(包家汉老师)轧钢机械课件思考题

轧钢机械思考题参考答案第三章1：简述冷轧工作辊与支撑辊在轧制时的受力特点。支撑辊：轧制时轧制力经工作辊传递到支撑辊，支撑辊承受轧制时产生的巨大弯矩和弯曲应力工作辊。工作辊：轧制时承受全部扭矩2：冷轧工作辊的辊面硬度（肖氏硬度）范围一般是多少？它是如何实现的？工作辊：合金锻钢HS90-95实现：一般采用碳含量高的合金锻钢。如：9CrV,9Cr2Mo等，以保证轧钢辊面有高的硬度以及良好的淬透性。为保证高的品质均由电炉冶炼，锻造后经调质处理进行机械加工；辊面应进行双频淬火处理以保证高的表面硬度及硬化层深度。3：说明轧辊轴承的工作特点。1、负荷大——由于尺寸限制，单位压力p是一般轴承的2~4倍，pv值为3~20倍。2、工作条件恶劣：水、氧化铁皮等容易进入轴承内、受冲击。4：说明油膜轴承的结构及主要零件。结构：相对运动表面被一层油膜（1~100μm）完全隔开，其摩擦力实际上是液体内部由相对运动产生的剪力。按其油膜生成的条件，又可分为动压、静压、静动压、动静压轴承。主要零件：油膜轴承锥套、止推装置、轴向固定装置、轴瓦等5：什么叫动静压轴承，它有什么优点？动静压轴承结合动压和静压两种轴承的优点，即在低速时采用静压，高速时采用动压。油路根据轧机的转速情况（轧制速度V）自动切换；两个系统是分开的，动压：1~3bar，静压：700~1400bar。6：说明油雾润滑与油气润滑的区别与应用范围。1、适用于高温、重载、高速或极低速以及轴承座有水和脏物侵入的场合；2、任何粘度的机械油以及半流动干油（可以使用含有固体成分的添加剂）；3、润滑油利用率100％被利用，耗油量少，只有油雾润滑的1/10；4、油气分离，油滴较大，不会对环境造成污染，其环保效果较好；5、油雾的传输有很多限制，比如距离不能太远（小于30m），不能有直角向上，高度限，管径大，油气没有这些限制（理论上无限制，小于100m）；6、消耗功率小只有油雾润滑的1/10；7、润滑油不需加热；第四章1：压下装置的功能是什么？压下装置也称上辊调整装置，用来调整上轧辊的位置，保证给定每道次的压下量，分为手动压下，电动压下，和液压压下2：简述大型冷轧机液压压下装置的组成。液压压下由压下液压缸以及与之配套的液压伺服系统，包括相应的检测仪表及控制系统组成3：举例说明板带轧机轧辊轴向调整有什么意义？在CVC或HC等板形控制轧机中，利用轧辊轴向移动机构完成其调整轧辊辊型的要求4：四辊轧机工作辊与支撑辊的平衡力如何确定？平衡工作辊：对四辊轧机工作辊平衡时，被平衡零件重应包括上工作辊辊系及上支承辊本体重量，以消除支承辊轴承的上部间隙。平衡支承辊：平衡支承辊时，其被平衡重量应包括上支承辊辊系、压下螺丝，球面垫及平衡构件等零部件的重量。（工作辊换辊时，上支承辊必须由其平衡缸连同其上部的压下部件一起提升，包括上支撑辊本体）。5：说明什么叫带钢压下，它用在什么地方？轧制时压下又称带钢压下，板带轧机在轧制过程中要进行辊缝调整，用到带钢压下。6：说明压下螺丝的回松是如何产生的？并说明如何解决？原因：压下螺丝螺距过大，螺蚊升角大于或接近螺纹的自锁角，压下机构的自锁性在轧制过程中容易破坏解决方法：增大螺纹间的摩擦阻力矩1）适当加大压下螺纹直径。tgα=h/(πd)，减少螺纹升角，增加自锁能力。但过大的直径引起轧机尺寸过于庞大2）增大压下螺纹球面垫直径d3与开孔直径d4。从而加大摩擦力矩3）此外选用适当的润滑剂第五章1：简述轧钢机机架的结构分类及特点。分为闭式机架和开式机架。闭式机架：强度、刚度大，整体性强；但只能从侧边换辊开式机架：开式机架刚度较差，但换辊方便。2：横列式轧机采用开式机架，为什么？3：闭式机架的开口宽度及高度如何确定？宽度确定：1、由于闭式机架只能从侧向换辊，其机架开口宽度必须大于轧辊的最大直径Dmax，一般为支承辊直径的1.15~1.30倍2、由于机架内侧与支承辊轴承座之间通常安装有滑板，在设计时，机架开口宽度还应考虑滑板的厚度。高度确定：对于不同的轧机其开口高度H取值不同。主要取决于：轧辊的中心距、最大开口度、轧辊轴承座高度、压下螺丝的伸出长度和垫板（球面垫）的高度，必要时还要考虑换辊的要求。4：简单说明机架立柱截面形状与截面积如何选择。截面形状：矩形或接近正方形的形状或工字形截面尺寸：由于立柱受力（轧制力）与工作辊辊颈相同，而辊颈的强度近似与其直径d的平方成正比，故初步设计时可根据比值（F/d2）确定机架立柱断面面积F的值，然后再根据实际轧制时的受力工况进行精确校核。5：分析闭式机架的受力特点、计算内容及方法。受力示意图见课件，此处略6：四辊轧机机架立柱一般选用什么截面形状？为什么？对于高而窄的四辊轧机，常选用惯性矩较小的近似正方形截面，由闭式轧机机架立柱受弯矩M2的计算公式可以看出，减少立柱的惯性矩I2可减少立柱所受的弯矩。从而节省材料，减轻机架重量。第六章1：板带轧机工作机座的弹性变形对轧件的厚度有什么影响？对板厚的影响：使板厚h增大，产生横向厚差；h=S0+f（fw+fy）2：什么叫弹跳方程？它有什么意义？在考虑了工作机座的弹性变形以后，轧件的厚度可表示为：h=（S0+f）≈S0+P/C以上即工作机座的弹跳方程，它反映了S0、P及C等参数对轧件厚度的不同影响。3：简要说明轧件厚度控制AGC的功能及组成。为解决横向变形和补偿纵向厚度偏差，在轧制过程中控制压下量，改变轧机的空载辊缝值，采用辊型设计的方法或采用液压弯辊的方法解决。采用的自动控制系统称之为自动板厚控制系统简称为AGC系统（AutomaticGaugeControl）4：什么叫板形及板形缺陷？板形即指板带材的平直度、横截面凸度和边部减薄量。板形缺陷指：浪形、楔形、带材的边部减薄等5：什么叫正弯辊？它的功能是什么？在轧辊的辊颈上施加与轧制力同方向的弯辊力称作正弯辊；正弯辊可以使工作辊的弯曲变形变小，可消除边浪6：说明HC轧机的结构与特点。HC轧机在工作辊和支撑辊之间加入可轴向移动的中间辊，其中间辊的轴向位置可由所轧制的板带宽度及板形条件决定7：简述CVC轧机的板形调控原理。采用S形的工作辊，相反配置，当其改变轴向位置时可使其凸度连续变化。第七章1：简述轧机主传动系统的功能与组成。功能：将电机的回转运动和力矩传递给轧辊组成：减速机、齿轮座、联接轴、联轴器等2：简述滑块式万向接轴的结构与工作特点。功能：用来传递两根在空间成交叉位置的轴的转动。结构：由扁头、叉头、滑块和销轴组成。工作特点：允许倾角大，传动平稳，传递扭矩大。广泛应用于初轧、中厚板与钢管轧机的传动系统3：十字轴式的万向接轴的工作特点是什么？磨损小，效率高，传递扭矩大，传动平稳，润滑条件好，噪音低，寿命长，允许倾角大，允许转速高4：作图说明弧形齿接轴的结构特点。如右图所示5：轧机接轴平衡的目的是什么？如何确定其平衡力的大小？目的：平衡接轴自重，以减少铰链处的磨损。平衡力的确定：采用过平衡，过平衡系数k=1.1~1.36：轧机齿轮座在主传动系统中的功用是什么？它的主要功能是传递、分配扭矩给轧辊，传递扭矩大但中心矩受到轧辊中心矩的限制第八章1：说明什么叫上切式剪切机及下切式剪切机？两者在结构上有什么特点？上切式剪切机：下刀固定不动，剪切轧件的动作由上刀向下运动完成，为使剪切顺利进行，机后一般装有摆动辊道下切式剪切机：上刀固定不动，下刀升起剪断轧件。不需设置摆动辊道，剪切时机架不受剪切力，广泛应用于大中型剪切机。2：剪切力与剪切静力矩计算。详见课本3：浮动偏心轴剪切机上、下刀台平衡力确定的基本条件？为消除冲击，下刀必须欠平衡，而上刀必须过平衡，即Q1>G1 Q2<G24：斜刃剪切机的功能及特点是什么？斜刀片剪切机主要用来剪切钢板，剪刃与水平所成的倾角使其实际剪切面积远小于轧件的横截面积，从而大大减小剪切力，同样也有上切式和下切式之分。5：说明斜刃剪刀片的倾角α应如何确定。倾角α越大，则剪切力越小，但刀片的行程H需要增加，而αmax受横向力的限制，综合这几点确定6：作为切边用的圆盘剪如何才能使切边下弯？让上下剪刃前后错开7：20MN剪切机扩大行程装置的功用是什么？是如何实现的？功用：让不需剪切的大断面轧件通过剪切机。该装置由一套连杆机构与油缸组成，拔掉安全销，将上刀台压紧油缸松开，上刀台下落到下刀台上第九章1：对飞剪机的基本要求是什么？剪刃在轧件方向上与轧件同步，同时完成剪切；定尺，同时满足长度及形状方面的精度要求；满足轧机或机组生产率上的要求2：启动工作制飞剪如何调长？剪切长度由光电装置确定L=V0t±L′，改变时间t,即可改变长度3：对于连续工作制飞剪其剪切定尺长度与主轴的转速有什么关系？什么叫空切机构，其功能是什么？定尺长度：n为主轴转速，k为空切系数改变空切系数的机构叫空切机构4：说明如何保证剪刃的水平速度与轧件的速度一致？这种机构叫什么机构？匀速机构5：飞剪机的剪刃在剪切时所受的水平力是如何产生的？并说明如何进行计算。产生：由于剪刃的水平速度一般大于轧件的水平速度根据胡克定律：计算轧件内部产生的拉应力，然后乘上轧件的截面积6：主轴作变速运动的飞剪机一般在剪刃瞬时速度为最大时剪切，为什么？此时动能最高，系