350四辊冷轧板带轧机设计【含说明书+CAD图纸】.rar

1 摘 要 轧钢机机组由电动机、齿轮联轴器、减速机、人字齿轮座、万向接轴托架、 万向接轴、工作机座等组成。由电动机通过一系列传动机构驱动轧机工作辊进 行轧制。 本次设计的是 350 四辊可逆式冷轧板带轧机主工作机座的结构，主要是由 轧辊轧辊轴承机架轨座轧辊调整装置上轧辊平衡装置和换辊装置等 组成。主要是对 350 四辊可逆式冷轧板带轧机的压下规程的制定、轧机的轧制 力及其轧制力矩的计算、电动机的选择、和轧机的结构设计。 四辊式轧机是带钢冷轧机中最通用的机组，这种轧机采用闭口式机架，两 个牌坊有横梁或其它轧机连接形成一个刚体，通常采用工作辊驱动，但是近来 趋向于支承辊驱动。本机采用可逆式冷轧机轧制时，轧辊既能逆转又能调速。 这类轧机采用调速范围广、惯性力矩小的直流电动机传动。为提高轧机的生产 能力，可逆式冷轧机一般都有快速启动和制动的要求。 关键词关键词: :可逆式；轧制力；工作机座；电动机 2 ABSTRACTABSTRACT Unit rolling machine is composed of motor, reducer, gear coupling, gear coupling, herringbone gear pedestal, universal shaft bracket, cardan shaft, frame etc. By the motor through a series of driving mechanism drives the work roll mill rolling. This design is 350 four roller reversible cold rolling strip mill main housing structure, is mainly composed of roller, roller bearing, frame, base, roll adjusting device, upper roller balancing device and roll change device. Mainly on the 350 four roller reversible cold rolling strip mill press rules, the rolling force and rolling torque calculation, the choice of motor, and the structure design of rolling mill. Four roller mill is cold strip mill in the most general unit, the mill adopts a closed type frame, two arch beam or other mill connected to form a rigid body, usually by work roll driving, but these days tend to support roller drive. This machine adopts rolling reversible cold rolling mill, roller can reverse and speed. This kind of mill adopts DC motor drive wide speed range, small moment of inertia. In order to improve the mills production capacity, reversible cold rolling mill are generally quick start-up and braking requirements. Keywords: Reversible; rolling force; frame; the motor 3 目 录 第 1 章 绪论 .6 1.1 轧钢机的发展状况 .6 1.2 轧钢机分类 .6 1.3 轧钢机的组成及结构 .7 第 2 章 压下规程的制定 .8 2.1 压下规程的确定 .8 2.2 轧制道次的确定 .8 第 3 章 轧制力的计算 .11 3.1 各道次轧制力的计算 .11 3.2 张力的选取 .11 3.3 求解轧制力的具体计算步骤 .11 第 4 章 轧制力在接触弧上作用点的位置 .15 4.1 确定轧制力的方向 .15 第 5 章 轧制力矩的计算 .16 5.1 轧制力矩的计算 .16 第 6 章 主电机功率的计算及选电动机 .19 6.1 轧辊与电机的速比 .19 6.2 电动机的选择 .22 第 7 章 轧机的结构设计计算 .23 7.1 轧辊的设计 .23 7.1.1 轧辊的结构及参数.23 7.1.2、轧辊材质的选择.24 7.1.3、轧辊的校核.25 7.2 轧辊轴承的选择与校核 .27 7.2.1 轧辊轴承的类型与特点.27 7.2.2 轧辊轴承的选择.27 7.2.3、轧辊轴承的校核.28 7.2.4、轧辊轴承座的设计.30 7.3 轧辊的调整和平衡装置 .30 7.4 联轴器的选择 .31 7.5 机架的设计 .31 7.5.1、机架的类型.31 7.5.2、机架的主要结构参数.32 7.5.3、机架强度的校核.35 4 结论 .40 参考文献 .41 致谢 .42 5 第 1 章 绪论 1.1 轧钢机的发展状况 轧钢就是用轧钢机对钢坯进行压力加工，获得需要的形状规格和性能的过 程。轧机主要是有几组轧辊构成，轧辊是一对转动方向相反的辊子，两个辊子 之间形成一定形状的缝或孔，钢坯通过轧辊就成为一定形状的钢材。 在结晶温度以上的轧制称为热轧;在再结晶温度以下的轧制称为冷轧。 我们常见的钢轨、圆钢、方钢、槽钢、T 形钢、汽车板、桥梁钢、螺纹钢、 钢筋以及火车轮都是通过轧钢工艺加工出来的。 我国大型钢厂从 70 年代已用先进的连轧轧机，连轧机采用了一整套先进的 自动化控制系统，全线生产过程和操作监控均由计算机控制实施，轧件在几架 轧机上同时轧制，大大提高了生产效率和质量。 1996 年我国粗钢产量突破 1 亿吨，成为世界上第一产钢大国，2003 年突破 2 亿吨，2005 年突破 3 亿吨，并连续 10 年保持世界第一。2006 年我国钢产量 突破 4 亿吨。我国钢铁业的迅猛发展，为我国国民经济高速发展奠定了基础。 目前我国钢铁工花艺装配水平虽然有了长足的发展，距居世界先进水平差距还 很大。其中轧钢机械设计制造不但走不出国门，而且还主要是靠进口。日本花 16 亿美元引进先进冶金装备及技术，建成年产 1.6 亿吨的现代化钢铁企业，然 后通过消化吸收和再创新，又大量向世界各国输出技术，成为世界钢铁生产第 一强国。我国前后花 200 亿美元引进冶金设备和技术。我国要从钢铁生产大国 变成钢铁生产强国，必须依靠技术进步，加强自主创新。特别是要尽快提高我 国轧钢机械的设计水平，这是非常重要的。 1.2 轧钢机分类 轧钢机按用途可分为：开坯轧机，型钢轧机，板带轧机、钢管轧机、特种 轧机等。 轧钢机按构造（轧辊在机座中的布置形式）可分为：（1）具有水平轧辊的 轧机：（2）具有立式轧辊的轧机；（3）具有水平和立式轧辊的轧机具有倾斜 布置轧辊的轧机；（4）其他布置轧辊的轧机。 6 1.3 轧钢机的组成及结构 轧钢机主要包括：主电机、传动机构和工作机座等部分。主电机是为轧辊 旋转提供动力的设备。传动机构通常是有减速机、齿轮座、连接轴、和联轴器 等部件组成的。工作机座是主机的主要组成部分。包括：（1）机架，在窗口内 安装轴承；（2）轧辊，轧件在其间被轧制（压缩延伸） ；（3）轧辊轴承，用以 轧辊的支撑和定位；（4）轧辊调整装置及上棍平衡装置，前者用来调整轧辊间 的距离，后者用来校车上轴承座与压下系统间的间隙；（5）导位装置，用来使 轧件按照规定的位置、方向和状态准确地进出孔型。 7 第 2 章 压下规程的制定 2.1 压下规程的确定 板带钢轧制规程主要包括压下规程，速度规程，张力规程和辊形规程， 其中主要是压下规程的制定，下面完成对压下规程的制定。 在设定压下规程时，要分别考虑设备能力和产品质量两方面的因数。 其中设备能力主要包括以下几点： 1) 咬入条件：轧机型式的不同，咬入角也是不同的。 2) 轧辊强度：为满足轧辊的强度条件，金属对轧辊的压力必须小于轧辊 强度所决定的最大允许压力。 3) 电机功率：电机功率应该按合理的压下规程选择，而不按电机功率来 选择压下规程，因此新的轧机功率一般都能保证充分发挥轧机的能力， 不是限制压下量的主要因数。 制定压下规程时，一般是首先根据咬入条件和轧辊强度条件来确定压下量， 然后再检验电机是否过载和发热。 2.2 轧制道次的确定 按照经验分配压下,按照经验可将总压下量按定的分配比将其分配给各道次 或各机架, 即 （2-1） hbh ii 式中-第 道次的压下量分配系数； i bi -为总压下量：h 10 hHh 对单机轧制值如表 2-1 所示 i b 表 2-1 单机轧制值 i b i b道次 数1234567 30.48-0.540.34-0.370.09-0.10 50.23-0.390.25-0.290.16-0.180.09-0.120.05-0.08 70.30-0.360.22-0.270.16-0.170.09-0.110.06-0.080.04-0.070.02-0.05 8 本设计采用五个道次对沸腾钢板材进行轧制，轧制压下规程表 3-1 如 下： 表 3-1 轧制压下规程表 轧制 道次 入口厚度 h0/mm 出口厚度 h1/mm 压下量 h/mm 压下率 /% 轧制前后轧件平 均厚度 hm/mm 10.90.630.2718%0.765 20.630.4550.17528.8%0.5425 30.4550.340.11526.2%0.3975 40.340.2560.08424.8%0.596 50.2560.20.05623%0.228 冷轧时由于存在加工硬化现象在计算冷轧板平均单位压力时，轧件材料变 形阻力需按考虑加工硬化后的选用。由于存在加工硬化影响，各道次变形 阻力不仅与本道次变形阻力有关，还与前面各道次总变形程度有关，计算 时一般把变形区作为圆弧来计算平均总变形程度，按此平均总变形程度m 来选取平均变形阻力，根据参考文献【1】，平均总变形程度用下式来计m 算： (2-2) 0000 ba m (2-3) H hH 0 0 - (2-4)H hH 1 1 - 式中：-本道次入口处的总变形程度（从退火状态开始各道次变形 0 程 度的累积） ； -本道次出口处的变形程度； 1 -退火状态坯料原始厚度H -该道次轧制前与轧制后轧件厚度； 10,h h -系数，本设计中取，。 00,b a 4 . 0 0 a 6 . 0 0 b 第一道次： mmH9 . 0mmh9 . 0 0 mmh63 . 0 1 入口总压下率，出口总压下率0 0 %30 1 %18%306 . 04 . 00 m 查参考文献【1】，图 7-49 得 Mpa770 2 . 0 第二道次： mmH9 . 0mmh63 . 0 0 mmh455. 0 1 9 入口总压下率，出口总压下率%30 0 %28 1 % 8 . 28%286 . 04 . 0%30 m 查参考文献【1】，图 7-49 得 Mpa860 2 . 0 第三道次： mmH9 . 0mmh455. 0 0 mmh34 . 0 1 入口总压下率，出口总压下率%28 0 %25 1 %2 .26%256 . 04 . 0%28 m 查参考文献【1】，图 7-49 得 Mpa830 2 . 0 第四道次： mmH9 . 0mmh34 . 0 0 mmh256. 0 1 入口总压下率，出口总压下率%25 0 % 7 . 24 1 % 8