轧辊与轧辊轴承
轧辊轴承
带金属轴瓦的滑动轴承：用于叠轧薄板轧机。 带布胶轴瓦的滑动轴承：用于开坯、中厚板及型钢 轧机。 闭式（液体摩擦）轴承：用于四辊轧机。 滚动轴承：用于钢板、钢坯、线材、钢管轧机。
课外作业: 1、轧辊轴承的工作特点是什么？ 2、轧辊轴承的类型、特点及用途是什么？
3.3 非金属衬开式轴承
§3.3.1 带非金属轴瓦的开式滑动轴承 1、应用：除冷轧机、薄板轧机、部分线材轧机和钢 管轧机以外的大部分轧机上。 2、制作：布胶轴瓦是一种用棉织品（棉布或帆布） 先在合成树脂中浸透的棉布用高压压制成，其布 层之间都充满了树脂，是一种多层状的塑料。 3、轴瓦主要是酚醛夹布树脂（胶木轴瓦）和塑料 轴瓦。
①承受很高的单位压力（p）； 轧辊轴承所承受的单位压力要比普通轴承大 2～5倍。这是因为轧机的轧制压力大，而其轴 承受外围尺寸的限制和在较短的辊颈内使用很 大的许用应力所决定的。 ②承受的热许值即Pv值大； Pv值比普通轴承大4～24倍；Pv值是代表能量 消耗的指标，即反映轴承发热情况的数值，由 于轧辊轴承的单位压力高，且辊颈圆周速度也 较大，这就造成了Pv值很大。
胶木衬瓦的缺点是它的耐热性和导热能力 差(导热系数比金属衬瓦约低90倍)，工作时需 要大量的循环水进行强制冷却。另外，它的刚 性差，弹性模数只有500～1100MPa，受力后弹 性变形较大。因此，在轧件尺寸要求严格的轧 机(精轧机座)上，不宜使用这种轴承。 胶木轴瓦冷却与润滑用水的水量，可按下 面经验公式大致确定
液体摩擦轴承有动压、静压和静一动压三种 结构型式。它们的特点是摩擦系数小，工作速 度高，刚性较好，使用这种轴承的轧机能轧出 高精度的轧件。这种轴承广泛用在现代化的冷、 热带钢连轧机支承辊及其它高速轧机上。 液体摩擦轴承的允许速度只受散热条件的 限制，在适当冷却的条件下，当速度提高时， 承载能力不是降低，而是提高。
轧辊轴承座加工、装配及质量控制
轧辊轴承座加工、装配及质量控制摘要：轧钢生产线中，工作辊辊系及支承辊辊系作为最常用的操作循环件需要在生产过程中经常进行替换、检修，其中轧辊轴承座具有孔径大、难加工、易变形等特点，且轴承座质量好坏对轧线精度、板型等影响非常大，因此必须严格控制轴承座的质量。
现以铸钢材质支承辊轴承座为例，并对比国内项目及合作项目对支承辊轴承座的生产装配过程的质量控制进行如下阐述。
关键词：轴承座加工装配质量控制支承辊轴承座作为轧机上的最主要的受力件之一主要承载垂直的轧制力及水平的反作用力，其中支承辊轴承座受力较大包括轧制力及反作用力，工作辊轴承座主要是反作用力。
1.轴承座的毛坯生产：产品毛坯的好坏直接关系到产品的加工难度及最终产品机械性能的好坏1、毛坯铸造1.1、根据精加工图纸转化木模图纸，留足相应铸造余量。
根据图纸制造木模，交检后发铸造车间。
1.2、铸造车间按工艺铸造。
出坯后切割冒口，打磨粘砂，进行一次精整、划线以及性能热处理。
尺寸、外观、机械性能合格后发下序机加车间进行粗加工。
2、粗加工2.1、划线检查各部分加工余量，确定合理的让借线加工方案。
2.2、粗加工时首先加工冒口至与本体平齐，然后立车加工轴承座主孔、铣端面、滑板面等图纸要求的加工面，各面留量7mm，以保证工件后续缺陷修补、缺肉处补焊及热处理不会因产生变形导致活件加工余量不足，粗糙度不低于Ra6.3，保证满足后续轴承座探伤要求。
粗加工时一般情况不允许加工其他孔，但有时机加车间由于生产任务过多，无法满足生产进度要求而将粗加工工序能力外协，为了减少回厂后的工作量车间往往要求外协厂家将Φ80以上的孔预钻底孔，此种情况下在后续进行超声波无损探伤检测轴承座内部时会有缺陷显示，且需要额外增加对向表面探伤以保证工件内部整体全部检测到位，没有遗漏，对无损检测人员的技术水平和经验需要更高的要求，对探伤结果的准确性有一定影响，而且在SN、EN等标准中明确规定探伤时机应为最终热处理后、钻孔前，因此需要更改粗加工工艺，将所有孔加工序均更改至精整、超声波探伤合格后。
卷板机的构造
卷板机的构造
卷板机，也被称作轧板机，是一种重要的金属加工设备。
其主要功能是对金属板材进行加工，使其变得更加平整，表面光滑，以便更好地满足工业生产的需要。
卷板机一般由三个部分组成，分别是上辊、下辊和侧辊。
下面我们分别来介绍这些部分的构造。
一、上辊
上辊是卷板机的主要部件之一。
它由几个部件组成，包括轧辊、轧辊轴承、轧辊传动器和轧辊调整器。
其中，轧辊是整个上辊部分最核心的部分，其利用重力和弹性变形的原理，对金属板材进行压制。
轧辊轴承用于支撑轧辊，在传动过程中，它能够承受轴承力和轴向力。
轧辊传动器则是用于传输动力给轧辊的，主要由电动机、减速器、齿轮、联轴器和轴承组成。
轧辊调整器则用于对轧辊的位置进行调整，以便更好地适应金属板材的不同厚度和不同性质。
二、下辊
下辊是卷板机的另一主要部件。
它一般由辊盘、辊座、辊轴和轴承组成。
辊盘是下辊的主体部分，它用于支撑金属板材，使其能够与上辊配合完成压制，而辊座和辊轴则是用于固定辊盘位置的。
轴承则是用于支撑辊轴的，以保证金属板材能够在顺畅的滑动下完成压制。
三、侧辊
侧辊一般位于卷板机的两侧，用于支撑和固定金属板材，从而避免其在压制过程中的过度变形。
侧辊一般由辊盘、辊座、辊轴和轴承组成。
与下辊相比，侧辊的作用更加注重固定和支撑，而不是压制。
总的来说，卷板机作为一种重要的金属加工设备，其构造十分复杂，需要由众多部件共同配合完成各种加工任务。
通过对卷板机构造的了解，我们可以更好地了解卷板机的工作原理和应用场景，也能更好地开展针对卷板机的维护和修理工作。
轧机工作辊轴承抱死原因分析及其对策
轧机工作辊轴承抱死原因分析及其对策The manuscript was revised on the evening of 2021轧机工作辊轴承抱死原因分析及其对策为减少轧机非正常停机时间和在生产过程中工作辊轴承抱死事故的发生时影响设备正常运行。
工作辊轴承抱死不仅增加轧机非正常停机时间，而且损伤轧辊、加快轧辊的磨损、缩短轧辊的使用寿命。
因此，如何防止轧机工作辊轴承抱死是一项长期探索的重要问题。
一、工作辊轴承轴承抱死的原因分析1、轴承油雾润滑量不足由于轧机一般在高扎制速度下运行，轧机的速度在700-900m/min，如此高的扎制速度作用在轴承上时，轴承的转速在850r/m以上，通常工作辊采用油气润滑，轴承高速旋转时产生的巨大热量，轴承滚子受热膨胀，造成轴承间隙减小，从而挤压轴承外圈，导致轴承滚子磨损加剧，轴承润滑量不足，无法及时带走高速旋转时产生的热量，最终必将产生轴承抱死。
2、工作辊轴承装配不当轧辊辊形及轧辊辊身表面质量要求非常高，轧机需要经常更换工作辊，需要对轴承多次拆卸，每次拆卸时要充分注意轧辊轴承间隙。
间隙小时滚子挤压轴承的内外圈，在轴承高速旋转时，滚子磨损加剧，轴承温度迅速升高，造成轴承烧结，轧机装入新辊辊系开机后很短时间内即发生轴承抱死。
间隙过大时，轴承受力范围减少，从而导致轴承局部磨损，降低轴承的使用寿命，影响产品质量。
3、轴承本身的质量原因轴承本身质量有问题也是引起轧辊轴承抱死的原因之一，有时拆下工作辊轴承后，会发现滚子轴承的保持架完全碎裂，这种情况可以断定是轴承本身的质量问题而造成的，发现保持架有细微裂纹时，继续使用则使轴承高速旋转时并承受负荷的状态下，保持架断裂并使滚子无法转动，引起轴承烧坏，最终导致轴承抱死。
二、对策分析及方案1、润滑油润滑的目的是为了减少轴承内部的摩擦、磨损以防止轴承烧结。
润滑油在轴承的内外圈、滚动体，保持架相互接触的表面上形成一层油膜以防止金属间的直接接触，减少轴承的摩擦、磨损，延长轴承的寿命，并防止生锈、腐蚀。
轴承失效形式及原因分析
轴承基本知识
轴承基本知识
轴承基本知识
轴承基本知识
我们车间目前使用的主轴承就是轧机轴承：粗中轧 轧辊和红圈辊箱均使用四列圆柱滚子轴承，CCR辊箱 使用为调心滚子轴承。 圆柱滚子轴承内径与辊颈采用紧配合，承受径向力 ，具有负荷容量大、极限转速高、精度高、内外圈可 分离且可以互换、加工容易、生产成本低廉、安装拆 卸方便等优点。 调心滚子轴承具有双列滚子，外圈有1条共用球面 滚道，内圈有2条滚道 并相对轴承轴线倾斜成一个角 度。这种巧妙的构造使它具有自动调心性能， 因而 不易受轴与轴承箱座角度对误差或轴弯曲的影响，适 用于安装误差或轴 挠曲而引起角度误差之场合。该 轴承除能承受径向负荷外，还能承受双向作用的轴向 负荷。
三、轴承失效原因
三、轴承失效原因
1、氧化渣、水等异物侵入引起的失效： 轧辊轴承的精密度很高，它对异物十分敏感，氧化渣、水等异物侵入轴承内部是使其过早失 效的最主要原因。氧化渣、水等异物与润滑油脂综合后很容易产生油污泥，油污泥的形成和 堆积能造成许多不良后果，其一是油污泥占据了原来润滑油脂的很大一部分空间，因而迟缓 了热量的传递和散发；其二是硬而胶性的堆积物在滚动体和滚道上形成时，在工作负荷下滚 动体滚过这些沉积物时，工作应力将大为增加，结果是轴承的正常疲劳寿命减少：其三是保 持架发生疲劳，随之而来使整个轴承彻底损坏。 2、过载和过热引起的失效： 在安装正确，密封良好的情况下，过载是引起轴承失效的另一原因。众所周知，轧辊辊颈轴 承运行时承受着巨大而又频繁的冲击力，长时间超负荷过载运行，会引起轴承材料的过早疲 劳，最终将体现在滚道表面层材料的碎裂剥离(麻面)，这种损坏开始时发生在某些小面积上 ，但扩展极快。通常由于过载而引起的损坏总是先从内圈开始。过热而引起的失效情况多发 生在高线转速相对较快的10架～14架。轧辊轴承上，产生过热的原因可大致归结为：(1)润 滑油脂变质以及不足或过量；(2)过载：(3)装配不良：(4)外部热源传导进来的热量。轴承 长期过热会引起表面变色(暗蓝、蓝黑等)。过热不仅能使保持架严重氧化，同时也能使滚动 体、滚道退火软化，甚至咬死。
二辊轧机的传动设计
二辊轧机的传动设计320摘要轧机是实现金属轧制过程的设备。
泛指完成轧材生产全过程的装备，包括主要设备、辅助设备、起重运输设备和附属设备等。
但一般所说的轧机往往仅指主要设备。
随着钢铁加工工业结构调整步伐的加快，小型轧机生产技术装备的发展趋势正在向大坯重、连续化、高精度、高质量方向发展。
小型材的种类也正在从普通钢向合金钢、高精钢方向发展。
现代轧机发展的趋向是连续化、自动化、专业化,产品质量高,消耗低。
本次对轧机电动机、轧辊、轴承及轴承座以及压下装置中蜗轮蜗杆减速器进行了设计和说明。
轧机在轧制的过程中，轧件的厚度主要受轧辊的结构和压下调整装置的限制，因此对轧辊的结构的设计和强度的校核以及蜗轮减速器的设计是本次设计的主要方向。
关键词：轧机，轧辊，蜗杆，蜗轮，轧件DIAMETER 320 DUO MILL TRANSMISSION DESIGNSABSTRACTThe rolling mill is the apparatus which realizes the rolling course of metal. Refer to finish rolling the material and producing the overall equipment in general, include the capital equipment, auxiliary equipment, transporting equipment of jack-up and accessory equipment and so on. But generally said rolling mill often only means the capital equipment.With the quickening of steel and iron processing industrial restructuring paces, the rolling mill development trend for producing technical equipment of miniature rolling is heavy to the big base, melt continuously, high precision, high-quality direction develop. The steel of the small-scale material is also being developed from steel of general to the Alloy steel and to the High accuracy copper. The trend of development of modern rolling mill is melting continuously, automation, specialization, high in quality, low to consume.This time to in the rolling mill electric motor, the roller, the bearing and the bearing seat as well as the holding-down device the turbine wheel worm reducer has carried on the design and the explanation. Rolling mill in rolling process, rolled piece thickness mainly roller structure and holding-down device adjustment limit, therefore the breaker roll structure design and the intensity examination as well as the turbo-accelerator design is this design main direction.KEY WORDS: Rolling mill，Roller，Worm，Turbine wheel，Rolled piece目录前言 (1)第1章轧机的概述 (3)1.1 轧机的用途及其发展 (3)1.1.1 轧机的用途 (3)1.1.2 轧机的发展 (3)1.2 轧机的结构及原理分析 (3)1.2.1 轧机的工作机座的介绍 (3)1.2.2 轧机传动装置及其他装置的介绍 (5)第2章电动机的选择 (6)2.1 电动机的设计参数 (6)2.1.1 电动机的输出功率 (6)2.1.2 电动机所需的工作功率 (6)2.2 电动机的选择 (7)第3章轧辊的选择 (8)3.1 轧辊的介绍及材料的选用 (8)3.1.1 轧辊的结构与特点 (8)3.1.2 轧辊的材料及选用 (8)3.2 轧辊的结构设计及尺寸的确定 (9)3.2.1 轧辊的长度及辊身 (9)3.2.2 确定各段的直径及长度 (9)3.2.3 轧辊的强度校核 (10)3.3 轧辊的使用与维护 (12)3.3.1 辊的使用与检查 (12)3.3.2 辊的维修 (13)第4章轴承与轴承座的设计 (14)4.1 轴承的选择 (14)4.1.1 轴承的介绍 (14)4.1.2 轧机中轴承的选用 (14)4.2 轴承寿命计算 (14)4.3 轴承座的分析 (16)第5章蜗杆传动的设计 (18)5.1 蜗杆传动的介绍 (18)5.1.1 蜗杆传动的类型 (18)5.1.2 蜗杆传动的特点 (19)5.2 蜗杆传动的结构及尺寸的确定 (19)5.2.1 选择材料 (19)5.2.2 确定许用应力 (19)5.2.3 按接触疲劳强度设计 (20)5.2.4 求蜗轮圆周速度并校核效率 (21)5.2.5 校核蜗轮齿面接触强度 (22)5.2.6 校核热平衡 (23)5.2.7 计算蜗杆传动的主要尺寸 (23)5.3 蜗杆传动的安装与维护 (24)5.3.1 蜗杆传动的润滑 (24)5.3.2 蜗轮蜗杆的安装调整 (25)5.3.3 蜗杆传动的跑合和试运行 (25)第6章压下装置与机架的设计 (26)6.1 压下装置 (26)6.1.1 压下装置的概念和分类 (26)6.1.2 320轧机压下装置的分析 (26)6.2 机架的选择 (27)6.2.1 机架的用途和分类 (27)6.2.2 机架的选用 (27)结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)前言带钢加工钢材，以其优良的导电、传热、廉价等性能被广泛应用于国民经济部门，为机械制造、交通运输、建筑、能源、轻工、高科技和国防发展不可缺少的基础材料。
冷轧机轧辊轴承的失效分析和改进措施
Ｓ Ｌｉ Ｘ Ｕ ｎ— ｉ
。
（ ｉ ｎＮ ｎｅ ｏ ｓ ｔ ｓ ｅｉ ｅｅ ｒｈＩｓ ｔｔ） Ｘ ’ ｏ ｆｒ ｕ ａ ｓ ｎＲ ｓａｃ ｔｕｅ ａ ｒ Ｍｅ ｌ Ｄ ｇ ｎｉ
１ 前 言
轧 辊轴 承如 同轧辊 是 冷轧机 的重 要部 件 ，由于
关键词： 轧辊轴承 ； 润滑 ； 配合 ； 失效 ； 改进
中图分类号： Ｇ ３． Ｔ ３ ３１ ７ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ： ６ ２ ４ ２ （ ０ ）２ Ｏ ４ ． ３ １７ － ２ ４ ２ １ Ｏ — ０ ９ １
Ｆ ｉ ｒ ａ ｙ ｉ ｆＲｏ ｌｒ Ｓ Ｂｅ ｒｎ ｆＣｏ ｄ Ｒｏ ｌ ｇ ＆ Ｉｓ ａ ｌ ｅ Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｌ ａ ｉ ｇ ｏ ｌ ｌ ｎ ｕ ｅ ｉ ｔ
２ １ 年第 ２期 ０１
新 疆钢 铁
总 １８期 １
冷轧机轧辊轴承 的失效分析 和改进措施
苏凌 西
（ 安 有 色 冶 金设 计 研 究 院 ） 西
摘
要： 从装配和使 用两个方 面分析 了冷轧机轧辊轴承的失效原 因， 出了相应的改进措施 。 提 实践表明 ， 采取
措施 保证 轴 承 的润 滑 和 配 合 ， 为重 要 也 最 为 有效 。 最
Ｅ－ｍａ ｌ ｕｌ ｇ ｉ ４＠１ ３．ｏ ｉｓ ｉ ｘ５ ： ｎ ６ ｏ ｍ
４９
２ １ 年第 ２期 ０１
新 疆钢 铁
它润 滑方式 的 １ ／ ５以下 。
总 １８ １ 期
发 生 松动所 引起 ， 如用 于 固定轴 承 内 圈的辊 （ ） 例 轴
端 螺栓没有 紧 固 ， 或者轧制 中松动 ， 或者轧辊 轴 向力 太大， 造成 螺栓 断裂 。
有色金属板带轧机轧辊轴承的使用
第 ３ 期
有 色金 属 加 工
ＮＯＮＦ ＥＲＲＯＵＳ ＭＥ ＴＡＬ Ｓ ＰＲＯＣＥ ＳＳＩ ＮＧ
Ｖｏ ． ０ ＮＯ ３ １４ ． Ｊ ｎ ０ １ ｕ ｅ ２ １
２ １ 年 ６月 ０１
有 色 金 属 板 带轧 机 轧 辊 轴 承 的使 用
张 体 阳
（ 阳有 色 金 属 加 工 设 计 研究 院 ， 南 洛 阳 ４ １ ３ ） 洛 河 ７ ０ ９
为 主 的径 向与 轴 向联 合 载 荷 。 四列 圆锥 滚 子轴 承 为
分 离型轴 承 ， 内圈 组 件 和 外 圈可 以分 别 安 装 ， 拆 其 装
方便 。采 用 四列 圆锥 滚 子 轴承 作 轧 辊轴 承 ， 构 比较 结
简单 ， 维护 方 便 。但 在 相 同 尺 寸 条 件 下 ， 载 能 力 没 承 有 圆柱 滚 子轴承 大 。 １３ 球 轴承 ． 在 有 色金属板 带 轧机 中 ， 当轧 辊轴 承 采 用 四列 短
轧辊 轴 承是 有 色金 属 板 带 轧 机 的 主 要 关 键 件 之
一
这 种轴 承承 载 能 力 高 、 转 精 度 高 ， 于 在 高 速 重 载 运 适 条 件下工 作 。但 是 ， 种 轴 承 只 能 承 受 径 向载 荷 ， 这 不
能承 受轴 心 载 荷 ， 须 与 能 够 承 受 轴 向载 荷 的轴 承 必 （ 如深 沟球 轴承 等 ） 合使 用 。通 常 ， 配 这种 轴 承 的 内圈
有色 金属 板 带 轧 机 轧 辊 用 滚 动轴 承 主 要 有 三 种 类 型： 四列 短 圆柱 滚 子 轴 承 、 四列 圆锥 滚 子 轴 承 和球
轴承。 １ １ 四列 短 圆柱 滚 子轴承 ．
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（1）钢轧辊,按第四强度理论
p 3 [ ]
2 d 2 d
（2）铸铁轧辊,按莫尔强度理论
p 0.375 d 0.625 4 [ ]
2 d 2 d
《材料工程设备》 讲授人：张正富
5.3.1.3 辊头强度校核 辊头危险截面在传动侧;辊头上的扭转应力:
5.1.1 轧辊所受载荷
（1）机械载荷: 弯曲应力、辊面间接触应力、传动辊上的扭转应力. 咬入瞬间及轧制速度变化时,引起动载荷,导致辊上应力变化. （2）摩擦: 变形区中的前、后滑,咬入打滑、卡钢等造成辊身表面与轧件间相对 运动,导致辊身表面受到剧烈摩擦.
（3）热负荷:
热轧时,轧件高温和冷却水交替作用,产生热循环应力; 冷轧时,轧件变形热效应,轧辊表层也产生热循环应力.
从弯矩、扭矩大小可知辊的危险截面.
型材轧辊的受力及内力图
《材料工程设备》 讲授人：张正富
5.3.1.1 辊身强度校核
辊身受弯矩和扭矩共同作用,但其扭转应力较弯曲应力小,故只计算辊
身弯曲应力.
辊身所受最大弯矩即为轧制力作用截面的弯矩:
( a x) x MD P a
辊身危险截面的弯曲应力σD
强韧性、耐磨性、耐热性、耐剥落性等;
材料机械性能和硬度为主. 总结：
结构、尺寸的确定; 材质、制造方法的选择; 强度、刚度的校核.
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5.2 轧辊的结构形式及材质选择 5.2.1 轧辊的结构 辊身: 工作部分. ① 型材轧辊: 辊身有各种形状轧槽,即孔型; ② 板材轧辊: 辊身呈圆柱形;为补偿弯曲、不均匀热膨胀、不均匀磨损对辊缝的
3 1
Wn 0.19d
③平台式辊头:
Wn 0.18d13
④矩形截面辊头:
3 h Wn 0.325 0.125 d1 d1
η值
a/b 1.0 0.208 1.5 0.346 2.0 0.493 2.5 0.645
Wn b
3
h为扁头厚度(mm);d1扁头直径(mm);η矩形截面长短边的影响系数.
上.
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轧辊的结构 a-梅花形辊头；b-扁头形辊头；c-带双键形的辊头 1-辊身；2-辊颈；3-辊头
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5.2.2 轧辊的参数
辊身直径
辊身长度 辊颈直径及长度 辊头尺寸 ………….. 5.2.2.1 辊身直径 是轧机的重要参数.
铸铁轧辊(C≥2.0%)、半钢轧辊(C≥1.5%)、钢轧辊(C≥0.8%)三种类型.
铸铁辊: 普通、合金、球墨.
按硬度: 半冷硬、冷硬、无限冷硬. 铸铁辊优点: 硬度高、耐磨性好、表面光滑、制造方法简便、成本低.
缺点: 质脆、强度低、耐冲击性差.
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钢轧辊: 铸钢、锻钢.
四辊轧机辊身长度与辊径间、支持辊径与工作辊径的比值关系.
各类四辊轧机L/D1、L/D2、D2/D1
轧机类型 厚板轧机 宽带材轧机 粗轧机 精轧机 L/D1 比值 3.0～5.2 1.5～3.5 2.1～4.0 常用比值 3.2～4.5 1.7～2.8 2.4～2.8 比值 1.9～2.7 1.0～1.8 1.0～1.8 L/D2 常用比值 2.0～2.5 1.3～1.5 1.3～1.5 比值 1.5～2.2 1.2～2.0 1.8～2.2 D2/D1 常用比值 1.6～2.0 1.3～1.5 1.9～2.1 备注 根据辊 身 长度在 1120～ 5590 mm范围 内的165 台四辊 轧机数 据 统计而 得
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5.1.2 轧辊的主要失效形式 （1）磨损: 辊身磨损达到允许的总车削量后,因表层硬度丧失、强度削弱而报 废; （2）辊面剥落: 轧辊受循环接触应力作用,表面产生掉块形成凹坑而报废; （3）折断: 过大轧制压力产生的机械应力是断辊的主要原因. 5.1.3 轧制生产对轧辊的要求 工艺要求: 合理结构、尺寸、材质,以保证轧件尺寸、表面质量、产量. 寿命要求: 不致过早、或不正常破坏、失效.
型材轧机辊身长度与其名义直径之比K
轧机类型 K 开坯轧机 2.0～3.0 型钢粗轧机 1.5～2.5 型钢精轧机 1.5～2.0
《材料工程设备》 讲授人：张正富
板带材轧机: 辊身长应与板带最大宽度相适应.
L bmax
L为辊身长度(mm); bmax所轧板带最大宽度(mm); Δ随板带宽度而异的 余量(mm). 板带材轧机辊身长度的余量
优点: 强度高、韧性好、咬入能力强.
缺点: 硬度一般较铸铁辊低. 半钢轧辊: 碳量介于铸钢与铸铁间,杂 质量低,具有过共析组织. 碳量远高于铸钢.铸态脆且易生成碳
化物偏析和内部缺陷; 锻造和热处理后,
可得均匀分散析出的极细高硬度碳化物. 兼有铸钢强度、韧性、耐热疲劳性及
铸铁耐磨性等.
适于带钢热连轧四辊轧机工作辊.
据轧机最小可轧厚度临界条件,推导出冷轧机最大工作辊径应满足:
D1max
0.28Ehmin (1.15 s p )
E为轧辊的弹性模量(MPa);hmin带材最小可轧厚度(mm);μ为轧辊与带材间的摩 擦系数;σs为带材的屈服极限(MPa);σp为平均张应力(MPa). （4）热平衡条件 高速冷轧时,轧件变形热效应很大,导致工作辊温度升高. 辊表面存在工艺冷却与润滑, 温升至一定程度出现热平衡—辊表面吸收热量
冷轧板带材轧机
2.3～3.0
2.5～2.9
0.8～1.8
0.9～1.4
2.工程设备》 讲授人：张正富
5.2.2.3 辊颈
直径d、长度l、与辊身过渡圆弧半径r与轴承形式、工作载荷有关;
应综合考虑辊颈强度、轴承寿命. 若条件允许,辊颈直径应选大些. 5.2.2.3 辊头 尺寸根据连接轴形式确定. 5.2.3 轧辊的材质选择
Mn d1 [ ] (0.5 0.6)[ ] Wn
τd1为辊头扭转应力(MPa); Mn为传动该轧辊最大扭矩(N· mm); Wn为辊头抗扭
截面系数(mm3); [τ]为轧辊许用剪应力(MPa).
轧机轧辊辊头形式
《材料工程设备》 讲授人：张正富
①带键槽的辊头:
②带双键槽的辊头:
MD MD D [ ] 3 WD 0.1D
MD为轧制力作用截面的弯矩(N· mm); D 为轧制力作用截面辊身最小工作直径(mm).
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5.3.1.2 辊颈强度校核
辊颈受弯扭组合变形,危险点在传动侧辊颈、辊身交界处.
辊颈与辊身相接处弯矩最大,为
M d Rc Md Rc d Wd 0.1d 3
影响,可将辊身加工成较复杂的曲线形状,即辊型.
辊头: 与连接轴相接部分. 连接传动、或吊装. 梅花型、键槽型、万向节型. 辊颈: 支承部分. 支承在轴承上.形式由轴承形式及装卸要求确定. 圆柱形: 滑动轴承、滚动轴承; 圆锥形: 液体摩擦轴承,锥度一般为1:5
辊颈与辊身交界处为应力集中部位. 组合辊由韧性好的心轴和硬度高的辊套组成,辊套采用热压装方式套在辊心轴
bmax(mm) Δ(mm) <200 50 200～1200 100～200 1000～2500 150～200 >2500 200～400
板带材轧机辊身长度确定,一般应和辊径一起考虑. 出发点： 使轧辊获得最小弯曲挠度和足够强度,以获得所需板形、减小横向厚差.
《材料工程设备》 讲授人：张正富
据轧辊受力可列出各段弯矩方程:
当
当
a b 0 x 2 a b a x 2 2
时,
1 M Px 2
时,
2
1 1 a b M Px q x 2 2 2
P为轧制压力(N); b为轧件宽度(mm); q为单位轧件长度轧制压力(N/mm). 由弯矩方程—弯矩图,按扭矩作用—扭矩图. 从弯矩及扭矩图可知,辊身中部截面弯矩最大,故辊身只须计算中部的弯曲强度; 对辊颈则需计算弯曲和扭转强度; 对传动端辊头应计算其扭转强度.
Mz [ ] WD
σ为轧辊危险截面处应力(MPa); Mz危险截面处弯矩(N· mm); WD危险截面处 抗弯截面系数(mm3);[σ]为轧辊许用正应力(MPa).
多辊轧机: 轧制负荷主要由支持辊承担.
支持辊直径应根据强度和刚度条件确定.
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（3）最小可轧厚度
型材轧机: 它是表征轧机
的特性参数. 板带轧机: 它是关系到板
带材最小可轧厚度的参数.
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确定最佳直径应考虑: （1）咬入条件 直径应满足:
h Dg 1 cos max
各类轧机轧制钢材的αmax
Dg为轧辊工作直径(mm);△h为压下量(mm);αmax最大允许咬入角(0)
轧辊与轧辊轴承
《材料工程设备》 讲授人：张正富
轧辊与轧辊轴承构成的辊系是轧机核心部件.
轧辊与轧件接触,迫使轧件产生塑性变形,同时,轧辊承受巨大轧 制压力,并将此负荷传递给轧辊轴承.
辊系结构、尺寸、材质、强度、刚度对能否实现优质、高产、
低耗的影响极大.
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5.1 轧辊的工作特点及其工艺要求
3.0 0.801
4.0 1.150
6.0 1.789
η
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5.3.2 二辊板带轧机轧辊强度的校核 受力如图.
为简化计算: 设轧件立于辊身中央,轧
制力沿辊身长度均匀分布;