线材420中轧机设计
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线材420中轧机设计
摘 要
线材的用途很广，在国民经济中有着大量的应用。中轧线材轧机是将粗轧钢坯进一步轧制，为精轧线材轧机轧制各种规格的成品线材提供原料。中轧线材轧机在线材生产中起着非常重要的作用，为精轧线材轧机的进一步轧制创造条件。 本设计按照给定的的压下规程和轧制速度计算轧制力和轧制力矩，选择主电机容量。对主要零件进行了强度计算，并对该轧机的经济效益进行了评价。 该轧机采用了二辊轧制。轴承采用焦木瓦材料，传动采用了齿形连接轴。 通过本次设计各方面的分析和计算，我们对设备的性能和存在的问题有了更深的了解，并使设备在理论上得到了进一步的改进。
关键词：线材；线材轧机； 轧制； 轧辊
The Design of 420 Middle Rolling Wire Stock Mill
Abstract
The use of wire stock is very wide in country economy .middle rolling wire stock mill is make rough rolling billet steel more roll ,providing with raw material for fine rolling to gain various standard finish product wire stock.Middle rolling wire stock roll play a great role in production of wire stock ,and favorable condition for further roll of fine rolling wire stock mill. This paper computes draught pressure and roll torque and chooses main electric engine volume in term of the given press rules and roll velocity.it also computes the strength of main parts and evaluates the economy benefit of roll.It adopts the two-high rolling mill.bearing the burnt wood material,with the tooth profile connection shaft transmission.through the analysis of all aspects of the design and calculation ,we on the performance of the equipment and the existing problems have deeper understanding ,and make the equipment in theory has been further improved.
Key word:wire；Wire rod Rolling; Rolling ;Mill; Roll
目 录
1绪论 1
1.1 选题背景和目的 1
1.2 国内外线材发展历史及现状 2
1.2.1 国外线材发展历史及现状 2
1.2.2 国内线材发展历史及现状 3
1.3 中轧线材的研究方法和内容 3
1.3.1 线材生产的平面布置及中轧机作用 3
1.3.2 线材车间生产工艺流程 4
1.3.3 中轧线材的研究方法和内容 4
2方案的选择与评价 6
2.1 方案的选择 6
2.2 方案的评述 6
3电机的选择 7
3.1 轧制力的计算 7
3.1.1 轧辊主要尺寸的确定 7
3.1.2 轧制规程 8
3.1.3 孔型图 8
3.1.4 平均单位压力的计算 8
3.1.5 轧制力的计算 11
3.2 轧机主电动机力矩与电动机功率 12
3.2.1 轧机主电动机力矩 12
3.2.2 轧辊的驱动力矩 12
3.2.3 初选电机 13
3.2.4 附加摩擦力矩 14
3.3 减速器 15
4主要零件的计算 16
4.1 轧辊校核 16
4.1.1 辊身弯曲校核 17
4.1.2 辊颈强度校核 18
4.1.3 轴头强度校核 18
4.2 轴承的寿命选择 19
5压下装置的设计 21
5.1 电机的选择 21
5.1.1 压下螺丝主要尺寸的确定 21
5.1.2 压下螺丝的传动力矩 21
5.1.3 压下电机功率 23
5.2 联轴器的选择与计算 23
5.3 齿式联轴器的选择与计算 24
5.4 减速器齿轮的计算 24
5.4.1 蜗轮蜗杆的设计 25
6中轧机的润滑方式 29
6.1 轧机轧辊的润滑 29
6.2 轧辊轴承的润滑 29
6.3 轧机主轴连接的润滑 30
7试车方法和对系统控制的要求 31
7.1 试车要求 31
7.2 对控制系统的要求 31
8设备的环保、可靠性和经济评价 32
8.1 设备的环保 32
8.2 机械设备的可靠性 32
8.2.1机械设备的平均寿命 33
8.3 机械设备的经济评价 34
总 结 36
致 谢 37
参考文献 38
1. 绪论
1.1 选题背景及目的
线材的用途很广，除直接用做建筑钢筋外，还可以加工成各类专用钢丝，如弹簧用钢丝、焊丝、镀锌丝、轮胎丝等，也可以加工成其他金属品：如铆钉、螺钉、铁钉等。线材的特点是细而长，一般是直径为5~22mm的热轧圆钢或相当此断面的异型钢，目前线材的直径规格已扩大至36mm，甚至可达60mm。但常见的线材产品的规格为5~13mm。由于线材是以盘卷形式交货，故又称盘条。在生产过程中，将120 120mm断面轧成33 33mm的断面称为粗轧，将33 33mm断面轧成17 17mm称为中轧，而将断面变小到10mm以下的称为精轧。
轧制过程中，轧件散热快，温变快，特别是头尾变黑，使得轧制困难。因此控制轧制过程中的温度是最重要的。随着盘重的增加，轧件长度的加大，表面散热加大，由于轧制时间长，造成轧制沿长产生不同温度，造成轧件尺寸波动大，影响轧件的机械性能。沿长度波动很大，这就给调整工作造成很大困难。更容易出现耳子。在轧制过程盘重大的轧件轧制道次多，温降也大，温度变化是线材轧机非常重要的因素。一般为提高生产率，提高产品质量，都采用钢坯一次轧制，一次加热成材。在断面小、道次多的情况下只有采用高速轧制才可以解决温降问题。
线材轧机轧制道次多，轧制的布置就多。为保证温度，只有采用高的线速度轧制才能解决温降问题。由于高速轧制的发展。轧机在轧制过程中易产生冲击，给线材生产又带来安全问题，所以要孔型和前后导卫配置合理采用耐磨材料防止快速磨损。线材生产由横列式向连续式发展。而且采用自动化、高速化。由于轧制速度快，轧后冷却需要配合发展不同的工艺的冷却方法，使线材质量有了很大的提高。随着原料、加热、轧制和精整工序新技术的采用，使线材满足国民经济快速发展的需求。
为了提高生产率，采用钢坯一火成材，即加热一次轧制成线材产品。线材轧机合为粗轧、中轧、和精轧三个机组。为了保证线材的性能和表面质量以及内部晶粒组织，要求轧制进行改造更新，采用新技术改变轧制工艺。近年来采用的高速轧制，出现了无扭轧制的新型轧机。
1.2 国内外线材发展历史及现状
1.2.1国外线材发展历史及现状
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的线材轧机在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，其轧速度超过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。
保证产品质量并提高产量，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，中轧及桔轧机列在两个正围盘之间采用连轧，实现了机 1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。
总 结
以上是我对420中轧线材轧机的设计和计算的过程。在本次设计中基本正确的应用了许多学过的基础和专业知识。例如：轧钢机械、机械设计、材料力学、工程经济学等。并通过所用的参考文献和网上资料对中轧线材轧机有了比较深刻的了解。本次设计，使我拓展了专业知识面。加强了自己设计查阅资料和整理资料的能力。还使我更能熟练的使用计算机绘图和说明书所使用的工具软件。对以后学习和工作积攒了很多的宝贵经验。由于对专业知识的掌握有限和对现实工作中的了解较少，所以在设计中难免会出现错误，希望各位老师能多多的给予批评和指正。
致谢
在本次设计中遇到了很多自己解决不了的疑问，都是在刘春丽老师的指导下完成的。刘老师定期的检查我们的设计进度，并指出我们设计中存在的很多错误。为我们能够顺利的完成设计和完成学业起到了很好的督促作用。刘老师知识渊博，实践经验也很丰富，对我们要求严格，做事认真负责，一丝不苟，对我们帮助很大，使我们终生感激。感谢指导老师刘春丽老师的指导和帮助。感谢院里领导对我们设计的关心和帮助。感谢系里同学的帮助。
参考文献
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