九辊辊式矫直机力能参数计算
矫直机机架和工作辊设计和校核毕业设计说明书[管理资料]
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摘要轧件在加热、轧制、热处理及各种精整等工序加工过程中，由于塑性变形不均、加热和冷却不均、剪切以及运输和堆放等原因，必然产生不同程度的弯曲、瓢曲、浪形、镰弯和歪扭的塑性变形，或内部产生残余应力，这在成为合格的产品之前，都必须采用矫正机进行矫正加工，矫正轧件形状和消除内应力。
所以，矫正机是轧制车间和精整线上必不可少的重要设备，而且也广泛用于以轧材做坯料的各种车间。
本次设计主要通过分析矫直机机架和下辊装配的设计，从而对矫正机的结构进行了简单的设计。
设计中，通过参考现有矫正机的文献资料，确定设计的思路与方案。
综合考虑本次设计的技术要求，利用材料力学的基本知识，并采用基本的力学模型进行设计计算。
同时参考轧机机架的强度计算和校核方法，对矫直机机架和工作辊进行了设计和校核。
关键词：矫正机；机架；下辊；AbstractRolling in the process of heating, rolling, heat treatment and finishing processes, due to the uneven plastic deformation, heating and cooling uneven shear as well as transport and stacking, and other reasons, will inevitably produce different degrees of bending, buckling , the plastic deformation of the wave-shaped, sickle bent and contorted, or internally generated residual stress, before becoming a qualified products must be straightening machine correction processing, correction of rolling shape and the elimination of internal stress. Therefore, the straightening machine is essential for rolling workshop and finishing line equipment, but also widely used in a variety of workshops to roll billets.The design by analysis of the rack of The straightening machine and the assemble of the lower roll. During the design, I refer to the straightening machine;’s existing literature to determine the design ideas and programs. Considering the technical requirements of the design, the use of basic knowledge of mechanics of materials, and basic mechanical model of the design ,I refer to the strength calculation and examination of the rolling mill’s rack and do the design and examination of the rack of the rolling mill.Key words: The straightening machine; rack; lower roller.目录1 绪论 (V)轧钢生产的国内外发展情况 (V)轧钢生产及产品种类 (V)轧机的分类............................................................................................... V I 矫直机在轧钢机中的作用和分类 .. (VI)矫直机的作用........................................................................................... V I矫直机的分类、工作原理及特点........................................................... V I 辊式矫直机的工作原理. (VII)辊式矫正机的发展趋势 (VIII)技术经济性分析 (VIII)技术经济评价的涵义 (VIII)经济评价在工程机械中的重要性 (VIII)课题选择 (IX)摸清课题要求 (IX)2 总体方案设计 (IX)矫正机的调整形式 (IX)辊式矫正机的矫正方案 (X)支承辊的布置形式 (X)矫正机的机座形式 (X)工作辊的材质 (XI)传动系统的形式 (XI)矫直辊列的布置形式与驱动形式 (XII)3 矫正机参数的计算 (XII)17辊矫直机主要设计参数 (XII)辊式矫直机基本参数的确定 (XII)辊距t (XII)辊径D (XIII)辊身长度L (XIII)辊数n (XIV)矫直速度v (XIV)矫正机力能参数的计算 (XIV)矫直力矩的计算 (XVI)矫直功率的计算 (XVI)电动机的选择 (XVII)4 机架的设计与校核 (XVIII)机架的形式及结构尺寸 (XVIII)机架的形式 (XVIII)机架的结构尺寸 (XIX)机架的强度计算 (XXII)几点假设 (XXII)求静不定力T (XXIII)机架和横梁的强度校核 (XXVI)5 工作辊和支承辊设计及强度校核 (XXVII)支承辊布置形式 (XXVII)工作辊的强度校核 ................................... X XVIII 6 压下装置的校核计算.. (XXIX)压下电动机的过载校核计算 (XXIX)压下螺丝及压下螺母的强度校核计算 (XXX)压下螺母挤压应力校核 (XXX)机架与螺母端面间挤压应力校核 (XXX)7 参考文献 (XXXI)8 致谢 (XXXII)9 附： (XXXIII)本科毕业设计资料清单 (XXXIII)1 绪论轧钢生产的国内外发展情况轧钢生产及产品种类在20世纪末，世界轧钢技术发展迅速。
复合重轨矫直机的矫直力计算
1.4.2 矫直力计算公式 作用在各个辊子上的矫直力可按下式计算：
式中： 为钢轨塑性弯距， = ； 为钢轨弹 性极限弯距， = ； 为钢轨屈服极限。
对于重轨断面，其塑性断面系数为： = (1.5~ 1.7) ，取 =1.6 ，重轨钢种为 QU100 ，屈服强 度 一般为 510 ～ 550MPa，这里取 = 550MPa。
曲度。矫前弯曲度的大小一方面与轨头、轨底的温 差有关，另一方面与轨头、轨底的冷却速度快慢有 关，因此，要想降低钢轨矫前弯曲度，可以考虑降
钢轨型号
1
2
/1 2
3
/1 2
50 46 70 132 27 42 1: 4 152 13/2.5 4 12/20 15.5
1.2 截面面积、重心距
低轨头与轨底的温差大小及控制轨头、轨底的冷却 速度。而对于冷却中的弯曲需要采用矫直方法来得
纯弹性弯曲
弹塑性弯曲
纯塑性弯曲
图 2 弯曲应力状态图 Fig. 2 The bending stress graph
1.4 矫直力的计算
其矫直过程见图 5，从图中可看出, 钢轨刚咬 入 3 # 矫直辊时，钢轨踏面与 2 # 辊接触点距离钢 轨端部约为 500mm , 此时还未建立起三点弯曲矫 直关系, 因此不会引起钢轨尺寸变化。随着钢轨继 续前行, 三点弯曲矫直关系建立，进行一次弯曲矫 直。矫直过程就是不断弯曲使钢轨经历弹塑性弯曲 变形，达到平直。
得到 50 号钢轨的最大矫直力为 2827.3849kN， 弹性断面系数为 371374.6033mm，计算得到电机 功率为 160kW。某钢厂的复合钢轨矫直机，此钢 轨矫直设备的公称矫直力为 3700 kN，电机功率为 180kW。矫直力的计算误差是 23.6％，电机功率计 算误差是 11.1％，符合公称设备要求。通过此软件 可以计算不同钢轨的矫直力，为以后矫直机设备设 计提供快捷且比较可靠的计算结果，具有一定的实 际意义。
塑性加工设备D4_3矫正原理及辊式矫正机
β = 0.85 0.9 ～ β = 0.7 0.85 ～ β = 0.75 0.9 ～
机动
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第三节
弯曲矫正原理 辊式矫正机的矫正工艺 辊式矫正机力能参数计算 辊式矫正机基本参数
第四章 四
弯曲矫正原理及辊式矫正机
重点掌握运用曲率方程 分析矫正工艺的方法及 矫正机的参数计算方法
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一、弯曲矫正原理
1. 具有单值原始曲率轧件的反弯矫正 具有单值原始曲率轧件通过一次反弯可矫正 矫正原则
结束
辊距 t 影响着弯曲矫正的弯曲程度和矫正压力 最大允许辊距 tmax 决定最小厚度的矫正质量要求 最小允许辊距 tmin 决定最大断面的矫正辊强度要求
tmin＜t＜t max
计算最大允许辊距 tmax 的出发点
2z0 1 ≤ hmin 3 6σ s = = ρ ρW Ehmin 1 3
或
Cρ ≥ 3
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三、辊式矫正机力能参数计算
辊式矫正机的力能参数主要包括： 辊式矫正机的力能参数主要包括： 作用在矫正辊的矫正压力 矫正扭矩和矫正机 矫正压力, 和矫正机驱动功率 作用在矫正辊的矫正压力 矫正扭矩和矫正机驱动功率 1. 矫正压力 矫正力) 矫正压力(矫正力 矫正力 矫正压力可根据轧件弯曲时的力矩来计算 基本方法 将轧件看成受多力作用集中载荷的连续梁 集中载荷就是各矫正辊对轧件的压力 其数值等于轧件对矫正辊的压力, 其数值等于轧件对矫正辊的压力 即矫正压力 Pi 采用材料力学的弯曲梁分割法按力矩平衡计算
九辊独立传动冷矫联合齿轮箱的设计
九辊独立传动冷矫联合齿轮箱的设计武丽萍;张浩【摘要】以九辊独立传动冷矫联合齿轮箱为例,介绍了单辊独立传动应用在矫直机的优势及独立传动联合齿轮箱设计的结构特点,为多级传动齿轮箱提供了一种设计思路.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】3页(P34-35,75)【关键词】联合齿轮箱;独立传动;空间布置;结构特点;多级传动【作者】武丽萍;张浩【作者单位】太原重工齿轮传动分公司研究所,山西太原030024;太原重工齿轮传动分公司研究所,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TG333.23矫直机联合齿轮箱是矫直机工作的核心部件。
在矫直机主传动系统中，联合齿轮箱除有减速的作用外，还有分配传动扭矩的作用。
独立传动联合齿轮箱各辊之间动力相互独立，与集中驱动相比，有效解决了由于其中轧辊负转矩而导致另外辊轧制力矩加大的问题。
九辊冷矫直机的联合齿轮箱由交流变频电机通过弹性联轴器直接驱动。
每个独立传动由3级硬齿面圆柱齿轮传动减速后输出，输出轴通过十字轴式万向联轴器带动矫直机的工作辊实现对钢板的矫直作用。
每个输出轴端布置一套编码器装置，通过调整输入电机的转速，使九个输出轴转速相同，见图1。
该齿轮箱采用单辊驱动。
以前矫直辊多为集体驱动方式，通过齿轮箱将动力均匀地分配给各个辊轴。
输出转速相同。
然而工件受矫直力在各辊处的速度却不同，这样就势必出现有的辊轴需要超额出力，有的辊轴一端受工件推动不需出力，另一端又受到齿轮限制无法推动，从而在轴内形成负转矩。
可见负转矩的形成就在于集中驱动所提供的同一转速与各辊压弯量不同而形成的不均一速度，二者无法适应的结果。
工件的缩尺、间歇的滑动噪声（这种连续性噪声很刺耳）都是负转矩带来的恶性循环。
单辊驱动，各辊之间动力相互独立，有效解决了矫直机负转矩的破坏作用，同时还可用于控制张力。
该联合齿轮箱设计的关键点是：9个独立传动（每个传动有三级减速）在齿轮箱合理的空间布置及箱体的结构特点；9个输出轴空间距离较小，必须满足矫直机的要求；9台交流变频电机安装位置有一定要求。
辊式矫直机矫直功率试验研究
第25卷第3期2007年5月物理测试P hysics Examination and T estingV ol.25,No.3M ay 2007作者简介:刘志亮(1962 ),男,硕士,副教授; E mail:zhiliangliu@; 修订日期:2006 09 27辊式矫直机矫直功率试验研究刘志亮1, 张文志1, 王英杰2(1.燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;2上海宝钢技术中心,上海210900)摘 要:在充分考虑矫直机生产工艺特点的基础上,从矫直基本原理入手,根据弹塑性弯曲理论,给出了在具体矫直方案下矫直力、矫直功率的计算方法和试验装置及检测方法.关键词:矫直机;功率;计算中国分类号:T G333.3 文献标识码:A 文章编号:1001 0777(2007)03 0012 03Research of Power Experimentation in Roll StraightenerLIU Zhi liang, ZH ANG Wen zhi, WANG Ying jie(1.Co lleg e of M echanical Engineering ,Y anshan U niver sity,Q inhuangdao 066004,H ebei,China;2.T echnique Center,Bao shan Iro n and St eel Co L td,Shang hai,210900,China)Abstract:Based on the bending t heo ry of elastics and plastics,the calculating method for str aig htening for ce and pow er,as w ell as ex per imental dev ice and measure technique w ere presented in t his paper.Beginning w ith the r e sear ch on the mechanism of deformat ion of the str aig htener section ,str ucture principles and design featur es o f t he machine w ere sy stematica lly ex po unded.Key words:straightener;pow er;calculation随着技术的发展,对板材质量要求越来越高,矫直已成为不可缺少的重要工序。
开头矫直机校核计算
开头矫直机校核计算某机组改造项目原矫直机为五辊矫直，其辊距t=185mm ；矫直辊直径D=160mm ；根据改造项目后的产品定位，主要以生产高强度钢与超高强度钢为主，其最高强度为б=980Mpa ；最宽带宽为b=1500mm ；带钢最大最厚h=4mm ；带钢运行速度v=30mpm 。
1、对矫直力校核)2(2-=n t bh P σβ（kN ）式中σ-----材料屈服极限（N/2m m ）b-------板宽mm ；h------板厚mmt--------辊距mm ；n------辊数mmβ-------为考虑部分辊子矫直力的降低系数，取1.5-2之间，这里我们取1.7。
为了得出最大承受力，故带入生产产品极限最大板宽，板厚； 得出矫直力P=648.4KN 。
2、对矫直力矩校核()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=max 017212i w k r n r e M D M 式中D------矫直辊径mm 01r -------板材平均原始曲率，()min00211r r =的数值，板材()h r )30~10(min 0=；故1201~40110=r 之间，取值1201； e 为板材形状系数，矩形钢板取1.5；w M 为冷轧带钢弯曲力矩m kN bh M e M s s w ∙=⨯⨯===441500980422σmax1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛i r -------小变形矫正方案的残余曲率最大值，矩形断面轧件Eh r s i σ44.01max=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=54.01041020098044.033=⨯⨯⨯-； 可以计算出矫直力矩=k M kN.m3、对矫直主电机功率计算ημ122∙⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++=D v d f P M N k （kW ） f -----辊子与带钢的滚动摩擦系数，考虑到可能出现的滑动摩擦，取f =0.0008；μ------辊子轴承摩擦系数，滚动轴承取μ=0.005；d-------辊子轴承处直径，从现有图中测量得0.075mV-------矫直带钢速度30mpm=0.5m/sη-------传动效率，η=0.7~0.85可以计算出矫直主电机功率N=kW 。
棒材矫直机矫直力的计算及应用
棒材矫直机矫直力的计算及应用作者：王晔来源：《科技探索》2013年第08期摘要：针对七辊棒材矫直机矫直辊轴承损坏频繁的问题，本文通过对矫直辊轴承损坏失效形式进行判断，并建立新的棒材矫直机矫直力计算体系对GBJ130棒材矫直机矫直力进行计算分析，从而设计并重新选用矫直辊轴承，取得了良好的实施效果。
关键词：棒材矫直机矫直力载荷轴承0 前言杭钢中轧厂棒材生产规格为φ50～150，在成品端配备七辊棒材矫直机3台，分别为GBJ80、GBJ100及GBJ180，对全部规格的棒材进行矫直处理。
1 现状分析随着中轧厂棒材产品向大规格、优特钢方向发展，需要设计制造φ50～130mm（GBJ130）七辊棒材矫直机主机用以替换GBJ100矫直机，因此必须通过建立新的矫直力计算体系，并根据中轧工艺技术参数要求，对GBJ130棒材矫直机矫直力进行计算分析，从而对原设计矫直辊轴承（型号：24136CA/W33）进行校核，根据校核结果准确的采用新型号轴承。
2 GBJ130矫直机部分矫直工艺与技术参数从以上结果可得出原设计24136CA/W33型调心滚子轴承额定载荷过小，将导致轴承过载失效，故需要重新设计选用矫直辊轴承。
根据辊距与轴承座外径小于矫直辊腰径的设计要求，设计选用24140CA/W33型轴承，额定负荷1580kN。
GBJ130棒材矫直机自2012年8月投用，该型轴承完全满足中轧厂的矫直生产需要。
5 结语通过棒材矫直机矫直力的计算，能较为准确的对矫直辊轴承的负荷进行校核并设计，有效的降低轴承故障，使矫直生产节奏得到保障；而对于棒材矫直机辊距、平衡液压缸的设计校核均可参考该计算体系。
参考文献：[1]崔甫.矫直理论与参数计算.北京：机械工业出版社，1987；[2]徐灏. 机械设计手册.机械工业出版社.1991年9月[3]新型管棒材斜辊矫直机重型机械1985.4 43一45；。
钢板辊式矫直机设计计算
1 绪论1.1 矫直理论型、管、板、带等长条状的金属条材定义为金属型材。
这些材料在轧制、锻造、挤压、拉拔、运输、冷却及各加工过程中常因外力作用，温度变化及内力消长而发生弯曲或扭曲变形。
在长度远大于宽度或厚度的条材上，纵向纤维的变形十分明显；在宽度不太小的条材上如带材横向纤维的变形有时也显而易见。
为了获得平直的成品条材必须使其纵向纤维或纵向截面由曲变直，横向纤维或横向截面也由曲变直。
实现这一要求的工艺过程称为矫直。
1.1.1矫直机在国内外的发展矫直技术属于金属加工学的一个分支，多用于金属条才加工的后部工序，在很大程度上决定着产、成品的质量水平。
18世纪末到19世纪初，欧洲进行了产业革命，逐步实现了用蒸汽机动力代替人力，机械化生产代替了手工作坊。
19世纪30年代冶铁技术发展起来，当时英国的生铁产量已由7万吨增长到19万吨，增加了2.7倍。
19世纪50年代开辟了炼钢技术发展的新纪元。
随着平炉炼钢技术的发明，钢产量的比重也显著增加。
这时已经出现了锻造机械、轧钢机械和矫直机械。
进入20世纪以电力驱动代替蒸汽动力为标志，推动了机械工业的发展。
英国在1905年制造的辊式板材矫直机大概是我过见到的最早的1台矫直机。
20世纪初已经有了矫直圆材的二辊式矫直机。
到1914年英国发明了212型五辊式矫直机，解决了钢管矫直问题，同时提高了棒材矫直速度。
20世纪20年代日本已能制造多斜辊矫直机。
20世纪30年代中期发明了222型六辊式矫直机，显著提高了管材矫直质量。
20世纪60年代中期，为了解决大直径管材的矫直问题，美国萨顿公司研制成功313型七辊式矫直机。
20世纪30—40年代国外技术发达国家的型材矫直机及板材矫直机也得到了迅速的发展，而且相继进入到中国的钢铁企业。
20世纪70年代我国改革开放以后接触到大量的国外设计研制成果。
有小到直径为1.6毫米金属丝矫直机大到直径为600毫米的管材矫直机。
有速度达到300米每分钟的高速矫直机和精度达到0.038毫米每米的高精度矫直机。