轧辊的主要尺寸确定及验证
轧辊的主要尺寸确定及验证
轧辊的主要尺寸确定及验证3.2.1工作辊主要尺寸辊身直径1D 和辊身长度1L 。
决定板带轧机轧辊尺寸时，应先确定辊身长度，然后再根据强度、刚度和有关工艺条件确定其直径。
辊身长度1L 应大于所轧钢板的最大宽度max b ，即a b L +=max 1。
式中的a 值视钢板宽度而定。
当max b =1000～2500mm 时，a =150～200mm a b L +=max 1=1630+150=1780mm辊身直径1D 根据1L 而确定，由文献[1，表3-3]1L =（2.1～2.5）1D ，1D =710~809mm ，所以取mm D 8001=。
辊径直径1d 和辊径长度1l工作辊使用四列圆锥滚子轴承支承，轴颈一般近似取()mm ~D .~.d 4133755505011==，为了更加安全，需要工作辊辊径取大些，故取工作辊辊径m m 4131=d ，轴颈长度取m m 4131=l （l/d=0.83--1）。
3.2.2支承辊主要尺寸辊身直径2D 和辊身长度2L 。
由文献[1，表3-3]得支承辊直径mm D D 1550~1400)1.2~9.1(12==取mm D 14802=。
辊身长度2664m m ~1480)8.1~0.1(22==D L 。
2L 取1760mm 。
辊径直径2d 和辊径长度2l支承辊使用油膜轴承支承，由文献[1，表3-5] m m 7405.022==D d取安装油膜轴承部位的最大直径为1145mm ，最小直径为mm 765，平均直径为mm 955，辊颈长度m m 8752=l （由文献[1，表3-5]取l/d=1.2）3.2.3工作辊尺寸验证 由文献[1，23]得11cos D h∆-=α （3.1） 式中： α——咬入角取 15°h ∆——绝对压下量，取mm h 5.5=∆。
所以由上式得αcos 18001-∆≥=h D ＝9659.015.5-＝161.76mm ；即工作辊直径满足要求。
型材轧辊工作辊径的确定
型材轧辊工作辊径的确定1.引言1.1 概述概述部分：型材轧辊工作辊径的确定对于型材轧制工艺的稳定性和产品质量起着至关重要的作用。
轧辊工作辊径的大小直接影响着型材的成形和表面质量，因此在型材轧制过程中，合理确定工作辊径是非常重要的。
本文将从轧辊工作原理和影响工作辊径的因素两个方面入手，探讨型材轧辊工作辊径的确定方法和关键问题。
首先，我们将介绍轧辊的工作原理，包括轧制过程中的应力分析和形变规律，以及不同工作辊径对型材的影响。
其次，我们将详细分析影响工作辊径的因素，包括型材的材料性能、轧机的技术指标、型材的尺寸要求等，同时也考虑到了经济效益和生产效率方面的因素。
通过对以上内容的研究和总结，本文将得出一些结论和建议，帮助读者更好地确定型材轧辊工作辊径。
这些结论将具有一定的指导作用，可以为型材轧制工艺的改进和优化提供参考。
在实际应用中，读者可以根据所研究的型材和轧机的具体情况，结合本文提供的方法和经验，选择合适的工作辊径，以获得更好的成形效果和产品质量。
总之，本文将围绕型材轧辊工作辊径的确定展开探讨，旨在为相关行业提供一些有益的参考和建议。
通过深入研究和分析，我们希望能够为型材轧制工艺的发展和提升做出一些贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：本文将按照以下结构进行论述：第一部分是引言部分，主要包括概述、文章结构和目的。
在概述部分，将介绍型材轧辊工作辊径的重要性和意义。
在文章结构部分，将说明整篇文章的框架和组成部分。
在目的部分，将明确本文的目标和预期结果。
第二部分是正文部分，主要包括轧辊工作原理和影响工作辊径的因素。
在轧辊工作原理部分，将详细介绍型材轧辊的工作原理及其相关知识。
这一部分将包括轧制过程、轧辊与材料之间的接触和变形等内容。
在影响工作辊径的因素部分，将分析与工作辊径相关的各种因素，如材料特性、工作情况、工作环境等。
通过对这些因素的分析和研究，可以找出影响工作辊径的主要因素，从而能够更好地确定合适的工作辊径。
第2章轧辊
型钢轧机以齿轮座的中心距作为轧辊名义 直径；
初轧机则把辊环外径作为名义直径。
型钢轧机以轧辊的名义直径来作为轧机标 称的组成部分。因为型钢品种规格与轧辊辊身 直径的大小成正比，辊身直径的数值即可反映 该轧机所生产的品种规格。然而由于生产不同 品种规格所对应的轧辊辊身直径不同，因此通 常习惯采用和轧辊辊身直径有一定对应关系而 数值保持恒定不变的人字齿轮机座的中心距 （人字齿轮节圆直径）作为型钢轧机的名义直 径来表征轧机。
鉴于影响轧辊强度的某些因素如轧辊的铸 造缺陷、温度应力、轧辊断面的应力集中系数等 难以精确确定，轧制时的冲击负荷也只有通过一 定的测试手段才能获得，加之轧辊本身又是轧钢 车间的主要损耗件，因此轧辊的强度通常只按静 载荷验算，并将上述因素的影响纳入安全系数中。
型钢轧机与板带轧机的生产工艺、轧机结 构有所不同，故轧辊的强度计算方法亦有区别。
（3）参数：d1－辊头直径 l1－辊头长度 当轧辊不传动（工作辊驱动条件下的支
承辊）或只有单侧传动时，轧辊可以不做专 门的辊头，仅在辊颈外留有可供换辊的起吊 部分。
§2.1.2 轧辊的分类 1、按构造分类
①光面轧辊：应用于轧制板带材。
②有槽轧辊：应用于轧制型钢、线材和钢 坯。
2、按用途分类 ① 工作辊：一般是驱动辊，辊颈小，并
3．辊头的强度计算
型钢轧辊的辊头通常是梅花形结构，它只受扭
矩的作用。对一般结构的梅花头，当d2 = 0.66d1 时，最大扭矩应力产生在梅花头的槽底部分，
其值为：
d1
M d1
0.07
d
3 1
式中 Md1--作用在梅花头上的扭矩； d1 --梅花头的外径； d2 --梅花头槽底处的直径。
§2.4.2 二辊板带钢轧机轧辊的强度验算 板带轧辊强度验算的特点：
轧辊加工检查使用验收技术标准及管理办法改
轧辊加工、检查、验收、使用管理办法及相关技术标准1、目的轧辊是轧钢生产的重要工具，为加强轧辊管理，规范轧辊的加工、检查、验收等，更好保障钢材产品的质量和生产需要，现结合实际，制定本办法。
2、适用范围本办法适用棒材、高线的轧辊加工、检查、验收、贮存、轧辊的使用、重修等过程管理。
3、管理与内容3.1 外购轧辊进厂验收3.1.1采购的轧辊进厂后，规格、外观质量、硬度由技术协议标准及图纸要求进行检验和验收。
3.1.2每批轧辊进仓，供货厂家须提供附有理化性能资料的质保书。
3.1.3验收后应填写验收记录。
3.2 轧辊的加工3.2.1新开轧辊在加工前，必须核对规格尺寸、材质是否符合要求。
3.2.2轧辊上床后，经校验各部分几何尺寸确认无误后，方可加工开孔型。
3.2.3轧辊加工检验应按轧辊加工图纸执行。
3.3 轧辊的检验与验收3.3.1检验与验收内容：测量轧辊的底径、外径、孔径、宽度等尺寸；用样板测量孔型尺寸；检查表面粗糙度；检查内外圆的同轴度；检查轧辊外观是否完好；用硬度计检查轧辊的硬度；检查轧辊标记是否完整。
3.3.2轧辊加工好后，首先由生产准备车间要求机加人员自检、互检、机加班班长、轧辊管理员进行检验合格后，按规格进行堆放。
技术科对轧辊加工进行抽检。
经检验后需填写检验台账，签字确认，做到上线轧辊完全的追溯性。
3.3.3建立轧辊档案和台账：3.3.3.1档案卡记载：每件检查验收的新辊，用电笔刻写特定的编号并建立与编号相应的档案卡片（卡片上应记载轧辊的编号、钢号、规格、架次序号、图号、底径、重量、进库日期、每次投用日期、换下日期、生产量、每次修磨日期、修磨底径、报废日期、报废原因。
3.3.3.2台账记载：库存轧辊规格、架次序号、数量、编号、及存放位置；在线轧辊的规格、架次序号、轧辊编号；修磨轧辊的规格、架次序号、轧辊编号。
3.3.4经检验不合格的轧辊一律不准放行。
3.4 轧辊的贮存和搬运3.4.1轧辊一般情况下应贮存在室内，在场地条件不具备的情况下允许露天存放，但须采取遮盖防雨措施。
轧辊尺寸参数及材质ppt课件
L/D与品种规格、轧制条件、轧辊材质、轧机类型有关 手册中L/D 经验参数是大量生产实践数据的总结 反映了不同的品种规格、轧制条件、轧机类型， 在一定范围内， L/D 满足咬入条件和强度条件
机动 目录 上页 下页 返回 结束9
辊身直径 D 主要根据咬入条件和轧辊强度确定 有两种方法：
根据经验参数(查手册)确定 L 再校核咬入条件和轧辊强度
最小辊径 Dmin 受轴承座间最小中心距(压下上行空间)限制 最小辊径 Dmin 还受轧辊强度和咬入条件限制 轧辊重车率主要取决于轧辊材质和表面硬度
机动 目录 上页 下页 返回 结1束3
三、 轧辊材质与制造
轧辊材质主要四类: 锻钢, 铸钢, 铸铁, 半钢 锻钢轧辊分为： 热轧锻钢轧辊 冷轧锻钢轧辊 热轧锻钢轧辊具有：高强度和高韧性 高耐热疲劳性能
梅花轴头
轴头主要有四种形式：
冷轧机工作辊直径的确定方法
、 ／ …………………（ ５ ）
（
式 中 ，ｔ ｇ 一 咬人 角 的正切 值 ；△ 一变形量 （ ｍｍ ） ； 尺 一 工 作辊 半径 （ ｍｍ ） 。
带 材 的
式 中 ，Ｄ 工 作辊 最小 辊径 （ ｍｍ ） ； 一 轧制速 度
（ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ） ；Ｋ 一 变 形 抗力 （ ＭＰ ａ ） ； 一变 形 量 （ ｍｍ ） ；日一 热交 换 系数 （ ｗ ／ （ ｍ ・ ） ） ；Ｈ。 一
最小厚度 （ ｍ ｍ ） ；产 ＿ 轧制变形区摩擦系数 ； 带材屈服强度 （ Ｎ ／ ｍｍ ｚ ） ；￡ 广 前 单 位 张 力 （ Ｎ ／ ｍｍｚ ） ；Ｅ ＿ 弹性 模量 （ － Ｎ ／ ｍｍ ２ ） 。
最 大轧制 速 度 。
捷地得出所需 的结果。图 １ 中的左侧 图由工作辊直 径 系 列直 线构 成 ，其横 坐标 为材 料 的变形 抗力 ，右
侧 图是 由带材 最小 厚度 系列 的直 线构 成 ，其横 坐标 为变形 区摩 擦 系数 。在 已知 带材 最小 厚度 及摩 擦 系 数 的情 况 下可 以 由右侧 图 中获取 一坐 标点 ，以此点 为纵坐 标 同左侧 图中 由变 形抗 力确 定 的横 坐标 共 同 确 定 的坐标 点 就是 该工作 辊 直径 的最 大值 。
溉缮 臻 蛰
１ 工 作 辊 最 大辊 径 的确 定
工作辊的最大辊径主要取决于轧制带材的最小 厚 度 、材料 变形 抗力 以及 润滑 条件 。带 材 的成 品厚 度越 薄 ，材 料 的变形 抗力 越大 ，润 滑效 果越 差 ，则 工作辊辊径就越小。相反 ，成品厚度较厚 ，变形抗 力较小 ，润滑效果越好的情况下 ，工作辊辊径就可 以选大一些。在计算工作辊最大辊径时通常采用的 方法有计算法和图表法两种团 。
转关于粗轧，中轧，预精轧，精轧，
转关于粗轧，中轧，预精轧，精轧，0粗轧机组的参数包括:1)轧辊直径前4架轧机轧辊辊身直径为φ530~650mm，后3~5架为φ450~480mm(均指新辊)。
粗轧机组轧辊辊身直径一般为轧件平均高度的4~5倍。
2)轧辊辊身长度悬臂辊轧机实际上是装配式轧辊的辊环宽度，一般是最大轧件宽度的2.1~2.5倍;其他类型的轧机轧辊辊身长度均为新辊直径的1.6~1.9倍。
采用较短的轧辊辊身有利于提高轧辊的刚度，有利于保证连轧工艺的稳定。
3)轧辊的径向调整量粗轧机轧辊径向调整量较大，一般为轧辊直径的15%。
4)轧辊的轴向调整量悬臂辊轧机以辊环精确的加工和辊环固定机构准确定位而无需设置轴向调整装置。
其余型式粗轧轧机的轧辊轴向调整量为±2~3mm，这样的调整量对于在线材粗轧中无不均匀的轧辊轴向磨损的对称轧制，足以满足装配时的轧辊孔型对中调整。
5)工作机座的移动调整量用来更换扎槽的工作机座移动调整量等于其轧辊上最边缘的两个孔型的中心距。
通常高速线材轧机的轧制线是固定的，粗轧机组各机架以其中心线或其轧制线与全轧线的固定轧制线相重合，来进行垂直于轧制线的定位。
粗轧机组各机架间距应满足下列条件:(1)安装轧机工作机座及其传动装置的必要空间;(2)安装及调整轧机导卫所需的必要空间;(3)在采用直流电动机单独传动并以电流比较法进行微张力控制的情况下，当轧件已穿孔尚未建立连轧关系时，主传动电机动态速度降及其恢复过程所需时间内轧件的必要行程，动态恢复过程的时间按目前的电气水平应不小于0.5s。
在满足上列条件的前提下，机架间距越小越好。
各类粗轧机组机架中心距一般为:悬臂式轧机:轧辊辊身直径的3.6~3.8倍。
其他轧机:轧辊辊身直径的5倍。
中轧及预精轧通常平均延伸系数为1.28~1.34。
为加大减面效率通常初始4个道次的平均道次延伸率为1.32~1.35;而以后几个道次为保证轧件断面尺寸的稳定性和获得较高的断面尺寸精度，采用较小的变形量，其平均道次延伸系数为1.21~1.27.对于高速线材轧机，在中轧及预精轧阶段由于轧制速度已较高，轧件的变形热已大于轧机在轧制及运行过程中传导及辐射的热量，轧件温度在此阶段开始升高，随轧速的增加轧件温度也急剧升高。
碾压辊长度计算
碾压辊长度计算
初轧机与型钢轧机的轧辊名义直径D，既是轧机的主要参数，也是轧辊尺寸的主要参数。
当轧辊的直径D确定以后，轧辊的其他参数受强度、刚度或结构上的限制也将随之确定。
初轧机和型钢轧机的轧辊辊身是有孔型的，因此，轧辊的名义直径应有确切的含义。
通常，型钢轧机以齿轮座的中心距作为轧辊名义直径；初轧机则是把辊环外径作为名义直径。
因此，有孔型的轧辊其名义直径均大于其工作直径。
轧辊的棍身长度L和辊径D的确定。
辊身长度L应大于所轧钢板的最大宽度bmax，即：L=bmax+a式中a值视钢板厚度而定。
当bmax=400～1200时，a≈100mm当
bmax=1000～2500时，a≈150～200mm；当钢板更宽时，a=200～400mm。
在本设计中取a=200mm，则L=2150+200=2350mm。
对于热轧机，支撑辊直径D2与辊身长度L的关系可用下式表示：D2=(0．7～0．9)L(L值愈大，系数愈小）。
在本设计中取D2=0．7×2350=1645．00mm。
对于四辊轧机，为减小轧制力，应尽量使工作辊直径小些。
但工作滚最小直径受棍颈和轴头的扭转强度和轧件咬入条件的限制。
支撑辊直径主要取决于刚度和强度的要求。
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轧辊的主要尺寸确定及验证
3.2.1工作辊主要尺寸
辊身直径1D 和辊身长度1L 。
决定板带轧机轧辊尺寸时，应先确定辊身长度，然后再根据强度、刚度和有关工艺条件确定其直径。
辊身长度1L 应大于所轧钢板的最大宽度max b ，即a b L +=max 1。
式中的a 值视钢板宽度而定。
当max b =1000～2500mm 时，a =150～200mm a b L +=max 1=1630+150=1780mm
辊身直径1D 根据1L 而确定，由文献[1，表3-3]1L =（2.1～2.5）1D ，1D =710~809mm ，所以取mm D 8001=。
辊径直径1d 和辊径长度1l
工作辊使用四列圆锥滚子轴承支承，轴颈一般近似取
()mm ~D .~.d 4133755505011==，为了更加安全，需要工作辊辊径取大些，故取工作
辊辊径m m 4131=d ，轴颈长度取m m 4131=l （l/d=0.83--1）。
3.2.2支承辊主要尺寸
辊身直径2D 和辊身长度2L 。
由文献[1，表3-3]得支承辊直径mm D D 1550~1400)1.2~9.1(12==取
mm D 14802=。
辊身长度2664m m ~1480)8.1~0.1(22==D L 。
2L 取1760mm 。
辊径直径2d 和辊径长度2l
支承辊使用油膜轴承支承，由文献[1，表3-5] m m 7405.022==D d
取安装油膜轴承部位的最大直径为1145mm ，最小直径为mm 765，平均直径为
mm 955，辊颈长度m m 8752=l （由文献[1，表3-5]取l/d=1.2）
3.2.3工作辊尺寸验证 由文献[1，23]得
1
1cos D h
∆-
=α （3.1） 式中： α——咬入角取 15°
h ∆——绝对压下量，取mm h 5.5=∆。
所以由上式得
αcos 18001-∆≥
=h D ＝9659
.015
.5-＝161.76mm ；
即工作辊直径满足要求。
3.3轧制力的计算
3.3.1平均变形程度计算 由文献[1，24]得
46.9mm 5.54001=⨯=∆=h R l (3.2)
式中： l ——接触弧水平投影长度，mm ；
1R ——工作辊半径
由文献[1，23]得
mm h h h m 75.92
7
12.5210=+=+=
(3.3)
式中： h m ——轧制前后的平均高度，mm ；； h 0——轧件的轧前厚度，取5.120=h mm ； h 1——轧件的轧后厚度，取71=h mm 。
281.475
.99.46>==m h l 故采用滑动理论计算变形速度 由文献[1，27]滑动理论得
s h h l v u m 1045.295
.125.50469.014.3-=⋅=∆⋅=
(3.4) 式中： m u ——平均变形速度，1
-s 。
由文献[1，25]得
%3.29%443
232=⨯==εεm (3.5)
式中： m ε——变形区中平均变形程度；
ε——相对压下量。
由文献[1，25]得
0.347293
.011
ln 11ln
=-=-=m m r ε (3.6)
式中： m r ——真实平均变形程度。
3.3.2平均单位压力计算
由文献[1，48-50]利用西姆斯公式求平均单位压力
k n p m 'σ= (3.7)
式中： m p ——轧制平均单位压力，N ；
n '
σ——考虑摩擦对应力状态的影响系数，MPa ；
由
11h R ＝7
375＝53和ε＝44%，文献［1］2-87得'
σn =1.95MPa k ——轧制材料在静压缩时变形阻力，MPa ；
σ15.1=k (3.8)
式中： σ——金属变形阻力，MPa 。
r u t K K K ⋅⋅⋅=0σσ (3.9)
式中： 0σ——基准变形阻力，即变形速度u =10s 1
-、变形程度ε＝40%时的变形阻力；
t K ——变形温度影响系数
)exp(BT A K t += (3.10) 1000
273
+=
t T
u K ——变形速度影响系数，
DT
C m u u K +⎪
⎭⎫ ⎝⎛=10 (3.11)
r K ——变形程度影响系数，
4.0)1(4.0m N
m r r E r E K --⎪⎭
⎫
⎝⎛= (3.12)
由文献[1，36]表2-1查得Q235钢种得 A B C D E N 0σ
3.665 -2.878
-0.122
0.186
1.402
0.379
151.2MPa
代入以上各式得
1000
273+=
t T =1000273
915+＝1.188
B T)exp(A K t +=
＝exp(3.665-2.878×1.188)＝1.278
K u ＝DT
C m u +⎪
⎭
⎫
⎝⎛10
＝188
.10.186-0.1221058.27⨯+⎪
⎭
⎫ ⎝⎛＝1.105
K r ＝E 4.0)1(4.0m N
m r E r --⎪⎭
⎫
⎝⎛
＝1.402×4
.0347
.0)
11.402(4.0347.00.397
--⎪
⎭
⎫
⎝⎛=0.976 σ＝σ0·K t ·K u ·K r
＝151.2×1.105×1.278×0.976＝208.39MPa
所以
p m =n '
σk ＝1.95×1.15×208.39＝467MPa
3.3.3总轧制力计算
由文献[1，56]得轧件对轧辊的总轧制力P 为
F p P m =
式中： m p ——平均单位压力，MPa ；
F ——轧件与轧辊的接触面积，2mm 。
2
mm 764479.461630=⨯==bl F 代入上式得
kN 357001076447104676
6=⨯⨯⨯==-F p P m。