冷轧机轧辊轴承的设计选型.pdf

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第41卷第1期有色金属加工VO1．41NO．12012年2月NONFERROUSMETALSPROCESSlNGFebruary2012冷轧机轧辊轴承的设计选型卞春晖(中色科技股份有限公司，河南洛阳471039)摘要：本文主要介绍冷轧机轧辊轴承的选型，分析了各类轧辊轴承特点，及设计选型的依据。关键词：冷轧机；轧辊轴承；设计选型中图分类号：TH133．33文献标识码：A文章编号：1671—6795(2012)01—0041—02轧辊轴承是是轧机的重要部件，轧辊轴承的质量向载荷，但装配时需要严格按序号装配，多用于大型和使用寿命直接关系到轧机生产效率、产品质量及生轧机的支承辊和工作辊。产成本。而且由于冷轧机工作特点：(1)轧机负荷大，1．2轴向推力轴承但辊径和轴承尺寸都受轧辊尺寸的限制，而不能无限主要用来承受轴向力，防止轧辊轴向窜动和错制地加大，因此轧辊轴承所受单位压力大，超过一般辊。用于轧辊止推轴承主要有如下几种型式：用途轴承的2～5倍；(2)高速是现代冷轧机发展趋①双列圆锥滚子轴承：能承受双向轴向载荷，适势，因此冷轧轧辊轴承工作速度范围变化越来越大；用高速大载荷的轧机；(3)工作环境恶劣，受热不均，温度不稳定。(4)换辊②深沟球轴承：能承受径向和双向轴向负荷，适频繁(5)板材精度要求高。根据冷轧机的工作特点，用高速低载荷的轧机；因此对轧辊轴承提出了较高的要求：要求轴承承载能③四点接触球轴承：能承受径向和双向轴向负力高，旋转精度、极限转速高，要结构简单，易于装拆荷，适用高速低载荷的轧机。等。因此根据冷轧机工作要求和实际情况，冷轧机轧辊轴承的设计选型很重要，它关系到轧机性能的2轴承尺寸的选择优劣。2．1轴承的几何参数选择1常用冷轧轧辊轴承的类型及特点在大多数轴承的应用中，给定的负荷和速度是选择轴承的主要依据，但最开始选择合适的轴承与轧辊1．1径向轴承相配时，需要考虑轧机类型，辊身最大直径Dmax和最能承受较大的冲击载荷，用于冷轧机径向轴承一小直径Dmin，轧辊辊径的直径d与长度L，压下螺丝般有以下几种。距离A，轴承座的壁厚等因素。①双列向心球面辊子轴承：具有自动调心的特在冷轧机中，一般使用四列圆柱轴承或四列圆锥性，能承受中等载和的轧制力，多用于中小型冷轧机轴承，首先确定轧辊间的轴承座外形尺寸不能大于最的支承辊；小辊径Dmin，其次轧辊辊径取值：②四列圆柱轴承：容易获得较高的加工精度，故d=(0．50～0．55)Dmax，而具有高速旋转特性，又因其安装拆卸方便，并可在L=(0．83～1．0)d，内圈压入辊颈后将内圈滚道面与轧辊辊面同时修磨，这样限定了轴承座与辊径间的间隙，轴承座的最利于提高轧制精度，多用于高速、高精度轧机的支承小截面和轴承尺寸要在这间隙内平衡取值。辊，此类轴承能承受较高的径向力，不能承受轴向力，2．2轴承寿命计算必须增设单独的止推轴承；轧辊轴承的尺寸除了要依据轧辊直径大小初步③四列圆锥辊子轴承：能同时承受径向载荷和轴选定外，还要依据轴承额定动载荷来确定，确保轴承寿命计算要符合实际工作年限。收稿日期：2011—08—24轴承基本额定寿命计算公式 42有色金属加工第41卷应选择与轴的过渡配合或松配合，为避免承受径向载(c／p)荷，轴承外圈与座孔通常留出较大的间隙。式中Ln一以小时数表示的轴承的额定寿命3．2轧机轴承的游隙n一轴承转速(r．P．m)轴承的游隙分为原始游隙和工作游隙，原始游隙P一当量动负荷(kg)是轴承在出厂前预置的游隙，工作游隙是由于轴承装c一额定动负荷(N)，可有轴承样本查得配和调节以及温度等因素的影响，使轴承游隙改变的￡一寿命指数：球轴承￡=3，滚子轴承8=10／3实际工作状态下的游隙。当量动负荷P由下式求的：一般冷轧机常用轴承采用的游隙：四列圆柱滚子P=XFr+YFa轴承C3、C4；四列圆锥滚子轴承C2、CO。式中X一径向系数，根据Fa／Fr比值，由轴承样本查得4轴承润滑和密封Y一轴向系数，由轴承样本查得Fr一轴承径向负荷(N)4．1轴承润滑Fa一轴承轴向负荷(N)现在冷轧机中一般采用油气润滑，油气润滑特点由于铝板材冷轧机的轴向负荷较小，计算时可大是润滑与冷却同时进行，能减低轴承的温度，延长轴致取轴向负荷等于轧辊上平均压力的2～10％左右。承寿命，另外润滑油消耗量低且稳定，污染也小，特别而四列圆柱轴承只承受径向力，轴向负荷等于零，其适用速度越来越高的冷轧机轴承。轴向力有止推轴承承受，所以当量动负荷计算式为4．2轴承密封P=XFr由于冷轧机轧辊轴承的工作条件差，为了防止润只承受轴向力的止推轴承，径向负荷等于零，当滑油从轴承中流出，以及外部灰尘、乳液、工艺油、铝量动负荷的计算式为屑等杂质进入轴承，必须将密封装置设计好。在冷轧P=YFa机中一般采用带骨架旋转唇形密封圈，这种密封圈在根据以上公式计算，如果轴承寿命Ln大于5000实际应用中密封效果良好。小时，轴承尺寸大小基本符合实际工作要求。5结束语3轴承配合与游隙轴承的类型是多种多样的，为使轧机发挥出预期3．1轧机轴承的配合的性能，选择最适宜的轴承是至关重要的，选定轴承，轧机轴承配合的选取，应根据轴承类型和尺寸、需要分析诸多因素：轴承承受的载荷，旋转速度，安装载荷性质和大小以及装拆方便等因素来确定。正确空间，使用环境，配置方式，类型选择等。要综合考虑选择轴承配合，应保证轴承正常运转，防止内圈与轴、才能设计出合理、适宜要求的轧辊轴承。外圈与座孔在工作时发生相对转动。对于承受径向参考文献载荷的轧机轴承，当转速越高、载荷越大、冲击越强【1】邹家祥《轧钢机械》，2004，冶金工业出版社时，则应选用与轴越紧的配合，而对于经常更换的轴【2】洛阳轴研科技股份有限公司《大型滚动轴承》．2007承一般选用松配合；对于承受轴向载荷的轧机轴承，TypeSelectionandApplicationofRollBearingforColdRollingMillBIANChunhui(ChinaNonferrousMetalsProcessingTechnologyCo．，Ltd，Luoyang，Henan，471039，China)Abstract：ThisarticlemainlyintroducestypeselectionofbearingsandanalyzesroKeywords：coldrollingmil；rolbearing；designtypeselection