于金属的化学成分、热加工及加工后的热处理工艺。原料材质的选择就是在已确定的热加工及加工后的热处理工艺条件下，为保证得到所要求的线材性能，确定坯料的化学成分。确定坯料的化学成分时应以成熟的生产经验和科研实验成果为依据。1.2 线材轧机的布置形式线材车间内的轧机通常根据工艺流程编成若干组，各组轧机的规格、形式基本一致，如粗轧机组、中轧机组、精轧机组等。线材轧机的布置行式是多种多样的，但基本上只有三种，既横列式、半连续式、连续式。横列式布置：是指各架轧机横向排列，共同由一台电机拖动，各架轧机的轧辊转数相同。半连续式布置：是指横列式布置和连续式布置的混合。通常是粗轧机组呈连续式布置，而中，精轧机组则呈横列式布置。我国的半连续式线材轧机粗轧机组是横列式或跟踪式，中、精轧机组则为复二重式。连续式布置：是指各架轧机纵向排列，轧机同时在各架轧机上轧制，每架只轧一道，每架轧机用一台电机或一组轧机共用一台电机传动，轧辊转数与延伸系数成比例地增加。轧机的布置形式不同则线材的产量和质量也各异，一般说来横列式轧机的产量、质量都比较低，连续式轧机产量、质量都比较高，而半连续式轧机则介于二者之间。1.3 常见的线材生产工艺流程线材常见的生产工艺流程如图 1.1 所示。图 1.1 常用线材生产工艺流程图1.4 国内外线材生产的兴起与发展购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396线材生产的兴起与发展是随着科技进步、国民经济的发展而发展起来的。线材轧机的开发与创新是线材生产发展的首要条件。据记载，世界上第一台线材轧机在 16 世纪已经问世，当时是用锻坯轧制线材；而比较正规线材轧机在 18 世纪中期才出现，由粗轧及精轧两列横列式轧机组成。因为采用反围盘及人工喂钢轧制，其轧速不超过 8m/s，同时受头尾温差大的影响，线材存在着尺寸精度差、盘重小、性能不稳定等致命缺点，限制了横列式轧机的发展。为了保证产品质量和提高产量，同时也为了降低生产成本，必须提高轧制速度，所以 20 世纪初开发了半连续式轧机。该轧机由粗、中、精轧机组组成，粗轧及中轧采用连轧，精轧机组仍采用横列式轧机，即活套轧制；复二重轧机是半连续式轧机的一个特例，中轧及精轧机列在两个正围盘之间采用连轧，实现了机械化操作，轧制速度提高到 16m/s，生产能力有很大提高，盘重增加到 200kg 左右，尺寸精度较横列式为好，但品种及质量未有根本好转。为了进一步解决产品品种及质量问题，英国在 1862 年建成了第一台连续式轧机。该轧机机座采用串列式布置形式，轧件同时在几个机架中轧制，各道次的金属秒流量相等。可单机驱动，有较高的调整精度，实现微张力或无张力轧制；由于没有穿梭轧制，没有大活套，所以头尾温差小，产品性能得到改善。到 20 世纪 50 年代，随着机械制造、电气传动及控制水平的提高，线材轧制速度达 36m/s，尺寸公差 （0.30.4）mm，盘重为 500kg 左右，一套轧机年产量在 3050 万 t。当时典型的连续式线材轧机是两线 8 架集体传动的美国摩根型轧机。20 世纪 60 年代是线材生产技术发展的兴盛与创新时期，在轧制速度不断提高的同时也解决了大盘重线材的控制冷却问题，因此从根本上解决了盘重增大后，内层的线材长时间在高温下停留生成粗大的晶粒，使内外圈线材的力学性能差别很大、表面氧化铁皮厚等问题。目前世界上应用最广泛的摩根型高速无扭轧机是美国摩根公司 1962 年开始研制的，1966 年首先应用与加拿大钢铁公司哈密尔顿厂。第一套摩根型高速线材轧机于 1966年 9 月正式投产，轧制速度 4350m/s。同时摩根公司和加拿大斯太尔摩公司联合开发了线材轧后控制冷却系统，称之为斯太尔摩线。购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396高速线材轧机一出现就显示出极大的优越性，继美国之后，其他一些国家和公司也纷纷创新高速线材轧机，出现了各种机型，目前基本上有四种：（1）侧交 45 的美国摩根型；（2）15 /75 的德国德马克型；（3）顶交 45 的英国阿希洛型；（4） 0 /90 平立布置的意大利达涅利型。其中摩根机型应用最广泛。各种机型各有优点，但基本工艺特点差异不大。1.5 我国线材生产现状与发展方向目前我国拥有线材轧机近 110 套，其中复二重轧机占一半，横列式线材轧机有近30 套；其余 40 多套属于高速线材轧机，其中从国外引进的高水平线材轧机有 20 多套，国产高速线材轧机有近 20 套。1999 年，全国生产线材 2608 万吨，其中高线产量 1218万吨，高线比已经达到 46.7%；优质硬线比约 10%，但精炼比不到 30%。1.我国在 1986 年以前还没有高速线材轧机，高线比为零；线材自给率为 60%左右。当时国内线材供不应求，缺口很大，每年从国外进口线材 200300 万吨。国产线材质量较差，盘重小、化学成分不稳定、表面质量差、尺寸公差大、性能也较差等。2.19881994 年间，国产线材有很大改观，高线比逐年提高近 30%，线材自给率高达 100%，线材进口逐年减少，相反出口逐年增加，到 19911992 年，国产线材出口大于进口，这一个历史性变化。3.19931994 年由于国家经济建设过热发展，虽然国产线材大幅增长，仍然满足不了国民经济迅猛增长的需求，所以造成线材大量进口，国产线材自给率降到历史最低点 57%。4.19951999 年间国民经济恢复到平稳阶段，国产线材以每年 200 万吨以上净产量增长的同时，高速线材产量也在逐年大幅提高，到 1999 年高线比达 46.7%，这又是一个可喜变化。从品种与质量来看，我国对国际标准 ISO、欧洲标准 EN、日本标准 JIS 中所列线材钢号、规格等基本能生产而且能达到标准要求。国产线材除了个别品种外，基本都能满足拥护需求，供需基本平衡，自给率达 93%以上。购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396纵观我国线材发展的历史，可以说有了突飞猛进的发展，已经成为世界最大线材生产国。但虽然是世界线材生产大国，但还不能说是生产强国；目前我国还有部分品种仍然依靠进口维持生产。在重要用途线材实物质量方面，与世界先进工业国家仍有较大差距。所以我国线材生产发展方向会集中在提高品种质量而不是追求产量方面，特别会提高重要用途线材品种实物质量。高速线材轧机也会有迅速发展，出口量会逐渐增加。另外优质硬线比也会上升。1.6 线材轧机主机列的主要设备线材轧机属于小型轧钢机范畴。线材轧机与其他轧钢机一样，其主机列也包括执行机构、传动装置和原动机三个基本组成部分。此外，在现代自动化控制的轧钢机上还具有第四部分电子计算机，它属于电气设备范畴。根据驱动方式和传动装置的不同，线材轧机的主机列有主电动机、电动机联轴节、减速机、主联轴节、齿轮机座、连接轴（万向接轴、梅花接轴、弧行齿接手）和工作机座等设备所组成。高速无扭精轧机组大多取消了连接轴。1.7 粗轧的生产工艺粗轧的主要功能是使坯料得到初步压缩和延伸，得到温度合适、断面形状正确、尺寸合格，表面良好、端头规矩、长度适合工艺要求的轧件。通常输送给中轧的轧件断面为 50mm。由于原料不同，粗轧工艺千差万别，但大多数高速线材轧机由于坯料很长不适于采用穿梭轧制方式，通常均为连轧。但有些轧机因选用的坯料端面范围较大，为了适应多种规格的原料，而选用二辊或三辊轧机作为开坯轧机。设计粗轧工艺要保证轧件断面形状等轧制质量，也要保证轧件温度，但多道次的穿梭轧制往往不能达到要求，特别是坯料轧长后再送入粗、中轧机，头尾轧制温度差很大。为了减少尾部温降和均热，当没有开坯机时，可以在开坯机与粗轧机之间建保温均热炉。大多数高速线材轧机的粗轧安排 7 个轧制道次，平均道次延伸系数为1.301.36。在粗轧阶段，以合金钢为主的单线线材轧机多采用平立交替轧机无扭轧制，而购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396其他类型的轧机多采用二辊水平轧机扭转轧制。实际生产情况说明，除少数高以外的绝大多数钢种，用滚动扭转导卫进行扭转轧制，矩形断面大到 250mm 290mm，椭圆断面大到 160mm 110mm 都不存在扭裂问题。在粗轧阶段普遍采用微张力或低张力扎制，因为此时轧件断面尺寸较大，对张力不敏感，设置活套实现无张力轧制十分困难也极不经济。为保证成品尺寸的高精度，为保证生产工艺稳定和避免粗轧后工序的轧制事故，通常要求粗轧轧出的轧件尺寸偏差不大于 1mm.粗轧后的切头切尾工序是必要的。轧件头尾两端的散热条件不同于中间部位，轧件头尾两端温度较低，塑性较差；同时轧件端部在轧制变形时由于温度较低，宽展较大，同时变形不均造成轧件头部形状不规则，这些在继续轧制时都会导致堵塞入口导卫或不能咬入。为此在经过 7 道次粗轧后必须将端部切去。通常切头切尾在70200mm 。21.8 粗轧机组布置型式与参数目前有横列式、顺列式、连续式和单架大压下量开坯机四种。连续式粗轧机组多由 68 架二辊水平轧机组成，布置在紧靠加热炉的出口处，为实现多槽轧制，其入口处设有分料器和计数装置。为去除轧后可能产生的劈头，防止下一机组卡钢事故，在其出口处设有飞剪，它在下列机组出现鼓掌时亦可进行连续剪切。对于生产合金钢或小批量多品种的车间，有时采用 Y 型轧机或 45 轧机组成粗轧机组，此时机架间不需要扭转翻钢，坯料断面亦较灵活，但每次只能轧一根轧件。当采用大压下量轧机开坯时，一台轧机就可以取代整个粗轧机组，故此方法得到了发展。目前又出现一种“剖分轧制法” ，在轧制中将轧件进行纵剖，一分为二、二分为四，从而大幅度提高了粗轧机的生产能力。1.8.1 粗轧机组布置型式1. 水平二辊串列式轧机：这种形式的粗轧机组应用较普遍，尤其适合于以碳素结构钢和低合金钢为主的轧制和多线轧制。其工作机座多采用闭口式轧机，亦有采用预应力轧机和短应力线轧机的。为实现水平二辊轧机扭转轧制，轧件需要扭转的部位设置滚动出口扭转导卫装置。购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396换辊方式因工作串列式粗轧机组一般纵向轧制线固定，采用工作机座横移的方式更换轧槽。换辊方式因工作机座结构不同而不同，闭口式轧机通常采用换辊小车更换辊组；预应力轧机和短应力线轧机则采用离线换辊（既整机架更换或离线更换辊组） 。这类轧机过去曾采用成组传动，随着电气传动技术进步和为便于轧机调整及避免成组传动带来的配辊麻烦，目前已普遍采用每个机架大单独传动。2. 平立交替串列式轧机：这种布置形式的轧机其轧件无扭转轧制，特别适合高牌号合金钢线材的生产。3. 平立交替串列式轧机：均采用单独传动。立式轧机除普通闭口机架二辊轧机和短应力线轧机有采用上传动方式的以外，其他形式的立式轧机均采用下传动方式。4. 短中心距紧凑式轧机：这种轧机以强制推入咬入对轧件施以大变形量轧制。为避免在推轧时轧件在机架间失稳弯曲，机架中心距尽可能小。所以只能采用无扭轧制，这就限定了只能单线生产。1.8.2 粗轧机组的参数1. 轧辊直径：大多以（120mm120mm）（160mm160mm ）断面钢坯为原料的线材粗轧机组的前 4 架轧机轧辊辊身直径为 530650mm，后 35 架轧机轧辊棍身直径为450480mm。粗轧机组轧辊辊身直径一般为轧件平均高度的 45 倍，这不仅是为了有足够的强度和刚度以及咬入能力，也是为了轧制时的变形渗透，以避免轧件端部出现由表面变形造成的双叉鱼尾状，而在继续轧制时发生顶撞入口导卫的故障。2. 轧辊辊身长度：悬臂辊轧机、紧凑式轧机和单孔型轧机轧辊辊身长度，实际上是装配式轧辊的辊购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396环宽度，一般是最大轧件宽度的 2.12.5 倍；其他类型轧机轧辊辊身产度均为新辊直径的 1.60.9 倍。采用较短的轧辊辊身有利于提高轧辊的刚性，有利于保持连轧工艺的稳定。3. 轧辊的径向调整量：粗轧机轧辊径向调整量较大，一般为轧辊直径的 15%左右。4. 轧辊的轴向调整量：悬臂辊轧机以辊环精确的加工和辊环固定机构准确定位而无需设置轴向调整装置。其余形式粗轧机组的轧辊轴向调整量为 23mm,这样的调整量对于在线材粗轧中无不均匀的轧辊轴向磨损的对称轧制，足以满足装配时的站滚孔型对中调整。5. 工作机座的移动调整量：用来更换轧槽的工作机座移动调整量等于其轧辊上最边缘的两个孔型的中心距。通常高速线材轧机的轧制线是固定的，粗轧机组各机架以其中心线轧制线与全轧线的固定轧制线相重合，来进行垂直于轧制线的定位。机架间距越小越好。对水平二辊串列式轧机来说，机架间距为轧辊辊身直径 5 倍这样的距离，轧件在机架件间的扭转是不会发生问题的。购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 1972163962 轧制压力和轧制力矩2.1 孔型的选择轧制线材用的孔型按用途可分为延伸孔型和精轧孔型。延伸孔型的作用是减少轧件断面，使其接近最终成品的断面大小。精轧孔型的作用是使轧件最终形成所需求的成品断面形状和尺寸。轧制线材常用的孔型按形状分有箱行孔型、菱形孔型、六角孔型、椭圆孔型、圆形孔型等。这里选择椭圆圆孔型系统。为了保证供给中轧机组断面尺寸准确的轧件，最后一道次采用圆孔型。2.1.1 椭圆圆孔型系统的特点：1. 变形较为均匀，轧制前后轧件的断面形状过渡缓和，可防止产生局部应力。2. 轧件断面各处冷却均匀，而且易于脱除轧件表面上的铁皮。3. 在某些情况下，可由延伸孔型轧出成品圆钢，因而可减少轧辊的数量和换辊次数。4. 椭圆件在圆孔型中不易稳定，要求圆孔型入口夹板调整准确。5. 延伸系数较小，有时所需道次数多。椭圆圆孔型系统如图 2.1。购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396图 2.1 椭圆圆孔型系统2.1.2 椭圆圆孔型系统的变形系数和稳定性指标1. 变形系数：作为延伸孔型采用椭圆圆孔型的目的，就是利用它的变形较为均匀，断面的过渡较为缓和的特点来轧制合金钢；以及在轧制普通碳钢时用它做后面的延伸孔型，因此延伸系数就不能用大了，其平均延伸系数一般不超过 1.31.4。轧件在椭圆孔型中的延伸系数为 1.21.6，展宽系数为 1.51.95。轧件在圆孔型中的延伸系数为 1.21.4，展宽系数为 1.30.4 。62. 稳定性指标 ：轧件在椭圆圆孔型系统中的稳定性指标对于连轧为：wa（2.1）bhRvBbkt45.081.023.)(168.059.1式中的尺寸符号如图 2.2 所示。购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396图 2.2 椭圆件和圆孔型的尺寸符号 2.1.3 椭圆圆孔型系统孔型构成椭圆圆孔型系统中椭圆孔型的构成同前所述。圆孔型的构成如图 2.3 所示。孔型高度 kh（2.2）RFhyk2式中：圆断面轧件的断面面积。yF孔型宽度 kb（2.3）Rbk2式中：为展宽留的余量，可取为 =24 毫米。购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396图 2.4 圆孔型的构成圆孔型的扩张半径 R（2.4）)cos(sin4822 kkkbRb其他尺寸，孔型的扩张角 ，通常取 ；外圆角半径 毫30153052r米；辊缝 毫米。52s2.1.4 轧制参数由于在轧制不同尺寸轧件时的参数不同，现在只以轧制 时的孔型参数，见m5.表 1.1。表 1.1 主要规格轧制参数表规格 轧制 的参数m5.机架号孔型形状面积 2高度mm宽度mm辊缝mm#4椭 4096 49 124 14购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396#5圆 3018 62 65.82 10#6椭 2278 38 88 10#7圆 1270 46.8 49.64 102.2 平均单位压力大量的试验资料证实，线材轧机的轧制压力，采用 S.爱克隆德公式 计算与实测3结果比较接近。单位压力公式如下：（2.5）)(1ukmp其中式中：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，MPa;轧件粘性系数， ；2/mskgu变形速度，s 。1爱克隆德根据其研究，提出了 k、 、u 的计算公式。他给出了下列计算系数 m（2.6）1010)(2.)(6.1hR式中： 摩擦系数。建议采用下式计算，对硬面铸铁轧辊 =0.8（1.05-0.0005t） （2.7）t 轧制温度。因为选用连续式轧机，所以取轧制温度 1000 。C、 轧制前后轧件高度，mm0h1购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396R轧辊半径，mm。利用 L.甫培（Pomp）热轧方坯的试验数据，得到 的计算公式：)(MPak（2.8）8.93.0)()4.1)0( CrwnCwtk式中： t 轧制温度， ；碳的质量分数，%，0.20%；)(Cw锰的质量分数，%，0.25%；Mn铬的质量分数， %，0。)(r轧件粘度系数 按下式计算：)/(2mskg（2.9）ct)01.4(.式中：c 考虑轧制速度对 的影响系数，其值如下：轧制速度 6 610 1015 1520)/(1sm系数 c 1.0 0.8 0.65 0.60变形速度：（2.10）12hRu式中： 轧制速度，mm/s， 1700mm/s;v、 轧制前、后轧件的高度，mm；h1R轧辊半径，mm。以 、 机为例计算：#67购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396（2.11）179.085.hhmhm 4.36.497.085.82.964.8.312u1S04.)0.(. 2/msKg5.78.9.2.1.14k MPa4.0)05.(8.0（2.1214.06.98)6.98(21(24.61 m）MPa （2.132.83).0452.7()14.0( mP）2.3 轧辊接触面积与总压力轧件对轧辊的总压力 P 为轧制平均单位压力 Pm 与轧件和轧辊接触面积 F 之乘积，即：（2.14）Fm式中：F轧件与轧辊接触面积，其一般形式为：（2.15）lb21式中： 轧制前、后轧件的宽度；1b、接触弧长度的水平投影。l购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396计算接触面积实质上是计算基础弧长度。轧制线材轧件一般不考虑轧制时轧辊产生弹性压扁现象。当两个轧辊直径相同的情况下，接触弧长度的水平投影为：（2.16）hRlsin式中：R轧辊半径；压下量。h48.95.32l m5.73.846F26.195.372.PN2.4 轧制力矩轧制力矩是用来使轧件发生所需要的塑性变形的有用力矩，轧制压力计算，一般轧制情况：hRPMza2（2.17） 62.84755.3.063152Mza式中： 力臂系数，热轧时取 0.5，冷轧时取 0.350.45。因此这里取 0.5。购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 1972163963 轧机主电动机力矩与电动机功率3.1 电机主电动机力矩电动机轴上的力矩 M 由下列四种力矩组成，即 donkfZdonkffZD MiMi 21（3.1）donkfki2式中 主电动机力矩；DM购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396轧辊上的轧制力矩；ZM附加摩擦力矩，即当轧制时由于轧制力作用在轧辊轴承、传动机构及其f它转动件中的摩擦而产生的附加力矩， ；21fffMi空转力矩，即轧机空转时，由于各传动件的重量所产生的摩擦力矩及konM其他阻力矩；动力矩，轧辊运转速度不均匀时，各部件由于与加速或减速所引起的don惯性力所产生的力矩；而 450 轧机属于不可逆式，故 ；0donM轧辊与主电机间的传动速比， 。i驱动一个轧辊的力矩。kM3.2 轧辊驱动力矩驱动一个轧辊的力矩 为轧制力矩 与轧辊轴承处摩擦力矩 之和。KZM1fM= （3.2）11aPfZ )2sin(dDp式中 轧制力；P轧制力力臂，即合力作用线距两个轧辊中心连线的垂直距离，a；sin2D轧辊轴承处摩擦圆半径， ；121d轧辊直径；轧辊轴颈直径；d合力作用点的角度；令 得 l购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396咬入角， Dh1cos力臂系数，计算时按下述情况确定：热轧时 =0.5冷轧时 =0.350.45轧辊轴承摩擦系数： 胶木及塑料瓦 =0.010.03，取 =0.02；滚动轴承 =0.004。计算结果见表 3.1 所示。3.3 初选电机容量（3.3）950ZKnMN（3.4）min/19.724.1360rDvn式中 v轧制速度；D工作辊直径；静负载最大力矩。KM表 3.1 各数据计算结果符号 第 7 道次D(mm) 450)(mh35.584cos0.92023.06911.534dm270购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 1972163960.02am44.98912.7P(N) 315656.6kMN15053347.6（3.5）kwknZKer 13285.0927316950 .万 向 接 轴齿 轮 座减 速 箱选择电动机：在上述计算中，未考虑诸多因素，此外还考虑到生产的发展以及需要轧制不同钢种，故此，选用电机的功率为 500KW，主要参数如下：型号：ZKSL-450-21功率：500kw转数：600/1200 r/min(3.6)mNnNMerer 3971205950电动机和轧辊之间的传动比， 。i 6.7i3.4 附加摩擦力矩附加摩擦力矩包括两部分，其一是由于轧制总压力在轧辊轴承上产生的附加摩擦力矩 ，这部分已包括轧辊驱动力矩 之内；另一部分为各转动零件推算到主电动1fMKM机轴上的附加摩擦力矩 。2f（3.7）iiKfZf 1112 购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396式中 主电动机到轧辊之间的传动效率，其中不包括空转力矩 的损失， 1 konM单级齿轮传动 =0.960.98，这里取 0.97；单级皮带传动时 =0.850.90。1 1mNMf 2.8046.16503797.02推算到主电动机轴上的总附加摩擦力矩 为：fM（3.8）21fffi空转力矩 由各转动零件的重量产生的摩擦损失，可由下式确定konM（3.9）mNMerk 16.593704.)6.03.(主电机力矩： donkfZfZD Mii 11)(donkfZMi1konKimN5103.21596.61503478.因为是双辊驱动，所以 MK2.30189523.5 电动机的发热校核购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396图 3.1 电机力矩图 .3,102stt其中 和 可用下式求得junNjunMtMnNjjunerjujun230式中 、 电动机按发热计算出来的等值功率和等值力矩；junNjunM电动机额定转速。er即 mNtDkonjun 60713206.59232 KWMNjunerjun 70比较：由上可得 junDMN故电机校核通过。购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 1972163964 轧辊与轧辊轴承4.1 轧辊的选择与强度校核4.1.1 轧辊参数选择线材轧机的 L/D 在 1.52 之间，所以取轧辊的工作直径为 450mm，也就是轧辊直购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396径为 450mm。取辊身长度 900mm，材料为镊铬球墨铸铁。辊颈直径为 270mm，辊颈长度305mm，梅花插头直径 250mm，梅花插头长度 340mm。 4.1.2 轧辊的强度校核线材轧机的轧辊，沿辊身长度上布置有许多孔型和轧槽。此时，轧辊的外力（轧制压力）可以近似地看成集中力。轧件在不同孔槽中轧制时，外力的作用点是变动的。所以要分别判断不同轧槽过钢时轧辊各断面的应力，进行比较，找出危险断面。通常对辊身只计算弯曲，辊颈则计算弯曲和扭转，对传动端轴头只极端扭转。辊颈强度要按弯扭合成应力计算。轧辊示意图如图 4.1 所示。图 4.1 轧辊示意图轧辊受力图如图 4.2 所示。轧辊扭、弯距图如图 4.3 所示。将轧辊简化成两端支撑的简支梁。由图 4.3 可知：N6.315PN.782ARN3.15B购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396图 4.2 轧辊受力图图 4.3 轧辊弯扭距图1. 辊身强度校核作用于辊身危险断面的弯曲应力：（4.1）)(1.03PaDMWD购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396式中 作用于辊身危险断面处的弯矩 ;DM计算断面处的轧辊直径。其中，辊身被验算断面的弯矩为：（4.2）lPMD41式中 轧件作用在轧辊上的压力。P28.163541DMmN.0轧辊所受最大弯距处：；D1.D450MPa3.13.45.06铸铁轧辊强度极限 400 ，许用应力 ，所以校核通过。ba MPaRb8072. 辊颈强度校核对辊颈计算弯曲和扭转，危险断面上的弯曲应力 和扭转应力 分别为：d（4.3）)(1.03PaMWdd（4.4）)(