四辊冷轧机设计之轧辊系统设计说明书.doc

1、 毕业设计（论文）任务书 专业 机械设计制造及其自动化 班级 姓名 下发日期 2011-3-6 题目 190 / 500 450 四辊冷轧机设计之一 专题 轧辊系统设计 主 要 内 容 及 要 求 1.计算本设计道次（第一道次 2.75mm-1.80mm）的轧制力、轧辊的驱动力矩、选择电动机； 2.该系统主要零部件强度、刚度校核并选取轧辊的轴承； 3.完成轧辊总图设计； 4.工作辊装配图设计； 5.撰写设计说明书，要求内容完整、编写规范。 主要技术参数 1.轧制材 料： Q235 2.原料规格： 2.75 200mm mm 3.轧制规程： 2 .7 5 1 .8 0 1 .4 0 1 .2 0

2、 4.轧制速度： 1.5 /ms 进 度 及 完 成 日 期 3 月 6 日 3 月 19 日：山东石横特钢集团有限公司参观实习，写实习报告及查阅相关资料。 3 月 20 日 3 月 27 日： 比较各种结构，选择最优设计方案。 3 月 28 日 4 月 10 日：对整机及部件进行设计计算。 4 月 11 日 5 月 21 日 ： CAD 制图。 5 月 22 日 6 月 4 日 : 编写设计说明书。 6 月 5 日 6 月 20 日 : 毕业答辩审查准备。 教学院长签字 日 期 教研 室 主任签字 日 期 指导 教师 签字 日 期 指 导 教 师 评 语 指导教师 : 年 月 日 指 定 论

3、 文 评 阅 人 评 语 评阅人 : 年 月 日 答 辩 委 员 会 评 语 评 定 成 绩 指导教师给定 成绩 (30%) 评阅人 给定 成绩 (30%) 答辩成绩 （ 40%） 总 评 答辩委员会主席 签字 本科毕业设计（论文）说明书 I 摘 要 本轧机为 190 / 500 450 小型四辊冷轧机，其特点是工作稳定、操作简单、轧制板形好。本设计主要是针对此轧机的轧辊系统，考虑到产品的稳定性、结构布局、使用寿命，进行轧辊的尺寸计算、刚强度校核、弯曲变形校核、轧辊轴承的选择和使用寿命校核。同时采用了工作辊传动，这种形式对轧制过程比较有利。 设计中运用斯通公式计 算轧制力，由于轴承座的固定性，

4、轴承座要承受偏负荷，轴承磨损严重不但减小使用寿命而且影响轧辊的外形进而对轧制板形产生极大的影响，轧制力大时影响更明显。因此轧辊的尺寸设计、材料选择很重要而且必须对轧辊和轴承进行必要的校核。 关键词： 四辊冷轧机、轧辊、轧辊轴承、轧制力 本科毕业设计（论文）说明书 II Abstract The mill is 190 / 500 450 small four-high cold rolling mill, characterized by stability、 simple in operation and good shape by rolling. This design main for

5、 the mills roller system, take the mills stability、 configuration and the service life, its necessary to checkout the intensity、 barely and distortion by bending of the rollers and the service life of the bearing besides calculate the sizes of the rollers and choosing the bearings. At the same time,

6、 drive work roll is the main drive mode for this mill, which form is more favorable for the rolling process. Its well-off during the design. In the design I have found that due to the fixity of the bearing chock, the biased load will appear in the bearing chock, and the bearings will fray badly, whi

7、ch leads to the short service life of the bearings and influences the rollers shape , and then influence of the sizes of the rolling steels, the infection will be strictness under the heavy roll force. Therefore, its important to design the rollers size and choose of the material, it is must to chec

8、kout the rollers and the bearings. Keywords： 4-high cold rolling mill、 roller、 roller bearing、 roll force 本科毕业设计（论文）说明书 III 前言 50 年代以来 ，我国的钢铁工业取得了巨大的成就 ，轧钢生产是将钢锭或钢坯轧制成钢材的生产环节。用轧制方法生产钢材，具有生产率高、品种多、生产过程连续性强、易于实现机械化和自动化等优点。因此，它比锻造、挤压、拉拔等工艺更广泛地应用。目前，约有 90%的钢材都是经过轧制成材的。 到 20 世纪 70 年代初，轧机的轧辊直径已增大到了 1500mm

9、。我国从 1959 年开始自行设计制造开坯机，目前已 制成 700mm， 750mm， 850mm， 1150mm 初轧机。 20 世纪 80 年代以来，轧机得到了飞速发展，从过去单纯追求速度比产量过渡到同时对质量的要求。 现在，轧制技术飞速发展，轧制设备趋向于方便、高效，尤其是板材轧制设备趋于多样、适用、易改进等。因此，具有更加灵活性轧制品种多、使用要求低的四辊单机座轧机也得到了不断的改进和发展，在中小型钢厂中得到广泛的应用。它具有如下几个特点： 1. 工作稳定性要好； 2. 刚性要求要高一些； 3. 轧缝的控制简单、便利； 4. 轧制板材的质量高、板型好。 虽然冷轧板材的生产成本、投资费用

10、 虽然很高，但是冷轧板材的性能和质量都比热轧好，在同样的用途下，可以节约金属材料达 30%，某些工业发达国家如美国使用的薄板，几乎 100%是冷轧的，而冷轧板材的板形直接关系到板材的质量。板形的好坏取决于金属在辊缝中塑性变形的一瞬间，而轧辊是直接与金属接触，相接触的部件，所以轧辊的设计成功与否直接影响板形的好坏，轧辊的设计基本上说明了世界各主流轧机板形的调控能力。 针对目前的现状和达到本次设计的目的，我有幸去济钢进行了实习，在具有先进技术水平的中板厂、中厚板厂、冷连轧厂、热连轧厂等厂的参观学习中，掌握了一些冶金机 械知识并对轧机的结构、工作原理等有了一定的了解认识。 本次要做的是 190/ 5

11、00 450mm四辊冷轧机设计之一轧辊系统的设计，要求轧 制带宽 200mm，轧制速度 1.5m/s，将板带厚度由 2.75mm 轧制到 1.2mm。 本设计书共分四部分：总论部分、确定设计方案部分、设计计算部分和外文资料本科毕业设计（论文）说明书 IV 部分，并附参考资料、附录等，力求详尽的介绍本设计的内容。 在设计 中，主要计算了轧制力、轧制力矩、轧机主电动机功率、校核轧辊刚度、强度以及选择轧辊轴承并对轴承进行了校核。 新技术、新工艺、新设备的出现，使冶金生产发生了巨大的变化，中国的钢铁工业也在迅速的发展，钢产量已跃居世界第一，但主要还是资源消耗式增长，离世界先进的冶金水平还有一定的差距，

12、这就要求我们要不断地对轧钢机械设备进行改进和创新，只有这样才能使我国的钢铁工业走到世界的前列。 由于本人水平有限，错误在所难免，诚恳地欢迎老师指正批评。 本科毕业设计（论文）说明书 V 目录 摘要 . I Abstract . II 前言 .III 目录 . V 第 1 章 绪论 . 1 1.1 课题研究的意义及现状 . 1 1.2 冷轧机的类型、工作原理及其特点 . 2 1.3 冷轧带钢的生产工艺 . 5 1.4 轧钢技术的发展前景 . 8 1.5 论文主要研究内容 . 9 第 2 章 设计方案的确定 . 10 2.1 工作制度 . 10 2.2 主传动形式 . 10 2.3 压下装置的结构

13、形式 . 12 2.4 上辊平衡装置 . 13 2.5 轧辊轴承 . 14 2.6 设计方案的确定 . 14 第 3 章 设计计算 . 15 3.1 轧制力能参数的计算 . 15 3.2 咬入条件的校验 . 17 3.3 轧制力计算 . 17 3.4 轧制力在接触弧上作用点的位置 .21 3.5 轧制力矩的计算 .22 3.6 工作辊传动的四辊轧机轧辊的稳定性 .24 3.7 轧机主电动 机力矩与电动机功率 .25 3.8 轧辊的基本尺寸及校核 .26 3.9 轧辊轴承的选择及校核 .37 第 4 章 结论 . 41 4.1 设计中存在的问题及改进方法 .41 本科毕业设计（论文）说明书 VI 4.2 价值及成本核算 .41 毕业设计小结 . 43 参考文献 . 43 致谢 . 43 附录 . 45 附件 1. 47 附件 2. 54