轧机机架设计1

1、2011 届机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文） 2011 届机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文） #、户 、.刖百21 世纪世界钢铁工业发展的一个显著特点是钢材市场竞争愈演愈烈，竞争的焦点是钢材的质量高而成本低。（1 ）随着国民经济的高速发展，科学技术的不断进步，汽车、机械制造、电器和电子行业对板材及带材的质量提出了更高的要求。板厚精度是板带材的两大质量指标之一，板厚控制是板带轧制领域里的两大关键技术之一。（2）我国近年来从发达国家引进的一些大型的现代化的板带轧机，其关键技术是高精度的液压板厚控制和板形控制。板厚精度关系到金属的节约、构件的重量以及强度等使用性能，为了获得高精度的

2、产品厚度，液压辊缝控制系统必须具有高精度的压下调节系统及控制系统的支持。液压辐缝自动控制是AGC（自动厚度控制）系统的重要组成部分，其目的是获得板带材纵向厚度的均匀性和保证较高的厚度精度，从而生产出合格产品。目前，液压辊缝自动控制已成为现代化板带生产中不可缺少的组成部分，其运行状态的优劣对轧制产品的质量和产量具有重大影响。（3）各行各业对板带材厚度精度的要求越来越高，对轧机液压辊缝控制系统的控制要求也随之越来越高。在实际轧制过程中，影响轧后带材厚度精度的因素很多，分析系统参数变化对轧制厚度及系统品质的影响，可为系统的优化设计及对轧制过程的参数设定提供基础。由于冷连轧机无法停产做实验（1676m

3、m冷轧机停产一天的损失就会将近二千万元），因此有必要借助计算机手段，对影响其厚度精度的液压辊缝控制系统进行仿真，以便了解这些因素对板厚精度影响的规律，提出消除或减小该影响的方案。在板带材工业加工过程中，生产的速度越来越快，要求的效率也越来越高，因而要求液压辊缝控制系统能在最短的时间内达到给定的目标。这也就要求保证两点：一是控制模型的准确性和合理性；二是液压压下的快速性。（4）因此，必须对液压辊缝控制的控制算法和执行机构进行进一步的研究，以选择最适合某套轧机的控制模型和提高执行机构的反应能力。板带材几何尺寸包括纵向厚差，横向厚差和板形。纵向厚差是指以板宽中点处沿轧制方向的厚度之差；横向厚差是指板

4、带材同一横断面上，中点与边部的厚度之差，板形直观上讲是指板带材的翘曲程度，实质是指板带材内部残余应力沿横向的分布。本文以铅带轧机机架为主要研究内容。2011 届机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）- -2011 届机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）- # -杜攀铅带轧机机架设计 第一章 绪论轧钢机的定义及组成轧钢机的定义1狭义的定义：轧制钢材的机械设备称为轧钢机，它使轧件在转动的轧辐间产生塑性变形，轧出所需断面形状和尺寸的钢材。2广义的定义：用于轧制钢材生产工艺全部所需的主要和辅助工序成套机组称为轧钢机。轧钢机械设备的组成轧钢机械设备的组成可以分为两大类：主要设备和辅助设备。.主

5、要设备直接使轧件产生塑性变形的设备称为主要设备，也成为主机列。它包括：工作机座（轧辐、轴承、轧辐调整装置、导位装置及机架等），万向和梅花联轴器，齿轮机座，减速器，主联轴节，主电机等。.辅助设备是指主机列以外的各种设备，它用于完成一系列辅助工序。辅助设备种类繁多,车间机械化程度越高，辅助设备所占整个车间机械设备总重比例也越大。轧机的分类由于轧钢工业不断发展，钢材产品种类繁多，轧机型式也是多种多样。故轧钢机可按用途、构 造和布局进行分类。一轧机按用途分类轧机按用途分类有开坯机、型钢轧机、 板钢轧机、 冷轧板带轧机、钢管轧机、特种轧机。二轧机按构造分类按构造分类有二辐式轧机 、三辐式轧机、三辐劳特式

6、轧机、 复二辐式轧机、 四辐式轧机、 多辐式轧机、行星式轧机、立辐式轧机、二辐万能式轧机、H型钢轧机、斜辐式轧机、45o式 轧机、特殊轧机。三轧机按布置分类轧机按布置分类有单机座式 、横一列式、 二或三列式、 双机座串列式、 连续式、半连续 式、串列布棋式。轧机主机列的组成轧机的主要设备由一个和多个主机列组成。主机列包括：主电机、传动机构和工作机座等。工作机座主要部件包括：轧辐，机架，轧辐轴承，轧辐调整装置，导板，固定横梁和地脚板等。虽 然轧机类型很多，但是工作机座组成部分大体上是一致的。辅助设备分类从轧钢车间生产钢材的全部工艺过程可以看出，除在主机列上完成塑性变形轧制工序外，还要有很多辅助工

7、序，把这些工序连贯起来才能使车间生产从坯料到成品连续进行。其中每个工序均需要相应的设备来完成。就轧制工序而言，除主机列外，还需要升温、翻转、运输等各种辅助设备配合完成。从保证生产连续性来看，每个辅助设备都关系到整个车间生产的进行，任何一项设备发生故障都会使全部生产停止；同时， 每项辅助设备生产能力均直接影响全车间生产率的大小。因此，在轧钢车间中辅助设备与主要设备比较仅是分工不同，二重要性是同等的。辅助设备可分为两类：1 改变轧件外形的设备，如：剪切机、矫直机、卷取机等。2移送轧件的设备，如：辊道、翻钢机、推床、升降台等。1.5 轧机设备的发展和未来近代一些钢铁工业发达国家的轧钢设备的发展动向是

8、大型化、连续化、高速化、和自动化。这是对钢材要求不断提高产品产量地和质量、提高劳动生产率、降低原材料和能源消耗及产品成本的发展结果，着也是和轧钢设备制造水平有关的重型机械制造、电机制造、计算机和自动控制以及液压系统等科学技术发展有密切关系的。2011届机械设计制造及其自动化专业毕业设计(论文)- -杜攀铅带轧机机架设计 第二章机架.1机架的型式及主要参数机架型式机架俗称牌坊，是轧钢机工作机座的骨架，它承受着经轴承座传来的全部轧制力，因此要求它具备足够的强度和刚性。机架根据结构的不同分成两类；闭式机架和开式机架。开式机架的上盖可以从 U形架体上拆开，它的刚性不及闭式机架，但它的换辐方便的优点使它

9、广泛 地应用在型钢轧机上，开式机架的上盖与U形架体的连接方式很多，现选用斜楔连接的形式。如下图1 :图1斜楔连接这种机架的上盖是成整体的，将它吊放在两片U形架体的上端，机架上盖的中部紧密地插在U形架体的两立柱之间，在其每个垂直结合面上用斜度为1:25的两块楔子打紧。此两块楔子与机架垂直结合面成 15o配置，下楔底面与机架盖接触，上楔上面与立柱接触。因此楔子打紧 后，机架上盖与 U形架体连接得很牢固。由于楔子以较大的接触面承受压力，所以变形小，有利 于提高机架的刚性。它本是开式机架，因为它的刚性好，故有半闭式机架之称。这种机架还具有换 辐方便的特点，因此近年来被广泛应用于型钢轧机的趋势机架结构。

10、虽然机架的型式种类很多，但它们的结构具有许多共同的特点。一般设计机架时要考虑以下一些问题：1、机架上横梁中部镶有与压下螺母外径相配合的孔，装入压下螺母后，下面用压板固定。为保证 上横梁有足够的强度，上横梁的中部厚度要适当加大。2、机架立柱的中心线应和装入其中的轧辐轴承座的中心线相重合，对于上辐经常作上下移动的初轧机和钢板轧机，立柱的内侧面与上辐轴承座相接触的一段应I!上铜滑板，以避免立柱被磨损， 铜滑板用埋头螺钉紧固在立柱上。3、机架立柱的断面形状有近似正方形，矩形和工字形三种。4、机架下部有机架底脚，机架靠它座在地脚轨上，并用地脚螺钉来紧固。5、在大型初轧机上，为了缩短轧辐与工作辐道之间的距

11、离，往往在轧辐的两侧各增加一个机架辐的机架辐的轴承装在机架上。图2机架的主要参数:机架各部尺寸大多根据轧辐直径来决定，在很多有关轧钢设备的书籍中给出了计算机架尺寸的经验式。. 窗口高度窗口高度H与轧辐数目，辐身直径，辐劲直径，轴承和轴承座径向厚度，以及上辐的调整距离等因素有关。计算时可根据轧机的结构型式和各部件的尺寸具体确定。可用下式计算：H=A+d+2S+h+ &(2.1 )式中A 轧辐中心距，对四辐轧机是指支承辐中心距，对于三辐轧机是指上下辐中心距，A=213+0.5=213.5mm 。d辐劲直径，d=118mm。S轴承和轴承座的径向厚度，h上轧辐调整距离，&考虑上下螺丝头部伸出机架外的余

12、量，以及安放测压头的可能性。&=30mm根据公式求得窗口高度：H=500mm.窗口宽度对开式机架的窗口宽度 B可根据轴承座的尺寸来确定。B=250mm.轧机总高度为 760mm，总宽度为 450mm和460mm.立柱断面尺寸机架应具有足够的强度和刚性，机架刚性表示它抵抗变形的能力，实际上它与机架立柱断面尺寸有着密切的关系。机架立柱的断面尺寸可以根据下面的式子近似确定：当为铸钢轧辐时对于开坯机F2=0.650.8d2对其他轧机F2=0.8 1.0 d2式中 d辐劲直径。则：F2=0.8x1182=11139mm24,轧机与轨座连接于螺栓孔间的距离Bi = (2.5-3) D=532.5mm式中D

13、对于两辐轧机，D为轧辐辐身直径为了提高钢板和带钢的厚度精度，减小钢板和带钢的厚度公差范围，目前有把机架立柱的断面尺寸和轧机刚性增大的趋势大多数亲情况下，确定机架立柱的断面尺寸都已突破上述式子的限制。.2二辗开式机架的强度计算二辐开式机架主要用于精轧机座和顺列式多机座轧机上，它的上梁通常用螺钉紧固在立柱上，当机架上作用油轧制力时，连接螺钉仅承受拉力，于是该机架应为静定钢架，但下横梁在轧制力作用下产生弯曲时，立柱将跟随着向内变形，上横梁一般均由立柱外侧锁紧，故他不影响立柱向内倾斜，而上辐轴承座则可能妨碍立柱互相靠近，机架在上辐轴承座处出现静不定力To所以二辐开式机架仍然是一次静不定结构，静不定力T

14、根据下面变形条件决定：Atp+ A tt+ A=0(2.2)式中A机架立柱和轴承座间的侧向间隙；Atp 作用力Pi在T方向产生的位移；A TT静不定力T在T方向产生的位移；作用力Pi由轧辐机构所产生的轧制力P=21.2KN所决定，Pi = P若用Atp表示单位力作用在 T点在T方向产生位移，则将 A tt=T&tt代人上式得：用材料力学的方法求变位:Atp+T Atp+ A=0Atp 和 &tt(2.3)TPPI2C8EI1(2.4)&TT2C33ELliC2 EIi(2.5)式中Ii I2 下横梁、立柱的断面惯性矩;li 下横梁轴线长度;C T力作用点和机架下横梁轴线之间的距离。 将求得的变

15、位代人公式，并简化得：Pl1 M1max =3.53MP(2.8 )皿式中 W1 下横梁断面模数。(2)立柱上弯曲力矩与下横梁连接处为最大，其值为：M2max TC=1N.m(2.9)立柱上的最大应力： M2max _PL=o.89Mp(2.10)W22F2式中 W2 F2 立柱断面模数和断面面积。轧机在工作过程中，侧向间隙可能变化很大。 在计算立柱力时，应设 0,即取T为最大;在计算下横梁应力时，应设T 0,即取最大可能的值。上横梁由螺栓引起反力，因此上横梁可按简支梁计算。上横梁的最大弯曲力矩也位于其中点，EI1(2.6)T里只能为正值或零，不能为负值。如果上式求得T是负值，则表示立柱T力不

16、作用点的水平位移小于侧向间隙，即 T力不存在。有T力作用时的机架弯矩图如图 3:Pi机架各部的弯曲力矩和应力值：(1)下横梁中点弯曲力矩最大，其值为：PiliM1maxTC=1589N.m(2.7)4下横梁上的最大弯曲应力：其值为：R,用Mmax =1060N.m(2.11)4上横梁上的最大弯曲应力：Mmax吧=5.65MP(2.12)W式中l 上横梁上两螺栓之间的中心距；W 上横梁的断面模数。2.3机架的材料及许用应力机架的材料轧钢机机架通常采用 ZG35铸造，有时也有用ZG25制造的。但一般采用整体铸造。 铸铁机架 由于不能承受冲击载荷强度较低，现在已不再使用。机架铸造的机械性能应该保证到

17、达：222b 5000kg/cm ； s 2800kg/cm ；15%； ak 3.5(kg.m)/cm o铸造碳钢由于钢水的流动性差，在铸型中凝固冷却时体收缩和线收缩都较大，故不宜设计较复杂形状的铸件。铸钢的吸振性低于铸铁，但是其弹性模量却较大强度比铸铁高，故铸钢机架常用于 受力较大的机架。铸造碳钢机架常见材料如下表：ZG200-400 及ZG230-450有一定的强度、良好的塑性和韧性，有较高的导热性、焊接性和切削加工性。但排除钢水中的气体和杂质比较困难，所以容易氧化和热裂。常用于模锻锤钻座、外壳、机座、轧钢机机架、锻锤汽缸体和箱体。ZG270-500它是大型铸钢件生产中最常见的碳素铸钢，

18、具有较好的铸造性和焊接 性，但易产生较大的铸造应力引起热裂。广泛应用于轧钢，锻压，矿山设备等，如轧钢机机架、辐道架、 连轧机轨座、坯轧机立辐机架、万能板坯轧机机体，水压机横梁和中 间底座，水压机基础平台、曲柄压力机机身、锻锤立柱、热模锻底座 及破碎机机架等。ZG310-570用于重要机架计算静强度时机架许用应力的确定前面讨论轧钢机机架的应力计算时，都把作用力看成是固定不变的静载荷，而且应力在各断面上的分布是均匀的， 求得的应力是名义应力，而根据名义应力来判断机架强度的方法称为机架静强度计算。而实际上，轧制时轧机受着极频繁的冲击和振动的作用，此时机架中出现的动载荷往往高出于静载荷的倍数。同时由于

19、不正确的轧制方法，可能在轧辐折断时使机架上的作用力出现最大值，此时机架上的实际应力超过名义应力。此外还由于机架形状和尺寸的影响，机架上由于应力集中产生的局部应力也大大超过名义应力。工作机架是轧钢机座中最重要的零件之一。为了避免机架毁坏，在采用名义应力校核机架强度时， 往往选用较大的安全系数 m=12.5-15和小的许用应力值，以弥补 名义应力不符合实际的缺陷。 当然也和制造上的原因造成机架材料性质发生波动， 而无法对它的强 度极限作出准确估计有关。所以机架静强度的判别式为：(2.13)式中 名义应力;b 机架材料的强度极限。计算净强度时，虽然选用了较大的安全系数，许用应力只为350450kg/

20、cm2 (34.3 44.1MPa), 但机架也会因偶然事故而遭破坏，或者在尖锐的应力集中作用下仍不免灾使用一段年限后断裂。所以精确计算出机架内部各点的实际应力和合理选择机架的许用应力值，对保证轧钢机可靠工作和降低机架种类都具有重大意义。防止过载破坏机架许用应力确定为了防止机架过载破坏，机架许用应力应根据下述条件确定，当轧辐由于过载而断裂时，机架不应产生塑性变形，即式中机架材料的屈服极限;P1Pmax2=9000kg/cm(2.14)P1、Pmax机架的计算负荷和轧辐断裂时的最大负荷。Pmax值通常由轧辐辐颈强度所决定，故为d2(2 bbxydybS(2.15)Pmax 二C C式中 b、S轧

21、辐材料的强度极限和辐颈断面的塑性断面系数;c压下螺丝中心线至轧辐辐身边缘的距离。 对圆断面来说 S=0.167d3 ,所以Pmax0.167d3b =763MpC(2.16)2.4机架弹性变形的计算机架在垂直方向的变形是由横梁变形G和立柱变形f2两部分组成的，而横梁变形又包括由弯曲力矩所引起的变形 f1和由切力引起的变形 3两项组成，于是机架垂直方向的变形为：2011届机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）- -杜攀铅带轧机机架设计 杜攀铅带轧机机架设计i0f fi fi f2横梁变形可以用与其等效的悬臂梁来计算。悬臂梁固定端相当于横梁的中点,与立柱连接点，其上作用有 且力和弯矩M2。悬臂

22、端的挠度就是一个横梁的变形,2按单位力法计算。(2.i7 )悬臂端即为横梁 一” 挠度fi和fi可fili2 0MiMidx(2.i8 )弯曲力矩Mi及单位力引起的弯曲力矩 Mi为:因此得 PM i x M 2 M i x 2fili2 (Fili 4EIi( 6M2) =0.5(2.i9 )(2.20 )式中M2机架立柱中的力矩。fiL 勺 kQQ ,0 d0 GFi(2.2i )式中 G、Fi 剪切弹性模数和横梁断面面积;k断面形状系数，对于矩形断面K=i.2 。切力Qi及单位力引起的切力Qi为:因此得:fi皿=0.72GFi立柱伸长量为:, FI2 f2 =0.0022m2EF2(2.2

23、2 )(2.23 )式中F2立柱断面面积；l2立柱的轴线长度。 , 对于上横梁和下横梁具有相同断面的机架来说，fi值为：第三章 轧机机座及机座的刚性3.1轧机刚性概念轧钢机在轧钢时产生的巨大轧制力，通过轧辐、轴承、压下螺丝、最后传递至机架，由机架来 承受。轧钢机上的所有这些零部件都是受力部分，它们在轧制力作用下都要产生弹性变形。因为这个缘故，轧机受力时轧辐之间的实际间隙要比空载时大。通常我们将空载时轧辐间隙陈为原始辐缝S0 ,而把轧钢时轧机辐缝弹性增大量称为弹跳值。弹跳值是从总的方面来反映轧钢机座受力后轧机变形的大小，它是与轧制力的大小成正比的， 在相同的轧制力作用下，如果轧机弹跳值愈小说明该

24、轧钢机座刚性愈好。所以轧钢机座的刚性的概念是表示该轧机抵抗弹性变形的能力。轧机弹跳值得存在并不妨碍轧机轧出一定厚度的轧件，因为对于该轧机可以采用预先调整的原始辐缝的方法，使弹跳后的辐缝值恰好与轧件的厚度相同。但轧制薄钢板时，有时由于压下装置的 限制，即使采用预压紧的办法，轧机的弹跳值仍然大于钢板厚度，这时就无法轧出较薄的钢板来， 也就是说轧机的弹跳值大小将限制轧出钢板的最小厚度。轧机弹跳值多产品质量有很大的影响，它是决定轧出钢板厚度的波动量的主要因素之一，如果钢板的厚度波动差别过大时，将使钢板成为不合格品。造成板厚波动的主要原因是在一道轧制过程中（S。一定）。当轧制压力由于某种原因而发生变化时

25、辐缝的弹性增大量也随着变化。由于轧材出 辐缝厚弹性恢复量很小，所以轧机辐缝弹性增大量的变化就是轧出钢板板厚的变化。为了解轧制力变化对辐缝 弹性增大量的影响，以纵坐标表示轧制力，以横坐标表示轧辐的开口度， 由实验的方法作出轧机的弹性变形曲线，如图4:So,以后随轧制力增大，轧辐的开口度加大。由图中可以曲线与横坐标轴的交点，即为原始辐缝看出，在轧制负荷较低时有一非线性线段, 定值。曲线的斜率就是机座的刚性系数，但是在高负荷部分曲线的斜率逐渐增加，而趋向于一固所以轧机的刚性系数就是当轧机的辐缝值产生单位距离的变化时所需的轧制力的增量值，即K式中的f为弹跳值得改变量。当轧机弹性变形曲线为一直线时，刚性

26、系数可以表示为(3.1)式中f为弹跳值。由上式可知，轧机的弹性变形曲线愈陡，系数愈大，则轧机的刚性愈好。如果轧机的弹性变形曲线为一直线，则如下图5:(3.2)(3.3)(3.4)图5可知轧出钢板的厚度可以用下式表示：h S0 f So -k即p K(h So)上式为轧机的弹性变形曲线方程，它表示轧制力大小与轧出钢板厚度h之间的关系。另外由塑性变形方程知，轧制力大小又与轧件变形时的压下量h值有关，其公式为:PPmb. R(H h)式中巳平均单位压力；b、h 钢板的宽度和厚度；H 坯料厚度；R轧辐半径。由于平均单位压力 Pm也是h的函数，因而轧制力方程为一非线性方程，其塑性变形曲线如图6:由联立解

27、公式（1）、（2）,即可以求得钢板的厚度。如用图7表示则为:图7上两式中任何一个参数发生变化都图中轧机弹性变形曲线与塑性变形曲线的交点就为工作点。将引起工作点的改变，则板厚就发生变化。对于轧机刚性对轧制出钢板厚度的影响有以下几种情况：1）在轧制过程中由于轧件变形抗力、摩擦系数和张力等外部因素发生变化。2）板坯厚度不均匀引起的塑性曲线的改变。S的变化从而引起3）轧辐偏心及油膜轴承油膜厚度的变化，使轧辐辐缝值产生 钢板厚度的变化。因此，轧机刚性对轧制出钢板的质量有着密切的关系，因此刚性的概念对设计轧机非常重要。影响轧机刚性的因素轧机的刚性对轧制产品的尺寸公差有着直接的影响，而轧机的刚性又不是一成不

28、变的常数，它受到外界条件的改变而改变。轧制速度的影响对于采用液体摩擦轴承的轧机，由于轴承的油膜厚度在生产过程中是经常发生变化的，因此它将直接影响到轧机刚性的改变。造成油膜厚度变化的原因，对于某一性质稳定的润滑油，在冷却充分的条件下，它仅与轧制力和轧制速度的大小有关。表示在不同轧制速度下所测得的轧机弹性变形曲线如下图8-a。由图可见，在某一恒定不变的轧制速度请况下，当轧制力大于某一定值时轧机的 弹性变形曲线基本上接近于直线，因此可近似的认为轧制力的变化对于轧机刚性不发生影响。轧机刚性的改变主要由轧制速度的变化引起的。如此轧制速度为横坐标， 轧机刚性系数为纵坐标则可得下图8-b。由图可以清楚的看出

29、，随着轧制速度的增高，轧机的刚性系数下降。轧机刚胜系狼g变化率图8板宽的影响在轧制不同宽度的钢板时，单位板宽上轧制力的大小是不一样的，在变形区中工作辐的压扁量也是互不相同的 。另外由于板宽的不同，会造成工作辐与支持辐间的接触压力沿辐身长度方向有不同的分布情况，从而使工作辐与支持辐的接触变形量和支持辐的弯曲变形量都发生变化。由于这些原因，板宽的大小将会影响到轧机的刚性。 如下图9-A表示在不同板宽情况下测得轧机刚性系数 随轧制速度变化的情形。如果在某一轧制速度下，那么对于不同板宽作出轧机刚性系数的变化如图 9-B。由图可见，轧制钢板的宽度愈窄，轧机的刚性系数下降愈多。图9提高轧机刚性的措施从轧机

30、弹性方程h S0 f S0 p可以看出，对于克服由于轧制力的波动而引起板厚变化， k轧机刚性系数愈大则更加有利。因此在一般情况下均希望尽可能。地增大轧机的刚性， 在板轧机设计中，有增大立柱断面和各受力零部件尺寸的趋势。用增大轧机零部件尺寸的方法轧机的刚性是有一定限度的，一方面它遇到像机架这样巨大零件在制造、加工和运输方面的困难，另一方面由于轧辐和轧件间接触变形的不可避免，而且随着轧辐尺寸的增大，接触变形也要增加，它约占总变形的15%-50%。所以提高轧机刚性是非常重要的。采取措施有下面两方面：.缩短轧机应力回线长度在普通轧钢机中，轧机的弹性变形f可近似地用胡克定律来表示各受力部件的变形之和，即

31、l3F3l3F3l3(3.5)中11式中l2、F2 机架立柱的长度和断面面积;l3、F3 上辐轴承至上横梁的长度及压下螺丝的断面面积; 一l3、F3 下辐轴承座的图度及断面面积；l1、I1 上下横梁的长度及断面惯性矩；k系数。由上式可以看出，在一定的轧制力作用下， 轧机的弹性变形是受力零件的长度和断面面积的函 数。靠增加轧机各零件的断面面积和惯性矩会增加设备的重量，所以减小轧机的弹性变形增大轧机刚性是唯一的办法， 就是尽可能地减少轧机中受力零件的长度。轧机中受力零件的长度之和就是该轧机应力回线的长度，因此缩短轧机应力回线的长度，便能提高轧机的刚性。.对机座加预紧力如果在轧制前对轧机加预紧力，那

32、么轧机在轧制时变形量就可以大大的减小，从而提高轧机的刚性，凡是轧辐未受力就使机架和轴承座处于受力状态，那样就是对轧机施加了预紧力。第一种是对轧机的支持辐轴承座之间装设有推力的液压缸。第二种是在轧机的窗口内装设有两个调整螺栓，它们通过两根预紧力压杆压下支持辐轴承座上，在下横梁上装有液压缸。第四章机架的连接结构机架与机架之间以及机架与地基之间的连接多采用螺栓连接，机架连接处的刚度是机器总体刚度的重要组成部分，连接结构刚度直接影响机器的工作性能。影响连接刚度的因素有：1.预压力的大小。2参与力传递的接触面大小。传力接触面越大，接触变形就越小，接触刚度就越高。3机架的刚度大小。在集中载荷的作用下，机架

33、的自身刚度及局部刚度较高时，接触压强的分布就比较均匀。反之，若机架刚度不足，则接触压强分布不均，接触变形也将不均，接触变形也将不均，使接 触刚度降低。为保证机架连接刚度，设计时应注意：(1)改变连接部位的受力状态。由于螺栓中心线与板壁之间存在着偏心距e,使凸缘产生向上的弯曲变形，但当螺栓越靠近板壁时，弯曲变形就越小，因此设计时应注意尽量螺栓孔靠近板壁或使螺栓孔中心线与板壁中心线重合。如图10:图10(2)合理提高接触表面的平面度公差等级及改善其表面粗糙度。重要的接触表面必须配磨或者配研，R a值应不大于1.6um, 一般接触表面应不大于 3.2um。配刮时每25mmx25mm范围内，高精度机床

34、接触点为12个以上，一般接触面部少于4-8个点，并应使接触点分布均匀。(3)预紧力应大于作用力，通常应使接触面间的平均预压压强约为2MPa(4)螺栓的数量及排列。连接螺栓的总截面不变时，螺栓的数量及大小对连接刚度的影响。直径较小的而数量较多的螺栓连接比直径较大而数量较少的螺栓连接法向变形小。但是，螺栓的排列和三角肋对连接有一定影响，均匀排列的比不均匀排列的螺栓刚度高，对于纵向的抗弯刚度和抗扭刚度随着肋的数量增加而提高。由于设计的此轧机用于轧铅板，所用的轧制力P小，所以不加肋即可。机架连接凸缘的结构型式有 3种：1.爪座式；2.翻边式 ；3.壁龛式。但是爪座式也壁 连接处的局部刚度较差，连接刚度

35、低，铸造简单。翻边式的局部刚度较爪座式高1-1.5倍，适用于一般连接。壁龛式局部刚度高，但是铸造困难。所以现在选用翻边式比较合理，局部刚度较高，铸 造较简单。如图11：爪座式商迫式图112011 届机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）- -杜攀铅带轧机机架设计 总结本文对轧机作了简单的介绍，并且对铅带轧机机架的设计轧机机座及机座刚性作了详细的介 绍，具体内容有机架的型式及主要参数，二辐开式机架的强度计算，机架的材料及许用应力，机架弹性变形的计算，轧机刚性概念，影响轧机刚性的因素，提高轧机刚性的措施等。最后介绍了轧 机机架和机座连接结构， 有连接的注意事项和连接的方式等。并且在论文不清楚的

36、地方以图表的形式加以表达和阐述，这样使论文更加清楚，让读者易懂。脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，也体会到了指导教师对我关怀和帮助的重要 性。致谢语我要感谢我的导师和专业老师，是你们的细心指导和关怀，使我能够顺利的完成毕业论文。在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着老师们辛勤的汗水和心血。老师的严谨治学态度、渊博的

37、知识、无私的奉献精神使我深受启迪。从尊敬的导师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。参考文献许石民，孙登月.板带材生产工艺及设备.北京：冶金工业出版社，2008.邹家祥.轧钢机械.北京：冶金工业出版社.1993.陆济民.轧制原理.北京：冶金工业出版社，1993.曾励.机电一体化系统设计.北京：高等教育出版社,2010.闻邦椿.机械设计手册M.北京：机械工业出版社 ，2010. TOC o 1-5 h z 陈鼎宁.机械设备控制技术.北京：机械工业出版社，2006.唐蓉城，陆玉.机械设计M北京：机械工业出版社1993.薛严成.公差配合与技术测量M.上海：上海科学技术出版社，1999.邱宣怀.机械设计M第四版.北京：高等教育出版社 1992.聂毓琴，孟广伟.材料力学.北京：机械工业出版社，2004.高晓康，陈于萍.互换性与测量技术.北京：高等教育出版社，2002.徐激.新编机械设计师手册上册M.北京：机械工业出版社1995.成大先.机械设计手册S.北京：化学工业出版社，2000.程光蕴.机械设计M.北京：高教出版社,1999.陈立德.机械设计基础.北京：高等教育出版社.2004年4月第1版.孔凌嘉，