机械毕业设计（论文）-七辊中板预矫正机主传动系统的设计【全套图纸】 .pdf

第 i 页 七辊中板预矫正机主传动系统的设计 摘要 在钢铁产品的实际生产上，中厚板得到了飞速度发展，随着社会市场的需求不断增 大， 中厚板矫直机的技术水平也成为了衡量一个国家钢铁工业装备水平的一个重要标志 之一。同时随着我国钢铁工业的发展，对中厚板的数量和矫直技术也提出来更高的要求 中厚板（它的厚度一般不小于 4.0mm）在建筑业，机械制造业，造船业等等得到了广泛 应用。本篇论文中，首先论述了矫正机的背景与发展状况，以及未来的发展趋势，并根 据当前实际情况，考虑经济性和效率性等相关因素，对相关设备做了合理选用；然后对 本次设计的中厚板矫正机进行了方案的选择与论述；其次确定了矫正机相关参数，并通 过对矫正力、矫正力矩和主电机功率的计算及工作特点选择矫正机的电机类型和型号； 最后，对矫正机的主要零部件（第三个工作辊、工作辊轴承）进行了校核计算。说明书 的最后还对润滑的选择和设备的环保、可靠性和经济可行性做了论述。 关键词：中板矫正机；主传动系统；矫正辊 全套图纸，加全套图纸，加 15389376 第 ii 页 第 iii 页 the predistortion seven roller plate design of main drive system abstract the actual production of steel products, plate has been flying speed development, with the growing needs of the community market, technology plate leveler has become an important indicator to measure a countrys iron and steel industry equipment level one. meanwhile, with the development of chinas steel industry, the plate number and straightening technology also raised higher demands plate (which typically have a thickness greater than 4.0mm) in the construction industry, machinery manufacturing, shipbuilding, etc. it has been widely used. in this thesis. background, development status and trend of straightening machine were firstly discussed and according to the present situation, considering economy and efficiency- related factors, i select some related equipment reasonably and then this design plate correction machine selection and discussed solutions. second, determine the correct machine parameters, and through the force of correction, the correction torque and motor power of computing and work characteristics select straightening machine motor types and models. finally, the main parts of straightening machine (the third work rolls, work roll bearings) were checking calculation. the specification for environmental protection and lubrication equipment selection, reliability and economic feasibility of doing discussed key words: plate straightening machine；main drive system；straightening roller 第 iv 页 目录 摘要 i abstract iii 1 绪论 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1.1 课题研究的目的及意义 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 1.2 国内外发展的现状和趋势 . 1 1.3 矫直机的工作原理 2 1.4 课题研究的内容和方法 . 3 2 总方案确定 . 4 2.1 矫正机类型 4 2.1.1 压力矫正机 4 2.1.2 拉伸矫正机 4 2.1.3 拉伸弯曲矫正机 . 4 2.1.4 辊式矫正机 5 2.2 矫正方案 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 2.3 主传动系统 6 2.3.1 电机 8 2.3.2 减速器 8 2.3.3 万向接轴 . 8 2.3.4 联轴器 9 3 矫正机相关参数设计计算 . 8 3.1 原始数据 8 3.2 矫正机基本参数确定 8 3.2.1 辊距 t 的确定 8 3.2.2 辊径 d 的确定 10 3.2.3 辊数 n 确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.2.4 矫身 l 的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.2.5 矫正速度 v 的确定 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.3 矫正机力能参数的计算 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.3.1 矫直力的计算 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 3.3.2 矫直力矩的计算 . 14 3.4 矫正机主电机的选择 15 4 主要零部件校核计算 . 16 4.1 矫直辊的校核计算 16 第 v 页 4.1.1 第三辊压力和矫正力矩的确定 16 4.1.2 第三辊上弯曲力矩和支反力的确定 . 17 4.1.3 弯曲力矩的计算 . 19 4.1.4 支反力的计算 21 4.2 矫直辊的强度计算及校核 . 24 4.3 工作辊轴承的校核 24 5 润滑的选择 . 25 6 设备的环保、可靠性和经济可行性分析 . 26 6.1 设备的环保性分析 26 6.2 设备的可靠性 . 26 6.3 设备的经济性分析 28 结论 31 致谢 32 参考文献 . 33 第 vi 页 第 1 页 1 绪论 1.1 课题研究的目的及意义 矫直作为一种精整技术，始终是工业发展不可或缺的一个分支。尤其近年来，随着 社会的发展，人们对产品质量和精度的要求普遍提高，矫直技术发展迅猛，应用也越来 越广泛。如今，工业发展方向是高、精、尖，对各种材料的质量提出了更高的要求。因 此矫直作为一种精整技术已越来越得到工程技术人员的重视； 矫直设备则已经从过去的 冶金行业的辅助设备发展为包括冶金和一些高技术领域不可缺少的加工设备。 随着冶金 行业的不断发展，矫直机械也己经从过去的冶金行业发展到其他一些高技术领域，如仪 器仪表制造业、汽车、船舶和飞机制造业，石油化工业、建筑材料业、机械装备制造业 以及精密加工制造业等领域。 由此可以看出矫直技术水平的高低不仅影响着一个企业某 种产品的质量和其成本，而且标志着一个国家的工业发展水平。矫直技术水平的高低不 仅影响着一个企业某种产品的质量和成本，而且标志着一个国家的工业水平，直接关系 到工业产品的竞争力。在讲求质量、效益的今天，矫直技术在工业领域的重要性更加突 出。 1.2 矫直机国内外发展现状和趋势 1、国外矫直机发展现状 在 20 世纪 3040 年代， 国外技术发达国家的型材矫直机和板材矫直机也迅速的 发展起来，相应的理论研究也取得了一定的成果。到了 20 世纪 7080 年代，国外许多 发达国家的技术力量己相当雄厚，矫直技术得到了不断地改进、发展和扩充。英国的布 朗克斯、德国的凯瑟琳、德马克以及日本的一些品牌成为了矫直机领域的代表。此时的 矫直概念则由原来狭义的弯曲矫直扩展为包括解决弯曲、 控制断面形状和尺寸精度的矫 直，提出了平动矫直技术、行星矫直技术、全长矫直技术、程序控制矫直技术、变辊距 矫直技术以及双向旋转矫直技术等。 近几年国外关于矫直技术和矫直机的研究主要集中 在提高矫直精度，提高控制水平及改善环境方面。同时为提高矫直精度和控制水平，开 展了对变形机理、改进工艺和参数优化等方面的理论研究，取得了一些具有实用价值的 成果。而且国外学者对矫直过程的计算机实时控制研究比较多，如 dvide e.hardt 等对 扭转变形矫直过程的实时控制的研究，以及 juen a.robert 对圆盘锯片娇直过程实现自 动控制的研究等等。 第 2 页 2、国内矫直机发展现状 通过矫直机发展历史，我们知道我国 20 世纪五、六十年代的大部分矫直机的辊系 都采用大节距大工作辊，矫直厚度范围仅在 45 倍，支承辊承载能力低，使矫直能力低 下，且工作辊轴承座是整体、固定不可调节的，造成矫直钢板质量低，产品成材率低。 其中厚板矫直技术在我国起步就较晚，且理论研究较生产落后的现象突出，经过近 些年来工业的发展和自身技术的进步，矫直机的性能和各项参数都有了很大的改善。钢 板的宽度、厚度及长度规格也在不断扩大。 2005 年 3 月 1 日投产的宝钢 5m 热矫直机由 smsd 设计，是全液压 9 辊调节矫直机。 最大矫直力可达 44000kn，钢板的矫直温度范围也较宽：4001100，钢板的厚度范围 在 1080mm，宽度可达 4800mm，矫直速度也达到 0.52.5m/s。其矫直机电动机功率为 220kw。舞阳轧钢厂生产的最厚钢板能达到 700mm（900mm 厚钢锭生产，不保探伤。 就整个发展状况来说，厚板矫直机已经由二重式发展到四重式，辊子为倾斜布置、 成组换辊，并设过载保护装置，机架采用预应力框架结构，增大刚度。四重式矫直机， 在结构和辊系布置上做了很大改进，改变了原有二重式热矫直机矫直质量不理想、辊距 大、矫直能力低、维修不便等缺点，使矫直厚度范围扩大到 10 倍左右。使矫直机向自 动化、全液压、高负荷、高刚度、多功能、强力矫直技术发展，即采用第三代矫直机， 进一步提高钢板表面质量。 1.3 矫直机的工作原理 在轧制产品中，除一些大断面轧件具有单值原始曲率的形状缺陷外，多数轧件上的 形状缺陷其原始曲率的数值和方向均是不定的。对这类轧件的矫正，大多是先采用交变 弯曲变形以消除其原始曲率的不均匀度，再逐渐将轧件矫平。 轧件上不同方向、不同数值的原始曲率，经过同一个反弯曲率的弹塑性反弯后，其 残余曲率有趋向一致的特性。这是由轧件曲率方程的非线性变化规律决定的，可称之为 残余曲率差值的收敛特性。有加工硬化材料的轧件，其残余曲率差值也具有这种收敛特 性， 只是收敛的幅度要小些。 正是轧件这一特性， 使得轧件经多次交变的弹塑性弯曲后， 其残余曲率逐渐趋向一致，形成单值原始曲率，进而矫平。辊式矫正机就是利用这一原 理矫平轧件的。 第 3 页 1.4 课题研究内容及方法 根据中厚板的实际尺寸和变形情况，按照矫正要求，确定矫正机的基本参数，进行 矫直力、矫直力矩的计算，进而计算矫直功率，选择主电机，并对主要零部件强度进行 校核计算，利用 cad，solidworks 工程软件绘制图纸和三维模型，包括零件图，部件图， 装配图，最后撰写说明书。 第 4 页 2 总方案确定 2.1 矫正机的类型 现在的矫正机有很多品种，而且规格也非常的繁杂。矫正机的类型可以按其工作原 理分类，按其各自用途不同进行分类，按其结构的特点分类。在按用途分类中，一为矫 正型材的矫正机，例如有型材压力矫正机，辊式，及型材拉伸型矫正机；二是带材矫正 机，比如有拉弯矫正机；三为板材矫正机，例如板材辊式矫正机；还有线材矫正机，一 般为平立辊复合矫正机。除此之外，矫正机还可以做进一步的按具体结构，具体用途， 传动方式等等再做具体细化分类。 2.1.1 压力矫正机 压力矫正机的工作原理活动的支点件支撑在工作台的两个是将具有原始弯曲的工 位进行反向压弯的。之间用压头对准最弯部压力矫直机通过压力将轧件矫直，是最原始 的矫直方法，并不经常用。这样进行下去，工件每个弯曲部位肯定会将全部变直从而达 到矫正的目的。 2.1.2 拉伸矫正机 拉伸矫直机使用对象一般是某种金属轧件平直度不好的时候，它的元素纤维长度不 一样的轧件。矫直的时候，矫直机咬住轧件的两端，然后逐渐增大对轧件的拉力，让轧 件产生弹塑形拉伸变形，就可以将轧件矫直了。但是，由于材料的强化特性不同，矫直 质量有高有低。同时，在拉伸的时候容易将轧件拉断，或者会改变轧件的金属性能，而 且该轧机价格也昂贵，所以不常选用。 2.1.3 拉伸弯曲矫正机 在拉弯矫直的过程中每一次拉弯的拉伸量与弯曲量的匹配不一样，但是却可以产生 变形性质上的变化，拉伸弯曲矫正机有如下特点：1）带钢在退火以后再通过拉伸弯曲 矫正以后退，带钢的机械性能有很大改变，经过改善的一些性能甚至超过了冷平整的效 果。2）矫平辊与弯曲辊都是从动辊，他们都没有驱动装置，因此可以和带材实现同步 运动，不会出现因为打滑而刮伤带材表面。3）适用范围广泛，比如全部的带材加工作 第 5 页 业线和很多种金属材料。4）矫正机组的矫正厚度范围广，例如从33 . 0mm 或从61mm 的带材可在同一设备中矫正。 2.1.4 辊式矫正机 在这次设计中， 辊式矫正机是我们选用的最终矫正机， 因为它是所有矫正机的发展。 辊式矫正机采用平行辊或斜辊对轧件矫直。有七辊，九辊，十一辊等，辊数越多对轧件 的内部应力不利，而且不利于轧件的矫直，因此，我们选用七辊矫正机。七辊矫正机的 前后两个辊起导入轧件的作用，中间的辊参与矫直工作，每个辊所受的矫直力是不一样 的，这和他们的作用方式有关，因此在计算时一定要对危险辊进行强度校核，结构参数 有辊距，辊径，辊数，辊身长度，力能参数有矫直力，矫直力矩，矫直功率，还要通过 查阅表格对辊子速度进行选择。辊式矫正机矫正质量好，效率大，经济效益好，所以在 实际生产中经常选用辊式矫正机。 2.2 矫正方案 矫正方案在实际应用中一般有大变形方案和小变形方案两种，这种分类原则是按照 每一个矫正辊在生产中消除中厚板的最终残余曲率和变形程度区分的。 2.2.1 小变形矫正方案 小变形矫正方案指在矫正的时候， 通过反弯的压下量可以减少中厚板通过上一个矫 正辊上矫直时产生的最大残余曲率(就是中厚板通过这个辊子的时候的最大原始曲率) 使钢板变的平直。它有以下优点，轧件从第一个辊行进到最后一个辊以后总的变形曲率 会很小，对轧件矫直的整个过程所需要的电能机械能也减少。 2.2.2 大变形矫正方案 大变形矫正方案是通过矫正机的反复运动，逐渐消除轧件的原始曲率的不均匀度， 让每个轧件的原始曲率都趋于一致形成单值曲率， 然后再在矫直机上将轧件逐渐矫直的 方法。 通过上面的论述，并对大变形方案和小变形方案进行比较，采用小变形方案，我们 在设计中采用的板材主要是单值曲率的，对电机功率的要求不大，残余应力还很小，所 以采用小变形矫直方案。 第 6 页 2.3 主传动系统 主传动系统主要包括高速电机，圆柱齿轮减速器，齿轮座，万向接轴和工作机座 等。下面通过三种方案分析确定最终的主传动方案，并分别对每一个位置的机械设备进 行分析论述。主传动结构的结构示意图如下： 1 2 3 4 5 图2.1 1工作机座 2万向接轴 3齿轮座 4减速器 5高速电动机 2.3.1 机列布置 机列布置对辊式钢板矫正机来说可以分为牌坊式和台架式两种。机列布置主要包括 本体，工作辊，压下机构，摆动装置。台架式机列调整方便，结构先进，因为这次设计 第 7 页 主要针对的是中厚板，所以采用台架式。 2.3.2 减速器 减速器最大的作用就是减速， 但是在矫直过程中减速器应该还得具有分配传动扭矩 的作用，这种减速分配器一共有三种形式：二级圆柱齿轮减速器，蜗轮蜗杆减速器和圆 柱圆锥齿轮减速器。每一种形式又可以分成单支、双支、三支和四支。本次设计采用的 是双支减速器结构。 我们知道一般矫直机第三辊受的矫正扭矩最大，所以，对第三辊要尽可能有减速机 的一根轴经齿轮座传递直接传动， 来减轻齿轮座的复核。 这次设计使用的是联合减速器， 将减速器月齿轮座构成一个整体，既可以减少传动件，而且结构紧凑，可以减少机列的 总长度。 2.3.3 联轴器 运动和扭矩。它回转零件），以传递连接轴与轴（或轴与其联轴器的作用主要用来 有在机器停止运行两个轴连接在一起，只工作时，联轴器始终把联轴器的原理是在机器 轴器。电动机联轴括电动机联轴器和主联使两轴分离。联轴器包时，通过拆卸方法才能 与齿轮座的传动轴节则用来连接减速机速机的传动轴，而主联器用来连接电动机与减 所以不需要主联轴为一体的联合减速机，将齿轮座与兼司机设计轴，因为此次设计中是 用齿轮联轴器。，所以电动机联轴器选的联轴器是齿轮联轴器器。目前，应用最广泛 第 8 页 3.矫正机相关参数设计计算 3.1 原始数据 1.被矫正板最大宽度：2500=b； 2.辊身长度：mml3000=； 3.被矫正板厚度：mmh305=； 4.矫直速度：smv/21=； 5.轧件屈服极限：mpa460（冷态）； 6.矫正机的辊子数目(包括边辊数目)：7=n。 3.2 矫正机基本参数确定 平行辊式矫正机的基本参数有：辊子直径d、辊子之间的距离t、辊子的数目n、每个 辊身的长度l和矫正机矫正的速度v。 3.2.1 辊距 t 的确定 在对辊距 t 确定时，应该考虑满足最小轧件的矫正质量要求，又要考虑满足矫正最 大断面轧件时矫正辊的强度要求。为此，应分别计算最大允许辊距和最小允许辊距。最 后确定 maxmin ttt时，mma300100=。由于轧件 最大宽度mmb2500 max =；所以a可取mm300。 将数据代入公式(3.4)得 mml28003002500=+=，取mm3000=l 3.2.5 矫正速度 v 的确定 矫直机矫正速度在任务书中已经给出，但是它的准确确定还需要进行一定的讨论， 需要依据。速度和生产效率有关系，并有生产效率决定，根据轧机的生产能力知道，二 者要相互协调。由文献【1】可以查得 smv/21= 在此取smv/2= 3.3 矫正机力能参数的计算 辊式矫正机的力能参数主要由三部分组成， 一是矫直辊上的矫直力， 二是矫正扭矩， 三是电机驱动矫正机所需要的驱动功率。 3.3.1 矫直力的计算 1. 轧件的屈服力矩wm 第 11 页 屈服力矩不同于屈服极限，轧件的屈服力矩是一个外力矩，这个外力矩是使轧件弯曲到 弹性弯曲最大极限状态时得到的， 可以用英文符号 w m 表示。 它可以表示两种弯曲力矩， 一个是最大的弹性弯曲力矩，一个是最小的弹塑性弯曲力矩。由文献【1】得 wm sw = （3.5） 式中： s 轧件的屈服极限，mpa s 460= w断面系数，表达公式为 6 2 bh w = 将以上数据代入公式(3.5)得 mknmw= = 5 . 17210460 6 03 . 0 5 . 2 6 2 2. 轧件的弹性弯曲力矩 s m 根据文献【1】可得 emm ws = （3.6） 式中： w m 轧件的屈服力矩 e断面形状系数5 . 1=e。 将以上数据代入公式(3.6)得 mknms=75.2585 . 1 5 . 172 3. 作用在矫正辊上的压力（矫正力） 根据下图 3.1，每个辊子上受到的压力可以根据被矫直轧件的断面的力矩平衡条件 求出来。现在做如下假设：1）轧件在第 2 个和第三个 3 辊子下受到的弯曲力矩为塑性 弯曲力矩 s m ，二者相同，用公式表达就是 s mmm= 32 ；2）轧件在第 5 个和第 6 个 第 12 页 辊子下受到的弯曲力矩叫屈服力矩 w m ，二者一样，用公式表达就是 w mmm= 56 ；3） 轧件在第 4 辊下的受到的弯曲力矩是塑性弯曲力矩 s m 和屈服力矩 w m 二者的平均值， 用 公式表达就是 2 4 ws mm m + = 图 3-1 作用在矫直辊上的压力 根据上面是论述和力矩图分析可以分别求出每一个辊矫直时的计算表达式： 第 13 页 = = = += = = = w w w ws s s s m t p m t p m t p mm t p m t p m t p m t p 2 6 8 )( 4 8 6 2 7 6 5 4 3 2 1 （3.7） 式中： w m 轧件的屈服力矩，mknmw= 5 . 172； s m 轧件的弹性弯曲力矩，mknms=75.258； t辊距，t=360mm。 将以上数据代入公式（3.7）得 = = = =+= = = = np np np np knp np np 3 . 958 5 . 172 360 2 2875 5 . 172 360 6 3 . 3833 5 . 172 360 8 7 . 4791) 5 . 17275.258( 360 4 575075.258 360 8 5 . 431275.258 360 6 5 . 143775.258 360 2 7 6 5 4 3 2 1 （3.8） 因此可得压力总和为： )2)( 4 1 += nmm t pp ws n i 第 14 页 式中： n矫正机辊数，7=n s m 轧件的塑性弯曲力矩，mknms=75.258 w m 轧件的屈服力矩，mknmw= 5 . 172 t辊距，mmt360= 将数据代入公式(3.8)得 ()()() ()nnmm t pp wsi 3 . 239582775.258 5 . 172 360 4 2 4 7 1 =+=+= 从上面的式子计算可以得到下面的结论，每一个辊的矫直力都是不同的，其中第一 辊到第三辊矫直力逐渐增大，增大到第三辊时达到最大，随后，矫直辊的矫直力就开始 减少了，到第七辊减到最小。我们可以看到，轧件通过矫直机时，在第三个辊子上受到 的力最大，在第七个辊子上受到的力最小。 3.3.2 矫直力矩的计算 矫正机上有矫直力矩，对矫直力矩计算需要进行一些假设，我们知道轧件在被矫直 的时候是随着矫直辊的转动向前进，并不断的弯曲平整，最终达到要求。那么，矫直力 矩的确定就可以根据功能相同的原理原则，换句话说就是矫正辊在矫正扭矩 k m 的作用 下使轧件前进所做的功和 k a 轧件弯曲变形所做的功 p a 一样。 现假设在： 1）我们认为每一个辊子对轧件的弯曲力矩 i m 都是塑性的弯曲力矩 s m ； 2）弹复变形并不是消耗变形，二者不同； 3）每一个辊的残余曲率和一种情况下的残余曲率是相同的，这种情况就是小变形 矫直方案，和其最大值是一样的，最大值为 max 1 i r 。但是在这种情况下，不能考虑原始 曲率 0 1 r 方可。 第 15 页 4）当轧件一开始就有原始曲率的时候，其值为 ( )min 0 1 0 r ，我们可以规定一个平 均原始曲率，用公式表达为： min0min00 )(2 1 )( 1 0 2 11 rrr = += 上式中的 min0) (r，材料不同取值也不同，当材料是钢板时，hr/ )3010()( min0 =，式 中的 h 表示轧件的厚度值。 根据上面的论述，当被矫正的轧件上的原始曲率凸度有向下部分的时候，我们可以 根据下面的公式计算矫正的总扭矩： += max 0 1 )72( 1 2 i wk r n r em d m （3.9） 式中： 0 1 r _平均原始曲率，( )()hr/3010 min 0 =，mmh305= 故( )mmr633. 0 min 0 = 12 1 5 . 1 )(2 11 min00 = rr ，取 1 0 12 11 =mm r max 1 i r _小变形方案的残余曲率最大值。矩形断面轧件由文献【1】得 0321 . 0 1030101 . 2 460 44 . 0 44 . 0 1 35 max = = ehr s i d_矫正辊直径，mmd320=； e_形状系数，由文献【1】表 11-2 可得5 . 1=e； w m _屈服力矩，mknmw= 5 . 172 n_矫正辊辊数，7=n。 将以上数据代入公式（3.9）可得： mknmk= +=753.120321. 0)772( 12 1 5 . 15 .172 2 320 第 16 页 3.4 矫正机主电机的选择 根据文献【1】我们可以查得此次设计的辊式矫正机的电机功率的表达公式为： 12 2 += d d fpmn k （3.10） 式中： k m 矫正扭矩，mknmk=753.12； p作用在辊子上的压力总和， knp 3 . 23958= 辊子和轧件之间的滚动摩擦系数，材料为钢板时 =0.0002m； 辊子轴承摩擦系数，其中 =0.005； d辊子直径，md320. 0=； d辊子轴承处直径，md18. 0=； 矫正速度，smv/2=； 传动效率， 723 . 0 99. 099. 098. 0768 . 0 2222 = 万向接轴联轴器减速器齿轮座 ； 将以上数据代入公式得： kwn72.489 723 . 0 1 32 . 0 22 2 18 . 0 005 . 0 0002 . 0 3 . 23958753.12= += 该矫正机由两台电机驱动，所以电机功率为kw n ne86.244 2 =，选用型号 ysp4002-6 的电动机，其额定转速min/1000rn =，额定功率为kwne315= 矫正辊的转速为：smdn r nr/2 2 2= 故min/ r427.119 10320 26060 3- = = d n矫正 因此主传动系统的总传动比为：373 . 8 427.119 1000 = 矫正 n n i e 第 17 页 4 主要零部件校核计算 4.1 矫直辊的校核计算 通过第三章的计算，我们知道第三个辊子受力最大，为最危险辊，故要对第三辊进 行校核计算。 4.1.1 第三辊压力和矫正力矩的确定 由文献7，p180可知，传动力矩 333fkt mmm+= （4.1） 式中 3k m第三辊子上的矫正力矩 3f m第三辊子上的摩擦力矩 由文献7我们能得到： kk m p p m = 3 3 （4.2） 式中 3 p 第三辊压力，np 6 3 1075 . 5 = p矫正机的总压力，np 3 . 23958= k m作用在矫正机上的矫正力矩，mmnmk=12753 将数据代入公式 4.2 得 mmnmk= = 6 6 3 101 . 312753 3 . 23958 1075 . 5 由文献7我们可以得到： ) 2 ( 33 d fpm f += （4.3） 式中 3 p 第三辊压力 f 辊子和轧件之间的摩擦系数， 在矫直过程中辊子和轧件可能有很大 的滑动摩擦，当轧件材料是钢板时： mf0008 . 0 = 第 18 页 辊子轴承的摩擦系数，m005 . 0 = d辊子轴承处直径，mmd140= 将数据代入公式 4.3 得 mmnm f =+= 5 . 48012) 2 14 . 0 005 . 0 008 . 0 (1075 . 5 6 3 将数据代入公式 4.1 得 mmnmt=+= 66 3 10148 . 3 5 . 48012101 . 3 4.1.2 第三辊上弯曲力矩和支反力的确定 图 4.1a 为辊身长度支承辊的配置图，现在我们认为第三辊的压力 3 p 是均布载荷， 在支撑辊单位长度上的压力 mm n b p q2300 2500 1075 . 5 6 3 = =，在矫直辊一个辊身长度上 一共有支撑辊五个，为了方便计算，可转化为一个有七支点的连续梁，由此将其简化为 力学模型，如图 4.1b 所示。 第 19 页 图 4.1 矫正辊配置 根据文献【7】，我们查得三弯矩方程式的表达式是： +=+ + + + 1 11 1111 6)(2 n nn n nn nnnnnnn l b l a lmllmlm （4.4） 式中 1n m、 n m 、 1+n m第 1n l、 n l 、 1+n l支点的弯矩 n l 、 1+n l第n、1+n跨度的长度 n 、 1+n 第n、1+n跨度在外载荷作用下的弯矩图面积 n a 、 1+n b弯矩图面积 n 、 1+n 的重心到支点1n、1+n的距离 第 20 页 4.1.3 弯曲力矩 （1）下面的 01 段和 12 段梁弯矩图已经给出来了，根据梁上的作用载荷得出，现 在要求弯矩图形的面积大小，首先应该先算出最大的弯矩 max m。 对于 01 段： 最大弯矩 = 2 1 0 01max l lam （4.5） 而 ( ) n l lq a51750 500 1502300 2 1 2 1 2 1 2 1 0 = = naqla293250517501502300 0 1 1 = a01 段 b12 段 图 4.2 作用载荷和弯矩图 第 21 页 将以上数据代入公式（4.5）得 mmnm= = 6 1max 1023.14 2 150 35051750 此段的弯矩图面积 1 为： 1max 11max 1 0 1 2 1 22 1 mlm l l+ = 66 1023.14150 2 1 1023.14) 2 150 350( 2 1 += 29 100234 . 3 mmn = 每一个弯矩图面积都有一个重心， 现在需要计算重心到到支点o的距离， 用字母 1 a 表 示，其公式为： 3 ) 2 ( 3 21 1 01 ll la+= 3 150 ) 2 150 350( 3 2 += mm233 对于 12 段： 最大弯矩 mmnqlm= 822 22max 10035 . 1 6002300 8 1 8 1 弯矩图面积 mmnml= 108 2max22 1014 . 4 10035 . 1 600 3 2 3 2 1-2 段弯矩图面积重心到支点2的距离用字母 2 b 表示，其公式为： mm l b300 2 600 2 2 2 = （2）由于支点 0 的弯曲力矩0 0 =m，故对于 02 段由公式 4.4 得三弯矩方程为 )(6)(2 2 22 1 11 22211 l b l a lmllm +=+ 代入有关数据化简整理得 第 22 页 8 21 10056 . 7 622=+ mm （4.6） 对于 23 段和43段的作用载荷及其弯矩图与 12 段相同，那么对 13 段来 说可以得到： )(6)(2 3 33 2 22 3321221 l b l a lmllmlm +=+ 32 =， 232 bba= 代入有关数据化简整理得 8 321 10 2 . 136226=+mmm （4.7） 对于42段由公式（4.4）得三弯矩方程为 )(6)(2 4 44 3 33 4432332 l b l a lmllmlm +=+ 432 =， 243 bba=且 42 mm= 代入有关数据化简整理得 8 32 101 . 12=+ mm （4.8） 联立求解公式 4.6、公式 4.7、公式 4.8，则可求得支点 1、2、3 处的弯曲力矩为 mmnm mmnm mmnm = = = 7 3 7 2 7 1 1019 . 3 1062 . 4 1095 . 1 由于 o mm= 6 、 15 mm=、 24 mm=，故求出 1 m 、 2 m 、 3 m 后，可得出整个