1、 課 題 : 中厚板壓下規(guī)程設(shè)計(jì) 系 別 : 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 專業(yè)班級(jí) : 指導(dǎo)教師 : 塑性成型工藝（軋制）課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書課題名稱1317509000mm軋制規(guī)程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 張金標(biāo) 專業(yè)小組 11材控第4設(shè)計(jì)小組 小組成員 2014年05月30日 塑性成型工藝（軋制）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書11級(jí)材料成型與控制工程專業(yè)設(shè)計(jì)小組：第 4 小組 成員： 設(shè)計(jì)課題：中厚板軋制規(guī)程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師：張金標(biāo)一、設(shè)計(jì)產(chǎn)品 設(shè)計(jì)小組學(xué)生學(xué)號(hào)產(chǎn)品牌號(hào)產(chǎn)品規(guī)格/mm124，1，2，3，4，5Q235102000900026，7，8，9，10，114510190010000312，13，14，15，16，171

2、2CrNi3A12180010000418，19，20，21，22，244Cr131317009000525，26，27，28，29，30Q23512210012000631，32，33，34，35，36458180013000737，38，39，40，41，4212CrNi3A1420009000843，44，45，46，47，484Cr131220008000949，50，51，52，53，55Q23592050120001056，57，58，59，60，6245102300120001163，64，65，66，67，6812CrNi3A131900120001269，70，146，147

3、，148，149，1504Cr131521009000二、設(shè)計(jì)條件 機(jī)組：雙機(jī)架串列式可逆機(jī)組(二輥可逆軋機(jī)粗軋，四輥可逆軋機(jī)精軋)。 主電機(jī)：二輥軋機(jī)主電機(jī)型號(hào)ZD250/120，額定功率25002kw，轉(zhuǎn)速0 4080rpm，過(guò)載系數(shù)2.25，最大允許傳遞扭矩1.22MN.m；四輥軋機(jī)主電機(jī)型號(hào)ZD250/83，額定功率20502kw，轉(zhuǎn)速060120rpm，過(guò)載系數(shù)2.5，最大允許傳遞扭矩0.832MN.m。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 制定生產(chǎn)工藝及工藝制度；確定軋制方法；確定軋制道次，分配道次壓下量；設(shè)計(jì)變形工具；計(jì)算力能參數(shù)；校核軋輥強(qiáng)度及主電機(jī)負(fù)荷；繪制軋輥零件圖、軋制表。四、設(shè)計(jì)時(shí)間 設(shè)計(jì)時(shí)間

4、從2014年05月18日至2014年05月30日，為期兩周。五、設(shè)計(jì)要求 每個(gè)設(shè)計(jì)小組提供6個(gè)以上設(shè)計(jì)方案，1成員完成1個(gè)設(shè)計(jì)方案的全部設(shè)計(jì)工作；組內(nèi)分析、評(píng)價(jià)各個(gè)方案的設(shè)計(jì)結(jié)果，以最佳方案作為本組設(shè)計(jì)方案；小組提交最佳方案的設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份，組員提交個(gè)人的設(shè)計(jì)小結(jié)（簡(jiǎn)述方案、設(shè)計(jì)思路、計(jì)算過(guò)程和結(jié)果評(píng)價(jià)）。材料成型教研室2014.05.18 摘 要本設(shè)計(jì)為中厚板壓下規(guī)程課程設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)查閱資料，首先要制定生產(chǎn)工藝及工藝制度，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)工藝及工藝制度的確定，采用縱-橫軋制方法。確定軋制道次，分配道次壓下量，設(shè)計(jì)變形工具，計(jì)算力能參數(shù)，校核軋輥強(qiáng)度及主電機(jī)負(fù)荷，繪制軋輥零件圖、速度圖，繪制軋制圖表，軋

5、制表。首先設(shè)計(jì)了中厚板壓下規(guī)程生產(chǎn)工藝及工藝制度，采用縱-橫軋制方法進(jìn)行軋制，然后選擇坯料的種類，再計(jì)算出坯料的尺寸。為了保證軋制過(guò)程中軋制力在規(guī)定的范圍內(nèi)，先粗略估計(jì)，再進(jìn)行對(duì)壓下量的分配。這些都算好后進(jìn)行對(duì)你設(shè)計(jì)排樣形式進(jìn)行繪圖，并且書寫說(shuō)明書，以此設(shè)計(jì)中厚板壓下規(guī)程的各個(gè)部分的尺寸，保證設(shè)計(jì)中計(jì)算的正確，從而選擇合格的軋輥。關(guān)鍵字：二輥、四輥可逆軋機(jī)，中厚板，縱-橫軋制目 錄摘 要- 2 -第一章 制定生產(chǎn)工藝及工藝制度- 4 -1.1制定生產(chǎn)工藝及工藝制度- 4 -1.2坯料選擇- 4 -1.3中厚板壓下量- 5 -第二章 設(shè)計(jì)變形工具- 6 -2.1設(shè)計(jì)二輥- 6 -2.2設(shè)計(jì)四輥-

6、 7 -2.3校核咬入能力- 8 -第三章 計(jì)算力能參數(shù)- 9 -3.1選擇速度圖- 9 -3.2設(shè)計(jì)軋制速度（n1、 n2、 n3 、a 、b）- 9 -3.3速度圖- 9 -3.4計(jì)算各道次時(shí)間- 10 -3.5計(jì)算各道次軋制溫度- 10 -3.6計(jì)算各道次變形抗力- 12 -3.7選用Sims公式計(jì)算各道次軋制力- 12 -第四章 軋輥強(qiáng)度校核- 13 -4.1二輥軋機(jī)強(qiáng)度校核- 13 -4.2四輥軋機(jī)強(qiáng)度校核- 15 -第五章 主電機(jī)容量校核- 18 -5.1繪制力矩圖- 18 -5.2計(jì)算各機(jī)架電機(jī)最大輸出力矩及等效力矩- 20 -5.3校核各機(jī)架主電機(jī)容量- 21 -參考文獻(xiàn)- 2

7、7 -設(shè)計(jì)小結(jié)附表一 1317009000壓下規(guī)程軋制表附圖一 軋制速度圖第1章 制定生產(chǎn)工藝及工藝制度1.1制定生產(chǎn)工藝及工藝制度1.1.1制定生產(chǎn)工藝流程 選擇坯料原料清理加熱除鱗縱軋一道（使長(zhǎng)度接近成品寬度）轉(zhuǎn) 90橫軋到底矯直冷卻表面檢查切邊定尺表面尺寸形狀檢查力學(xué)性能試驗(yàn)標(biāo)記入庫(kù)。1.1.2制定工藝制度在保證壓縮比的條件下，坯料尺寸盡量小，加熱時(shí)出爐溫度應(yīng)在11201300，溫度不要過(guò)高，以免發(fā)生過(guò)熱或過(guò)燒現(xiàn)象；用高壓水去除表面的氧化鐵皮；矯直時(shí)選用輥式矯直機(jī)矯直，開始冷卻溫度一般要盡量接近縱軋溫度，軋后快冷到相變溫度以下，冷卻速度大多選用510或稍高一些。切邊用圓盤式剪切機(jī)進(jìn)行縱剪

8、，然后用飛剪定尺。1.2坯料選擇1.2.1選擇坯料根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐可知，連鑄坯的組織、性能好，且成材率也很高，故選擇連鑄坯。1.2.2坯料尺寸的確定1.2.2.1坯料厚度的確定根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)的中厚板生產(chǎn)實(shí)踐表明采用厚度150mm的連鑄坯生產(chǎn)12mm以下的鋼板比較理想，故取坯料高度H=160mm。1.2.2.2坯料長(zhǎng)度的確定采用先縱軋一次，使坯料長(zhǎng)度尺寸接近于成品寬度，再轉(zhuǎn)90橫軋到底，則坯料長(zhǎng)度L=B+切邊量延伸量，取切邊量為25mm，延伸量取500mm，可得：L=1750+225-500=1250mm。1.2.2.3坯料寬度的確定金屬燒損系數(shù)一般為1%，采用板型控制技術(shù)來(lái)減少頭尾形狀偏差，

9、切頭尾L取70mm，切邊b=25mm，由體積不變定律可得：99%HBL=9140175013，帶入數(shù)據(jù)解得： B=1050mm，則取B=1100mm 。 1.3中厚板壓下量 1.3.1確定軋制道次由H=160mm，h=13mm，取軋制道次n=10（二輥5道次，四輥5道次）。1.3.2分配各道次壓下量，計(jì)算各道次變形程度及軋件尺寸先用延伸量軋制把坯料的長(zhǎng)度L軋成b（或接近b，共一道縱軋）且不忽略寬展，由體積不變定律得：BLH=B1L1(H-h）得h=45mm，即：第一道次壓下45mm，同理可得其余道次壓下量分配、變形程度、軋后尺寸如下表1-1所示。道次厚度寬度長(zhǎng)度壓下量變形量%016011001

10、250-1115110017504528.0粗軋283175015243227.80粗軋361175020732226.50粗軋445175028101626.20粗軋534175037191124.40粗軋62617504863823.50精軋72017506322623.10精軋81617507902420.00精軋91417509030212.50精軋10131750972417.00精軋表1-1 熱軋16011001250mm中厚板壓下量分配情況第2章 設(shè)計(jì)變形工具2.1設(shè)計(jì)二輥2.1.1輥身長(zhǎng)度由L=bmax+a，又因?yàn)閎max=1750mm，由軋鋼機(jī)械可知：當(dāng)bmax=100025

11、00mm時(shí)，a=150200mm，此處取a=150mm，則L=1750+150=2000mm。2.1.2輥徑尺寸由軋鋼機(jī)械表3-2知：中厚板軋機(jī)L/D=2.22.8，則D=678863mm，取D=800mm。2.1.3輥頸尺寸由軋鋼機(jī)械表3-5知：d/D=0.67-0.75，取d/D=0.75得d=8000.75=600mm；輥頸長(zhǎng)度l：l/d=0.831.0， 取l/d =1.0得l=d=600mm。2.1.4輥頭設(shè)計(jì)因?yàn)橹泻癜遘垯C(jī)需要軋輥調(diào)整行程比較大，故選擇萬(wàn)向輥頭，具體尺寸關(guān)系如下：Dmin=Dmax-Dmax重車率，中厚板軋機(jī)最大重車率5%8%，此處重車率取5%名義直徑：D= Dma

12、x -Dmin= Dmax-Dmax5%=800-8005%=760mm，D1=Dmin-(5-15)mm 取D1=Dmin-10=760-10=750mm，S=（0.25-0.28）D1 取S=0.26D1=0.28750=210mm，a=（0.50-0.60）D1 取a=0.60D1=0.60750=450mm，b=（0.15-0.20）D1 取b=0.20D1=0.20750=150mm，c=（0.50-1.00）b 取c=1.00 b=1.00150=150mm。2.1.5輥頸與輥身的過(guò)度圓角r由軋鋼機(jī)械表3-5知：r/D=0.10.12 取r/D=0.1得r=0.1800mm=80m

13、m。2.2設(shè)計(jì)四輥2.2.1.支承輥設(shè)計(jì)2.2.1.1輥身長(zhǎng)度L=1900mm。2.2.1.2輥徑尺寸D2由軋鋼機(jī)械表3-3知：L/D2=2.02.5， D2 =760950 ，取 D2=950mm。2.2.1.3輥頸尺寸由軋鋼機(jī)械表3-5知：d2/D2 =0.670.75， d2 =636.5712.5 取 d2=700mm，輥頸長(zhǎng)度 l2= 600mm。2.2.1.4輥頭尺寸由于支承輥是從動(dòng)輥，所以輥頭設(shè)計(jì)無(wú)內(nèi)容。2.2.2工作輥設(shè)計(jì)2.2.2.1輥身設(shè)計(jì)L=1900mm，D1=950。2.2.2.2輥徑尺寸當(dāng)軋件較厚（咬入角較大）時(shí)，由于要求較大工作輥直徑，故選用較小的D2/D1由表3-

14、3知：D2/D1=1.52.2 ，取D2/D1=1.5，得D1=9501.5=633.3mm，取D1=630mm。2.2.2.3輥頸尺寸由表3-5知：d1/D1=0.670.75，取d1/D1=0.75，得d1=470mm，輥頸長(zhǎng)度：l1/d1=0.831.0 ，取l1/d1 =0.83，得l1=0.83470=390mm。2.2.2.4輥頸與輥身的過(guò)度圓角r由軋鋼機(jī)械表3-5知：r1/D1=0.10.12，取r1/D1=0.1，得r1=0.1630mm=63mm。2.2.2.5輥頭設(shè)計(jì)同上選擇萬(wàn)向輥頭，具體尺寸如下所示Dmin=Dmax-Dmax重車率 重車率取5%，則 Dmin=630-6

15、305%=598.5mm， D1=Dmin-（5-15)mm ， 取D1=Dmin-8.5=590mm， S=（0.25-0.28）D1 ， 取S=160mm， a=（0.50-0.60）D1 ， 取a=370mm， b=（0.15-0.20）D1 ， 取b=130mm， c=（0.50-1.00）b ， 取c=130mm。2.3校核咬入能力熱軋鋼板時(shí)咬入角a一般為1522，低速咬入a可取為20，故hmax=D1(1-cosa)=800（1-cos20）=48.2mm，縱觀壓下量配置情況，滿足要求，可以咬入。第3章 計(jì)算力能參數(shù)3.1選擇速度圖由于軋件較長(zhǎng)，軋制時(shí)間較長(zhǎng)，所以選擇梯形圖更合適。

16、3.2設(shè)計(jì)軋制速度（n1、 n2、 n3 、a 、b）根據(jù)條件可知：二輥軋機(jī) 轉(zhuǎn)速在04080rpm，四輥軋機(jī) 轉(zhuǎn)速在060120rpm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料取平均加速度a=40rpm/s，平均減速度b=60rpm/s。在二輥軋機(jī)上軋制時(shí)，取咬入轉(zhuǎn)速n1=10rpm， n2nH(nH-電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速) =30 rpm，取n3=20rpm 在四輥軋機(jī)上軋制時(shí)，取咬入轉(zhuǎn)速n1=20rpm， n2nH(nH-電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速)取n2=40rpm ，取n3=30rpm。3.3速度圖(速度梯形圖)3.4計(jì)算各道次時(shí)間假定第一道：空載加速時(shí)間為t1，加速軋制時(shí)間為t2，設(shè)等速軋制時(shí)間為t3，減速軋制時(shí)間為t4，空載

17、減速時(shí)間為t5 。對(duì)于二輥軋機(jī)空載加速時(shí)間： t1= n1/a=10/40=0.25s，加速軋制時(shí)間： t2= （n2 n1）/a=(30-10)/40=0.5s，等速軋制時(shí)間： t3=1/n2n12/2a+60L/D+n32/2b-n22（1/2a+1/2b）=0.3s，減速軋制時(shí)間： t4= （n2 n3）/b=（30-20）/60=0.17s，空載減速時(shí)間： t5=n3/b=20/60=0.33s，所以純軋時(shí)間： tz=t2t3t4=0.5+1.00+0.17=0.97s。如果軋件長(zhǎng)度l3.5m 取間隙時(shí)間tj=2.5s，如果軋件長(zhǎng)度3.5m l8m取間隙時(shí)間tj=4s，所以第一道次中t

18、j1=2.5s。同理，其它各道次的時(shí)間組成如表3-1所示。表3-1 各道次時(shí)間具體分配情況道次t1（s）t2（s）t3（s）t4（s）t5（s）tj（s）tz（s）t總（s）10.250.50.30.170.332.50.97 35.5520.250.50.1150.170.3316+2.50.7630.250.50.550.170.332.51.2240.250.50.240.170.332.52.9150.250.52.960.170.3363.6360.50.53.290.170.563.9560.770.50.54.680.170.565.3580.50.56.190.170.566.

19、8690.50.57.27 0.170.547.94100.50.57.930.170.508.603.5計(jì)算各道次軋制溫度為了確定各道次軋制溫度，必須求出逐道的溫度降。高溫時(shí)軋件溫度降可以按輻射熱計(jì)算，而認(rèn)為對(duì)流和傳導(dǎo)所損失的熱量大致可與變形功所轉(zhuǎn)化的熱量相抵消。由于輻射熱所引起的溫度降在熱軋板、帶材時(shí)，可用以下公式近似計(jì)算：t=12.9Z/h(T1/1000)4 Z該道次的軋制時(shí)間與上道次間隙時(shí)間之和，T1前一道的絕對(duì)溫度，K，h軋出厚度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，雙機(jī)架中厚板軋機(jī)軋制材料為4Cr13的鋼板時(shí)，其粗軋開軋溫度為1100，精軋的開軋溫度為950。所以第一道溫降為： t1=12.9Z/h(T1

20、/1000)4 =12.91.25/160（1100+273）/10004 =0.4，同理可計(jì)算第2道至第5道次的溫降（見(jiàn)表3-2）。 假定精軋開軋溫度為950，則 ：t6=12.9Z/h(T1/1000)4 =12.911.35/26（950+273）/10004=12。所以第8道軋后軋件溫度為：950-12=938，同理，其余道次軋制溫度如下表3-2所示。道次12345678910Z（s）0.9719.293.755.416.139.9511.3512.8613.9412.6h(mm)115836145342620161413溫度（）1100109910921090108095093892

21、1899878表3-2 各道次軋后溫度3.6計(jì)算各道次變形抗力軋件在二輥軋機(jī)上軋制時(shí)平均軋制速度為： V1=Dn2/60=80030/60=1257mm/s，n2-穩(wěn)定軋制度軋件在四輥軋機(jī)上軋制時(shí)平均軋制速度為： V2=Dn2/60=63040/60=1047mm/s， n2-穩(wěn)定軋制度 平均變形程度： =2V/(Hh) ， = 21257/（120+90）=3.1，根據(jù)4Cr13的變形抗力模型可知：s =430 0.280.087e-0.0033T 9.81 其熱軋的變形抗力：K1=1.155s1 。 道次12345678910（）3.13.594.094.705.285.936.696.9

22、85.904.66 （%）0.330.330.310.300.280.270.260.220.130.07T（）11001099109210901080950938921899878s（Mpa）89.891.593.89496.2148.5153154.8142121.5K（Mpa）103.7105.7108.3108.5111.1171.5176.7178.8164140表3-3 各道次變形抗力及其相關(guān)參數(shù)3.7選用Sims公式計(jì)算各道次軋制力求第一道軋制力，其中K=103.7 Mpa R=D/2=800/2=400mm。3.7.1確定外摩擦系數(shù)接觸弧長(zhǎng)l=109.5mm，R/h=400/1

23、15=3.45， 查軋制工藝與理論P(yáng)75曲線5-24求外摩擦影響系數(shù)，由1 =28% R/h=3.45 查得。3.7.2確定外端影響系數(shù)因?yàn)閘/h=134.2/1151，由經(jīng)驗(yàn)可知接近于1，故 =1不考慮外端的影響。3.7.3確定張力影響系數(shù)由于采用無(wú)張力軋制，所以張力影響系數(shù)=1.0。軋制力： P= KS = K bl，代入數(shù)據(jù)：P= 0.81.01.0103.71.10.134=12.2MN。同理，計(jì)算出其它道次軋制力如下表3-4所示。表3-4 熱軋16013501400mm帶鋼壓下規(guī)程道次123456789100.81.01.01.11.11.11.21.21.21.21.01.01.0

24、1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.0K(Mpa)103.7105.7108.3108.5111.1171.5176.7178.8164140b(mm)1100175017501750175017501750175017501750l(mm)134.211393.88066.344.738.731.622.315.8軋制力P（MN）12.213.117.816.714.214.814.311.87.684.3第4章 軋輥強(qiáng)度校核4.1二輥軋機(jī)強(qiáng)度校核由表3-4知二輥軋機(jī)最大軋制力Pmax=P3=17.8MN。4.1.1輥身強(qiáng)度：

25、Msh=Pmax（L+l）/4b/8 =17.8106（1900+600）/41750/8 =7231.25106 Nmm ， sh= Msh/(0.1D3 ) =7231.25106 /(0.18003)=140Mpa 。 4.1.2輥頸強(qiáng)度： Mj= cPmax /2=Pmaxl/4=17.8106 /4600=2670106 Nmm， j=Mj/（0.1d3）=2670106 /(0.16003)=123.6 Mpa。Mn=P(+d/2) h最大軋制力時(shí)的壓下量 =17.8（0.5x93.8+600/2x0.1） =1368.2MN/mm， j=Mn/（0.2d3）=1368.2106

26、/(0.26003)=32 Mpa。 對(duì)于鋼軋輥，運(yùn)用第四強(qiáng)度理論計(jì)算合成應(yīng)力 h=135.4Mpa。4.1.3輥頭強(qiáng)度當(dāng)萬(wàn)向接軸傳遞的扭轉(zhuǎn)力矩為M時(shí)，合力P為P=M/(b0-2b/3)式中b0扁頭的總寬度 b扁頭一個(gè)分支的寬度根據(jù)軋制理論與工藝 表7-3選 b=1.5S=1.5210=215mm， b0=D1=750mm， =Pb /6=2.5106215/6=89.5106 Nmm，平面軋輥的輥頭一般近似為矩形，屬于非圓斷面的扭轉(zhuǎn)問(wèn)題從彈性理論分析，矩形截面扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力分布如圖（軋鋼機(jī)械設(shè)備，邊金生主編，冶金工業(yè)出版社，2007）圖3-7所示，最大切應(yīng)力發(fā)生于矩形長(zhǎng)邊的中點(diǎn)處就，即： 式中

27、：-扭轉(zhuǎn)力矩-抗扭截面系數(shù)，=由表3-9知 值為0.346，則=0.346 x =3.44106 Nmm，則=89.5/3.44=26.0MPa，由軋鋼機(jī)械表3-8知3 所以輥身安全符合要求； b/j=686/103.06=6.643 所以輥頸安全符合要求； b/h=686/12.92=53.103 所以輥頭安全。故選擇碳素鍛鋼是合理的。4.2四輥軋機(jī)強(qiáng)度校核 選工作輥材質(zhì)與支承輥材料均為碳素鍛鋼，b=650Mpa，由上面計(jì)算可知四輥軋機(jī)最大軋制力Pmax=P6=14.8MN。4.2.1支承輥強(qiáng)度校核4.2.1.1輥身強(qiáng)度 Msh2=P(a2/4L/8)= 14.8106 (2500/4175

28、0/8)=5080106 Nmm， sh2= Msh2/(0.1D23)=5080106 / (0.18503)=82.74Mpa。4.2.1.2輥頸強(qiáng)度 Mj2= cPmax /2=P/4l2=14.8106 600/4=2220106Nmm， j2= Mj2/（0.1d23）=2220106 /(0.16003)=102.8Mpa。4.2.1.3輥頭強(qiáng)度無(wú)計(jì)算內(nèi)容。4.2.1.4校驗(yàn)因?yàn)閖2 sh2 n=650/102.83 所以支承輥是安全的。 4.2.2工作輥強(qiáng)度校核4.2.2.1輥身強(qiáng)度： Msh=Pmaxa1/4b1/8 =14.81062270/41750/8 =4928106

29、Nmm， sh1= Msh/(0.1D3 ) =4928106 /(0.16303)= 197Mpa。 4.2.2.2輥頸強(qiáng)度： Mn=P(+d/2) h最大軋制力時(shí)的壓下量 =14.8（0.5x43.35+630/2x0.1） =320.8106 Nmm， j=Mn/（0.2d13）=239.99106 /(0.24703)=15.45 Mpa， Mj= cPmax /2=Pmaxl1/4=14.8106 /4390=1135.9106 Nmm，j=Mj/（0.1d13）=1135.9106 /(0.14703)=107.3 Mpa。對(duì)于鋼軋輥，運(yùn)用第四強(qiáng)度理論計(jì)算合成應(yīng)力h1=112.6M

30、pa。4.2.2.3輥頭強(qiáng)度受力分析圖4-2所示。當(dāng)萬(wàn)向聯(lián)接軸傳遞的扭轉(zhuǎn)力矩為M時(shí)，合力P為P=M/(b0-2b/3)式中 b0扁頭的總寬度 b扁頭一個(gè)分支的寬度。根據(jù)軋制理論與工藝表7-3：選 b=1.5S=1.5130=195mm ， b0=D1=630mm， P=M/(b0-2b/3)=Mn/(b0-2b/3)=(320.8106)/(630-2/3130) =0.59106N，在合力作用下扭轉(zhuǎn)力矩 =P b /6=0.59106195/6=19.2106 Nmm。 式中 ：-扭轉(zhuǎn)力矩-抗扭截面系數(shù)，=由表3-9知 值為 0.346則=0.346 x =2.56106 Nmm =19.2

31、/2.56=7.50MPa由軋鋼機(jī)械表3-8知j1 h1 n=650/197=5.673 所以工作輥是安全的。 4.3接觸應(yīng)力計(jì)算因?yàn)楣ぷ鬏伜椭С休伓紴殇撥堓?，所以泊松比v1=v2=v=0.3且E=200GPa，所以： =k1+k2=(1-v1)/E1+(1-v2)/E2=0.26310-5MPa-1，q=P/L=14.8106/1750 =8.45103N/mm，又因?yàn)閙ax= 式中： r1 工作輥輥頸半徑 r2支承輥輥頸半徑代入數(shù)據(jù)得max=1303.8MPa。為保證軋輥不產(chǎn)生疲勞破壞則: =396.4 MPa，查表3-7得HS=35 40，由表3-8得 =1600 Mpa；=396.4

32、Mpa。因?yàn)閙ax，max 即接觸應(yīng)力強(qiáng)度滿足要求，所以驗(yàn)算通過(guò)。第5章 主電機(jī)容量校核5.1繪制力矩圖5.1.1計(jì)算各道次軋制力矩MZMZ=2P=2Pl，式中：力臂系數(shù)，由大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知：0.4-0.5，這里取=0.4 l接觸弧長(zhǎng)第一道次MZ1=212.20.5134.2=1.309MNm。 5.1.2附加摩擦力矩確定Mm附加摩擦力矩分為兩部分，一為軋輥軸承中的摩擦力矩Mm1、另一項(xiàng)為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦力矩Mm2=P/2f1d1/24=Pfd，式中：f軋輥軸承摩擦系數(shù) 因熱軋選用滑動(dòng)金屬襯軸承f=0.070.1 ，取f=0.07 d軋輥輥頸直徑。第一道次：Mm11=Pfd=12.20.070.

33、6=0.124MNm。Mm2=（-1）（）式中：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率，一級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率一般取0.96-0.98，取=0.98 i單級(jí)齒輪傳動(dòng)，i=1。第一道次：Mm21=（-1）（1.309+0.512）=0.037MNm，則附加摩擦力矩：Mm= Mm1/iMm2 =0.549MNm。5.1.3計(jì)算各道次空轉(zhuǎn)力矩由經(jīng)驗(yàn)公式可知：Mk=(0.030.06)MH MH電動(dòng)機(jī)額定扭矩，Mk=0.03MH 所以可知：二輥Mk=0.03MH=0.031.22=0.072 MNm，四輥Mk=0.03MH=0.030.832=0.05 MNm。 同理，計(jì)算其它道次的力矩，如表5-1所示。表5-1 各道次的軋制、

34、摩擦、空轉(zhuǎn)力矩道次12345678910MZ（MNm）1.3091.1841.3351.0680.7530.5290.4420.2980.1370.054Mf（MNm）0.5490.5840.7890.7360.6230.5070.4880.4010.2600.145Mk（MNm）0.0720.0720.0720.0720.0720.0500.0500.0500.0500.0505.1.4軋輥力矩圖靜力矩Mj= MZ/iMfMk i=1，即Mj= MZMfMk，加速軋制時(shí)，動(dòng)力矩Md =GD2a/375，因鋼輥的密度是7.8g/cm3，所以Md =1.11.750.167.81030.8240

35、/375=0.16MNm。減速軋制時(shí)，動(dòng)力矩Md =GD2b/375，所以 Md =1.11.750.167.81030.8260/375=0.25 MNm。因?yàn)镸d Mj 所以忽略動(dòng)力矩Md 。在各個(gè)期間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的總力矩為：加速軋制期 M2=MjMd，不考慮動(dòng)力矩，則: M2=Mj=MfMmMk=1.93MNm。等速軋制期 M3=Mj=1.93MNm，減速軋制期 M4= MjMd=Mj=1.93MNm，空載加速期 M1= MkMd=Mk=0.072 MNm（粗軋），空載減速期 M5=MkMd=Mk=0.072 MNm（精軋），同理，其它各道次的力矩如表5-2所示。 表5-2 各道次傳動(dòng)力矩大小

36、 道次12345678910M1（MNm）0.0720.0720.0720.0720.0720.0500.0500.0500.0500.050M2（MNm）1.9301.8402.1901.8701.4801.0800.9800.7500.4500.250M3（MNm）1.9301.8402.1901.8701.4801.0800.9800.7500.4500.250M4（MNm）1.9301.8402.1901.8701.4801.0800.9800.7500.4500.250M5（MNm）0.0720.0720.0720.0720.0720.0720.0720.0720.0720.0725

37、.2計(jì)算各機(jī)架電機(jī)最大輸出力矩及等效力矩等效力矩Mjum計(jì)算公式如下： Mjum=式中：tn軋制時(shí)間內(nèi)各段純軋時(shí)間的總和 tn軋制周期內(nèi)各段間隙時(shí)間的總和 Mn各段軋制時(shí)間所對(duì)應(yīng)的力矩 Mn各段間隙時(shí)間所對(duì)應(yīng)的空轉(zhuǎn)力矩5.2.1二輥軋機(jī)等效力矩計(jì)算 =0.97+0.785+1.22+2.91+3.16=9.495s， =0.97+19.29+3.75+5.41+6.13=35.55s， =23.98/s， =45.05s。等效力矩：Mjum1 = = =0.73 MNm 。5.2.2四輥軋機(jī)等效力矩計(jì)算 =3.95+5.35+6.86+7.94+8.6=32.7s， =9.95+11.35+1

38、2.86+13.94+12.6=60.7s， =20.82/s， =25.30+56.16=93.4s。等效力矩：Mjum1 = = =0.47MNm 。5.3校核各機(jī)架主電機(jī)容量5.3.1校核二輥軋機(jī)的主電機(jī)容量5.3.1.1校核電動(dòng)機(jī)過(guò)載條件 Mjum1 =0.73 MNm，MH=1.22=2.4 MNm，Mjum1 MH ， Mmax1 =2.196 MNm KGMH=2.251.22=5.4 MNm。5.3.1.2校核電動(dòng)機(jī)功率 取 n=n2 =30rpm 電動(dòng)機(jī)功率：N= = ， N 25002 Kw 電機(jī)不會(huì)產(chǎn)熱，故校核通過(guò)。5.3.2校核四輥軋機(jī)的主電機(jī)容量5.3.2.1校核電動(dòng)

39、機(jī)過(guò)載條件 Mjum2 =0.47 MNm，MH=0.832=1.66 MNm，Mjum2 MH ， Mmax2 =1.086 MNm，KGMH=2.250.832=3.375 MNm。5.3.2.2校核電動(dòng)機(jī)功率取n=n2 =40rpm 電動(dòng)機(jī)功率：N= = =2100 kw ， N 20502 Kw， 故四輥軋機(jī)主電機(jī)校核通過(guò)。 中厚板軋制規(guī)程設(shè)計(jì)小結(jié) 經(jīng)過(guò)兩周的奮戰(zhàn)我們的課程設(shè)計(jì)終于接近尾聲了，課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程。我們?cè)O(shè)計(jì)的成品規(guī)格為13x1700x9000mm，產(chǎn)品牌號(hào)4Cr13，設(shè)計(jì)中厚板軋制的思路：制定生產(chǎn)工

40、藝及工藝制度，確定制定方法，確定軋制道次，分配道次壓下量，設(shè)計(jì)變形工具，計(jì)算力能參數(shù)，校核軋輥強(qiáng)度及主電機(jī)負(fù)荷，繪制軋制零件圖、軋制表。 我們按照資料所給的步驟一步步的分析，討論，上網(wǎng)查閱資料，每個(gè)人都付出了很大的努力，最終確定了最終的方案。我們每個(gè)人也都有自己的方案，自己的想法。 這次的課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)需要了解和掌握中厚板生產(chǎn)工藝流程的相關(guān)設(shè)備和技術(shù)，通過(guò)對(duì)壓下規(guī)程的設(shè)計(jì)過(guò)程，熟知軋制工藝的基本方法和步驟。還伴隨著大量數(shù)據(jù)的計(jì)算，到最后還有機(jī)器的校核等一系列問(wèn)題。我從中認(rèn)識(shí)到自己的不足，專業(yè)知識(shí)還不夠，我通過(guò)各種渠道獲取資料，努力解決問(wèn)題，豐富自己的知識(shí)?？傊还軐W(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的，的確覺(jué)得困

41、難比較多，真是萬(wàn)事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用實(shí)踐才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了！ 簽字： 中厚板軋制規(guī)程設(shè)計(jì)小結(jié) 根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，本設(shè)計(jì)為中厚板壓下規(guī)程課程設(shè)計(jì)。成品規(guī)格：13x1700x9000mm；產(chǎn)品牌號(hào)：4Cr13。本次設(shè)計(jì)的中厚板軋制的思路：制定生產(chǎn)工藝及工藝制度；確定制定方法；坯料的選擇，即確定坯料的長(zhǎng)度、寬度和厚度；確定軋制道次，分配道次壓下量；設(shè)計(jì)變形工具；計(jì)算力能參數(shù)；校核軋輥強(qiáng)度及主電機(jī)負(fù)荷，計(jì)算道次軋制力矩、附加摩擦力

42、矩及空轉(zhuǎn)力矩；繪制軋輥零件圖、軋制表、軋制力矩圖、軋制節(jié)奏表。本次所設(shè)計(jì)的方案簡(jiǎn)介：坯料:120x1450x1250mm;軋制道次數(shù)：6；寬展方式：縱軋1道次、橫扎5道次，其中粗軋3道次、精軋3道次；是否過(guò)載：否；軋制力方差1.76；輸出力矩方差0.07；粗軋機(jī)軋制節(jié)奏0.89s；精軋機(jī)軋制節(jié)奏24.1s；節(jié)奏時(shí)間相對(duì)差值12%。計(jì)算過(guò)程：計(jì)算坯料尺寸、校核、計(jì)算成材率；計(jì)算道次壓下量、變形程度；計(jì)算二輥的輥頭、輥身、輥頸與四輥軋輥的工作輥輥頭、輥身、輥頸和支承輥的相應(yīng)尺寸以及它們的強(qiáng)度校核等；計(jì)算各道次軋制力、軋制速度、軋制時(shí)間（包括：空載加速時(shí)間、加速軋制時(shí)間、等速軋制時(shí)間、減速軋制時(shí)間和

43、空載減速時(shí)間，另計(jì)算純軋制時(shí)間）、溫度、變形程度、屈服應(yīng)力；軋輥強(qiáng)度校核；各機(jī)架主電機(jī)校核等。經(jīng)過(guò)這次中厚板壓下規(guī)程課程設(shè)計(jì)，進(jìn)一步了解了中厚板壓下規(guī)程的設(shè)計(jì)過(guò)程。在設(shè)計(jì)中需了解和掌握中厚板軋制生產(chǎn)工藝流程的相關(guān)設(shè)備和技術(shù)，通過(guò)對(duì)壓下規(guī)程的設(shè)計(jì)過(guò)程，熟知軋制工藝的基本方法和步驟。在設(shè)計(jì)中，涉及到大量的計(jì)算，且部分?jǐn)?shù)據(jù)需查閱相關(guān)參考書和文獻(xiàn)來(lái)進(jìn)一步確定，加深了對(duì)原有知識(shí)的理解。從這次課程設(shè)計(jì)中我同時(shí)意識(shí)到自己知識(shí)的缺乏與對(duì)相關(guān)知識(shí)的不熟悉，所以在設(shè)計(jì)之初四處的翻書。這次課程設(shè)計(jì)的完成使自己的獨(dú)立工作能力得到了增強(qiáng)。 簽字： 中厚板軋制規(guī)程設(shè)計(jì)小結(jié) 本設(shè)計(jì)為中厚板壓下規(guī)程課程設(shè)計(jì)。成品尺寸為：13x1700x9000mm，經(jīng)過(guò)查閱資料確定設(shè)計(jì)思路如下：首先要制定生產(chǎn)工藝及工藝制度，經(jīng)過(guò)生