轧机机架辊设计论文

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1、轧机机架辊设计毕业论文第1章机架辊1.1机架辊的工作原理机架辊是由机架辊本体，卡紧装置，传动装置组成。机架辊本体包括轧机前后各三个花辊，经齿轮箱集中传动。轴承箱为整体结构，一根机架辊的传动通过轧机牌坊立柱上的孔插入，另外两根机架辊是机架穿洞。传动装置在轧机的传动侧。机架辊下部装有冷却水喷嘴，用于冷却机架辊。前机架辊下部还装有高压水出磷喷嘴对钢板进行二次除磷。传动装置为集中传动，由一台110KW交流变频调速电机和一台齿轮箱及传动轴组成。集中传动可以减少电机的个数，降低投资成本。机架辊的卡紧固定通过机架辊的轴承和轴承座将其固定在

2、轧机机架上。机架辊的换辊是通过卸开连接轴，由专门的吊具通过平衡装置及辊道进行更换。1.2机架辊的结构功能概述：机架辊是轧制过程中与主机联系最紧密的设备之一。它将板顺利送入轧机辊缝并接受轧出的轧件。其结构主要有辊子、电动机、轴承座、中间接轴、齿轮箱及联轴器几个部件组成。1.3机架辊的结构1.3.1实心机架辊-41-在开坯机上采用较大的压力轧制时，轧件出轧辊后向上抬起，最后会下落到辊道上；或者轧制水平线高于机架辊工作面时的情况下，都有产生幢击辊子的动负荷的可能性。考虑到这一点由《轧钢机械设计》第431页公式13-16，当取辊颈支

3、点变形为0，辊颈长度相对于辊身长度可忽略时，辊身中点由动负荷所引起的应力为：W1—辊子辊身断面系数。此式表明，为减小动负荷应力，需要增大G、l和W1值，减小J1值，这样就需要增大辊子质量，因此要将机架辊制成实心辊，同时，在相同截面系数条件下，实心辊与空心辊相比有较小的惯性矩。1.3.2机架辊辊身形状的选择机架辊辊身的形状有好多种，采用哪一种，主要取决于辊道的用途，即决定于所运送轧件的形状。由于所生产的产品品种有：普碳钢、低合金钢、锅炉板、容器板、船板、桥梁板、高强板、管线钢板和不锈钢板，为了减少辊身与板形的接触面积，所以经过

4、认真考虑选用花形辊子。1.4机架辊的材质选择为了减小机架辊的飞轮力矩，又因辊子的GD2与辊子直径呈平方关系．故在满足钢板冲击负荷所需要强度的前提下，机架辊直径越小越好，其线速度与工作辊线速度匹配可通过提高转速解决。因此为了使机架辊的辊径减小，所以要使用高强度的材料42CrMo，这样辊径就能降下来。1.5机架辊轴承的选择考虑到产品种类多数为板材，机架辊受载后不会发生较大的挠曲，所以不必选用调心轴承。经过仔细考虑我决定选用双列圆锥滚子轴承，因为它可以同时承受径向载荷和轴向载荷，并且外圈可以分离安装时可以调整轴承的游隙。由于机架辊

5、辊身直径为550mm，则其辊颈直径为取其值为280mm.经过查阅《机械设计手册》可选轴承代号为352956×2，两列圆锥滚子轴承。1.6机架辊辊距的选取-41-辊距决定于轧件的长度和厚度。运输短轧件时，辊距不能大于最短轧件长度的一半，以便轧件至少同时有两个辊子支承，避免轧件撞击辊子或顶住打滑。同样，运输钢锭时，辊距不能大于钢锭重心到大端面的距离。运输长轧件时，最大辊距决定于轧件因自重产生弯曲的允许程度。考虑到这些，又为了避免轧件顶辊现象，机架辊的辊距应尽量减小，因此我选辊距为600mm就可以满足要求。1.7机架辊的相关参数：

6、机架辊的规格φ550×3600mm机架辊的辊距600mm辊面线速度2.1—3m/s结构形式前后各三根，集中传动电机Y315M2-61.8机架辊高度的确定为了减少轧件对辊道辊子的冲击负荷，轧辊、机加辊和工作辊道辊子之间应有合适的相对高度。下轧辊表面与工作辊道辊子表面的相对高度决定于轧机的压下量，一般取为最大压下量的1/2加10~20mm，即：式中：△H为下轧辊表面与工作辊道辊子表面的相对高度；h为轧机的最大压下量。机架辊辊子高度应稍高于工作辊道辊子的高度，这可减少轧件对工作辊道的冲击。本台轧机下轧辊表面与工作辊道辊子表面的相对

7、高度，取ΔH=80mm，故取机架辊表面低于下轧辊表面50mm。1.9机架辊轴承的密封为了防止水和氧化铁皮等杂物进入轴承座内，除了在轴承座上设有洒水沟外，在轴承座内还分别装有一对骨架唇形密封。1.10机架辊强度的校核验算-41-图1辊子危险截面如图1所示，辊子危险截面为C、D两截面，即辊身中心截面及辊颈中心截面，故只对辊子这两个危险截面进行强度验算。（1）辊身中心截面（C截面）强度验算弯矩：抗弯截面模量W：故按第三强度理论危险点的相当应力为（所以辊身中心截面（B截面）是安全的（辊身材料为42CrMO钢）。（2）辊颈截面（D截面

8、）强度验算抗扭截面模量：故辊颈截面（D截面）最大切应力为-41-所以辊颈截面（D截面）是安全的。1.11机架辊滚动轴承的寿命计算根据轧辊尺寸选择合适的轴承型号，由《轧钢机械设计》第34页公式2-29:可知,要求寿命需要确定n,ε，P,C的值。n为轴承转数，又轴承转数等于机架辊的转数，所以n