四辊轧机的计算(20210423014901)

1、四辊轧机计算部分：1.1轧辊尺寸确定1）工作辊身长度L应大于所轧钢板的最大宽度bmax :L 1780 bmax取bmax=200,则工作辊身长度L=1980；支撑辊身：1780mm2）对于四辊轧机，为减少轧制力，应尽量使工作辊直径小一些。但工作辊的最小直径受着轴颈和轴头扭转强度和咬入条件的限制。工作辊直径D1和支承辊直径D2参考轧机文献1表3-2，四辊轧机的L/D1，L/D2,，及D2/D1应满足如 下关系式：LD132LD21-6，d2d12.0则得出：D1 612,根据轧辊强度及允许的咬入角a （或压下量与辊径之比）和轧辊的强度要求 来确定。应满足下式：DiA h/1-cos a式中D工

2、作辊直径；A h压下量；a咬入角； 由文献可知，四辊可逆轧机的最大咬入角a =1520。；取a =20。； 得到：D595.2mm为安全取取整数，工作辊直径：620mm,支撑辊直径：1240mm;3）轧辊辊颈尺寸d和I的确定轴颈直径d和长度I与轧辊轴承形式及工作载荷有关。工作辊轴径：d1 0.4D1 250mm ；工作辊轴径长度：Ld10.5D1310mm支承辊轴径：d20.4D2496，取整500mm支撑辊轴径长度：Ld2 0.5D2620mm1.2轧辊材料工作辊选择材料为：球墨铸铁支承辊选择材料为：9CrMo1.3轧制力的初步计算：轧制力的理论计算根据塑性力学理论分析变形区内应力状态与变形

3、规律，首先确定接触上单位压力分布规律及大小，求出接触弧上的平均单位压力Pm后，按下式计算：PPmF式中P m为平均单位压力；F为轧件与轧辊接触面积在水平方向的投影。F bo bi l2式中:b0、bi为轧制前后轧件的宽度；l为轧件与轧辊接触弧的水平投影；当两个轧辊直径相同而在不考虑轧辊弹性压扁情况下，接触弧长度的水平投影I为：I AC . AB2 BC2而 BD=2RABBDBCAB1 BC(h01h1)h2 2则:1 : R h所以取I1如果忽略二次项-41 2 h2、R h4、R hh2，l近似为lh 、230533.91mm2 / 421.3轧制力矩计算传动轧辊所需力矩为轧制力矩轴承中摩

4、擦力矩M三部分之和，即1780 1780 33.91260359.8mmM,由工作辊带动支承辊的力矩MR与工作辊MzMrf1求轧制力矩MMz P a式中，P为轧制力；A 为轧制力臂，其大小a=L/2 ；L为接触弧长度；求工作辊传动支承辊的力矩MMr=R- cPcos R=cos ()式中F工作辊轴承处反力，F=Rsin ()1 工作辊处轴承摩擦圆半径,1=dd1 工作辊辊颈直径， a=440mm轧辊轴承摩擦系数，由文献可知=0.0041.4轧机主电动机力矩与电动机功率计算根据文献3可知电机功率：N=M 小19550式中Mk轧辊驱动力矩，n 1电机转速，r/minn传动效率，轴万轴=0.982

5、0.96 0.982 =0.893 / 460v式中v轧制速度D i工作辊直径通过上式可以计算出电机所需提供的功率大小。1.5支撑辊轴承的选型基于本轧机的要求轧制力大，轴向力较小，故选用四列圆柱滚子轴承。根据 支撑辊轴颈d=500mm选取四列滚子圆柱轴承的型号为 500RF30型。其基本参数 如下表。基本尺寸/mm安装尺寸/ mm其他尺寸/ mmdDTd amaxDaminab1b2min1 min500720675719721151424.532.5计算系数基本额定载荷/kN极限转速/ r min 1重量/ kg轴承代号e丫1丫2YdCrCor脂油W0.371.72.32.11760420056070075.1500RF30 型由于轧制时支承辊几乎承受全部弯曲应力，计算时，通常按承受全部轧制力的情况考虑。所以要对支承辊上的轴承进行校核。根据支承辊直径选取内圈无挡边的四列圆柱滚子轴承，内径d=500mm外径D=720mm由文献查得该轴承的额定动载荷 C 1.3 107KN，转速n 60r/min轴承寿命计算。由文献13-5可知：60n P式