2150粗轧机主传动设计毕业设计(编辑修改稿)

2150粗轧机主传动设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

辽宁科技大学本科生毕业设计 第 8 页 3 轧辊参数的确定 轧制材料： Q235 原料规格： 230mm2020mm6000mm 成品规格： 21mm2020mm65714mm 轧制速度 : v=表 道 轧前厚度 轧后厚度 压下量 变形程度 温度 次 0h (mm) 1h (mm) △ h(mm) ε % T (℃ ) 1 2 3 4 5 230 180 120 75 40 180 120 75 40 21 50 60 45 35 19 1170 1170 1170 1170 1170 （ 1） 辊身长度 钢板车间轧钢机的主要性能参数是轧辊辊身长度，因为轧辊辊身长度与其能够轧制的钢板最大宽度有关。 在设计中主要是根据所提供的坯料尺寸和实际生产中的辊道宽度来确定辊身长度的，辊身长度决定了所轧板带的最大宽度，其关系为 aBL  max () 式中 L —— 辊身长度； maxB —— 板带材的最大宽度； a —— 随带材宽度而异的余量，当 maxB ＜ 200mm 时，取 a =500mm；当 maxB ＞ 200 毫米时，取 a =100～ 200mm。 本次设计为 2150 轧机则有 maxB =2020mm a=150mm 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 9 页 因此，钢板轧机是以轧辊辊身长度标称的。 所以此次设计的轧机辊身长度 L=2150mm。 （ 2） 轧辊直径 对于四辊轧机，为减小轧制力，应尽量使工作辊直径小些。 但工作辊最小直径受辊颈和轴头的扭转强度和轧件咬入条件的限制。 由文献 [1，表 33]可知： L/D1 =～ 常用比值（ ～ ） L/D2=～ 常用比值（ ～ ） D2/D1=～ 常用比值（ ～ ） 比值 L/D2 标志着辊系的 抗弯刚度，其值越小，则刚度越高。 一般说辊身长度较大者，选用较大比值。 辊径比 D2/D1 的选择，主要取决于工艺条件。 当轧件较厚（咬入角较大）时，由于要求较大工作辊直径，故选较小的 D2/D1 值；当轧件较薄时，则选用较大的 D2/D1值。 因此，后板轧机和热带钢轧机粗轧机座比精轧机座的辊径比小些，热轧机比冷轧机的辊径比小些。 对于支撑辊传动的四辊轧机，一般选 D2/D1=3～ 4。 D2=2150～ 1194 D1=1433～ 614 根据轧辊强度及允许的咬入角  （或 压下量与工作辊直径之比  h/Dg）来 确定。 即在保证轧辊强度的前提下，同时满足下列咬入条件： 1D Cosh1 （ ） 式中 1D —— 轧辊的工作直径； h —— 压下量；  —— 咬入角。 由文献 [2， 145 ] 可知，四辊可逆轧机的最大咬入角，  =15~20 ；取 α =20 最大压下量时： 220s in26021D 为安全取 =1250mm 取 1650 （ 3）辊颈直径和长度 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 10 页 辊颈直径 d 和长度 l 与轧辊轴承型式与工作载荷有关。 使用滚动轴承时，由于轴承外径较大，辊颈尺寸不能过大，一般近似的选 d=(～ )D， l/d=～。 得工作辊辊颈直径 1d =625 ～ 688mm,支承辊辊颈直径 2d =825～ 908mm。 取1d =670mm、 2d =900mm。 工作辊辊颈长度 1l =564～ 680mm,支承辊辊颈长度 2l =747～900mm。 取 1l =670mm、 2l =900mm。 常用的轧辊材料有合金锻钢、合金铸钢和铸铁等。 2150 粗轧机轧辊受力较大且有冲击负荷，应有足够的强度，所以选用有较高强度的合金锻钢。 在带钢热轧机的工作辊选择轧辊材料时要求辊面硬度要很 高 ,而支承辊在工作中主要受弯曲应力，且直径也较大，所以在设计中着重考虑轧辊的强度和轧辊的淬透性。 所以，在实际的设计中多选用 Cr 合金钢。 由文献 [5， 364]可知： 工作辊选择的材料为： 50CrNiMo 支承辊选择的材料为： 60CrMnMo 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 11 页 4 电机容量选择 所轧轧件为 Q235,由文献 [1，表 21]可知， Q235 变形阻力公式系数各项参数如下表： 表 Q235 A = B = C = D = E = N = MP/ = 由文献 [1， 234]可知，  = rut KKK （ ） 式中  —— 基准变形阻力； tK —— 变形温度影响系数， tK = )exp( BTA = )( T ； uK —— 变形速度影响系数， uK = DTCu )10( = Tu )10(  ； rK —— 变形程度影响系数。 rK = )1()( mNm rErE  = )14 0 ()( mm rr 。 mr =m11ln （ ） 式中 mr —— 真实平均变形程度； m —— 相对变形程度。 m = 32 （ ） 式中 —— 变形程度； m —— 相对变形程度 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 12 页 将所得数据列入表 中 表 1 2 3 4 5 ( ) 25 粘着理论： u= （ ） 滑动理论： () 式中 —— 轧辊的圆周线速度； ； 10,ll —— 轧制前、后轧件高度（厚度）； l—— 接 触弧水平投影长度， hRl  辽宁科技大学本科生毕业设计 第 13 页 l 未知下面求各段轧制时的 l 和 mh hRl  2 01 hhhm  l 2 0 52 1 8 02 3 01 mh 9 36 2 5602 l 1502 1201802 mh 6 76 2 5453 l 751 2 03 mh 4 76 2 5354 l 40754 mh 0 86 2 5195 l 21405 mh 表 1 2 3 4 5 l （ mm） mh (mm) 205 150 下面求一下 rv 文献 [1， 2140]知咬入角 )21(c o s1 Rh  （ ） 1 = 2 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 14 页 根据式子 计算可得 第一道次： T= 4 4 0 0 02 7 31 1 7 01 0 0 02 7 3 t 1mhl 采用粘着理论（外区影响是主要的） 8 02 3 7 61 2 0 01 8 02 3 0ln  lvu rm )(  uk 6 1 )4 4 7 6 x p ()e x p (  BTAk t 8 2 5 )14 0 () 5 (4 0 rk M 2 1 6 5 1  第二道次： 2mhl 则 2 01 8 9 31 2 0 0 mu )(  uk 6 1 )4 4 7 6 x p ()e x p (  BTAk t )() ( rk M P 2 1 1 5 1  第三道次： 2/ mhl 则有 2 6 71 2 0 0 mu )(  uk 6 1 )4 4 7 6 x p ()e x p (  BTAk t 9 4 8 )14 0 () 8 (4 0 rk M 4 1 5 5 1  辽宁科技大学本科生毕业设计 第 15 页 第四道次： 2mhl 则采用滑动理论 01 hhlvum  根据 [1， 28]， [1， 29]得 211 )211(4 Rhhhv vvSrr   （ ） ∴ 21 ) 11(404 3512020200 v smmv 13041  mu )(  uk 6 1 )4 4 7 6 x p ()e x p (  BTAk t 9 9 7 )14 0 () 7 (4 0 rk M P 9 1 7 5 1  第五道次： 2mhl 则采用滑动理论 21 ) 11(214 1912020200 v smmv /13441  0 81 3 4 4 mu )(  uk 6 1 )4 4 7 6 x p ()e x p (  BTAk t )() ( rk M P 9 1 2 5 1  表 道次 1 2 3 4 5 )(MPa 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 16 页 轧件对轧辊的总压力 P 为轧制平均单位压力 mp 与轧件和轧辊接触面积 F 的积 P = mp F （ ） 接触面积 F 的一般形式为 lbbF 2 1  （ ） 式中 b 、 1b —— 轧制前、后轧件的宽度； l—— 接触弧长度的水平投影。 由上面得出  计算 hl 2 查 [1，图 220]可得 n 由 [1， 257b]得出不npm  （ ） 第一道次： （外区影响是主要的 ） 1  nn 0 6 )2 0 7 6()(  mhln  M P ap m 6  MNp 7 总 第二道次： ,  hR 由图 [1,223]得 n = M P ap m 5  MNp 9 总 第三道次： ,  hR 由图得 n = M P ap m  辽宁科技大学本科生毕业设计 第 17 页 MNp 总 第四道次： ,  hR 由图查得 n = M P ap m  MNp 4 3 0 总 第五道次： ,  hR 由图查得 n = M P ap m  MNp 总 表 1 2 3 4 5 mp 总p 最大轧制力为 ，为第四道轧制时产生的。 依据此道次进行力矩计算选择电机， 由工作辊带动支承辊的力矩 RM 与工作辊轴承中摩擦力矩 1fM 三部分之和， 即由 [1， 2124]得 1fRZK MMMM  （ ） 轧制力矩由 [1， 2125]得 PaMZ  （ ） 式中 P轧制力 a 轧制力力臂，其大小与轧制力的作用点及前后张力大小有关 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 18 页 轧制时前。