《材料成形机械设备》课件：轧 辊.ppt

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1、第2章轧辊轧辊的工作特点：（1）承受很大的轧制压力和力矩，还有动载荷。（2）在高温和温度变化大的条件下工作，轧辊在交变应力的作用下，易使轧辊产生龟裂和裂纹。（3）在轧制过程中被磨损，影响轧件的质量和轧辊的使用寿命。轧辊的分类：（1）平辊：轧板带（有辊型）（2）型辊：轧型钢（有孔型）（3）特殊轧辊：轧钢管、车轮等（桶形，菌形）第一节工作特点和分类图3.1轧辊结构1-辊身；2-辊颈；3-辊头900450900板带轧机的平辊棒线材轧机的型辊型辊上配置的孔型形状二辊斜轧穿孔机轧辊形状桶形辊第二节轧辊的结构和参数结构

2、：辊身、辊颈、辊头辊身：与轧件直接接触并产生塑性变形的部分，D、L辊颈：轧辊的支撑部分，固定位置，将轧制力经压下装置传递到机架上，d,l辊头:传递轧辊扭矩的部分，d3，l3…形状：……轧辊的辊头基本类型（a）梅花轴头(b)万向轴头(c)双键槽轴头(d)平台式轴头第二节轧辊的结构和参数参数：辊身直径D：①咬入条件（热轧）②轧辊的热平衡:轧辊直径使轧辊的工作温度≯100℃.③轧辊的最小可轧厚度(冷轧)④轧辊的强度和刚度辊身长度L：L/D比例。L/D小，刚度大，不易弯曲。（查表，经验数值）辊颈直径d：d/D有比例

3、，0.5-0.8(滚动轴承取下限)辊颈长度l:d/l≈1各种轧机L/D的比值LDldl3d3初轧机2.2～2.7型钢轧机粗轧机座2.2～3.0精轧机座1.5～2.0四辊板带工作辊2.5～4.0支撑辊1.3～2.5各类轧机的最大允许咬入角轧制情况咬入角，α带润滑的光冷轧辊3～4粗糙辊面冷轧5～8热轧钢板15～22热轧型钢22～24各类轧辊的重车率轧辊重车率，%初轧机10～12型钢轧机8～10中厚板轧机5～7薄板轧机和冷轧机3～6每次重车0.5-5mm,重磨0.5-0.01mm。例：首秦：每次重车+重磨量1mm

4、，重磨100mm报废。辊身长度L的确定:对于型钢轧机:考虑轧辊强度和孔型个数对于板带轧机:L=B+a当b=400~1200,a=100b＞1200,a=200~400例如:首秦4300轧机:b=4100，a=200。第三节轧辊材料及辊面硬度一、常用的轧辊材料3、硬质合金:WC2、铁普通铸铁球墨铸铁合金铸铁半冷硬铸铁:HS＞50冷硬铸铁:HS＞60无限冷硬铸铁:HS＞651、钢铸钢锻钢合金铸钢合金锻钢热轧辊-合金结构钢：55Mn2,55Cr,60CrMnMo冷轧辊-合金工具钢:9Cr,9CrV,9Cr2W,9

5、Cr2Mo二、轧辊材料的选择1、初轧机和型钢：以强度为主，用合金铸钢和锻钢；在型钢轧机第二架，可用球墨铸铁，后几个机架和成品机架，可以用冷硬铸铁。2、热轧板带轧机：工作辊；粗轧机座采用钢，精轧可用铸铁。支撑辊：合金锻钢。3、冷轧板带轧机：工作辊、支撑辊全部考虑辊面硬度和强度，都用合金工具钢，或用WC辊套。不可用铸铁，因为E仅为钢的1/2，最小可轧厚度与E成反比。第四节轧辊的强度计算步骤:1）对受力及几何形状进行简化2）进行辊系的受力分析3）找出可能的危险断面，画出力矩图4）对危险断面的弯曲力矩进行计算5）计

6、算弯曲应力6）求出许用应力7）作出安全或是否符合强度要求的判断原则：辊身:计算（校核）弯曲强度辊颈:计算（校核）弯扭组合辊头:计算（校核）扭转应力包括1）二辊型钢轧机强度的计算2）二辊板带轧机强度的计算3）四辊板带轧机强度的计算工作辊传动支承辊传动工作辊校核支承辊校核一.二辊型钢轧机强度的计算强度校核合格强度不够辊身强度校核PlaR1R2cx辊颈强度校核强度校核合格强度不够钢轧辊,第四强度理论:铸铁轧辊,第二强度理论:辊头强度校核batmaxa/b1.01.52.02.53.0η0.2080.3460.49

7、30.6450.801辊头强度合格辊身弯矩表达式二.二辊板带轧机强度的计算二辊板带轧机辊颈如何校核？…辊头如何校核？…四辊板带轧机强度的计算(一)支承辊(1)工作辊传动情况LcP/2P/2D2dq=P/La辊身中部最大弯矩辊身中部弯曲应力:则强度不够则强度足够支撑辊强度校核(2)支承辊传动情况LcP/2P/2D2dq=P/LaMn与二辊轧机轧辊校核相同辊身:校核弯曲强度辊颈:校核弯+扭组合强度辊头:校核扭转强度工作辊强度计算(1)工作辊传动时，工作辊强度(2)支承辊传动时，工作辊强度四辊轧机工作辊受力及力矩

8、图工作辊传动LcaDd1q=P/LMwMTMnd3PTPTb辊身中部垂直弯矩辊身中部水平弯矩辊身中部合成弯矩作用在一个工作辊上的扭矩“_”前张力大于后张力“+”后张力大于前张力辊颈处的弯曲应力和扭转应力支承辊传动时,工作辊受力情况pxpx’MnLcaDd1q=P/LMwMPx/2Px/2b接触强度地计算接触应力过大时,会使辊面金属产生剥落.xzyσzσxσyq-接触表面单位长度上的负荷r1,r2−轧辊半径τmax