四辊冷轧机设计之轧辊系统设计说明书(1)剖析

毕业设计（论文）任务书摘要近年来世界上的冶金工业技术及设备又有长足进步，新工艺、新技术、新设备的出现，使冶金生产过程发生了本质的变化，特别是中国的钢铁工业迅速发展，这就要求对轧钢设备进行充实和更新。

本轧机为Φ190/Φ500*450四辊冷轧机小型四辊冷轧机，本次设计重点为电动压下部分。

电动压下是最常用的上辊调整装置，通常包括：电动机、减速机、制动器、压下螺丝、压下螺母、压下位置指示器和球形垫片等，其特点有轧辊调整量小、调整精度高、动作快，灵敏度高等。

同时，该轧机的主传动方式为传动工作辊，这种形式对于轧制过程比较有利。

设计中运用斯通公式计算轧制力，传动方式采用不可逆式轧机工作制度，电动压下装置是电动机通过蜗轮减速箱传递运动的，其移动距离可达到较大的数值，速度和加速度亦可达到一定的要求，压下能力较大，采用电动压下装置。

关键词：四辊冷轧机，上辊调整，电动压下AbstractIn recent years the metallurgical industry in the world technology and equipment and rapid progress, new technology, new technology, new equipment, metallurgy process appears essential changes happened, especially in China's steel industry developing rapidly, it is required to rolling equipment to enrich and updated.This mill for Φ 190 / Φ 500 * 450 four cold rolling mi ll small four cold rolling mill, and this graduation project focused on the design of the electrical pressure. Electric pressure is the most commonly used on the roll of the adjustment device, usually including: electromotor, reducer, arrester, pressure screws, pressure nut, ball pressure pads, etc.; characterized by a small amount of roll adjustment, the adjustment of high precision, fast action, high sensitivity, and so on. At the same time, drive work roll is the main drive mode for this mill, which form is more favorable for the rolling process.Design using stone formula, the transmission way rolling force by not reversible rolling mill work system, electric pressure the device is motor through the worm gear reducer relay, the mobile distance movement can be up to larger values, speed and acceleration can also achieve certain request, press ability, using electric pressure the larger device.Keywords:Four-roller cold rolling mill，roller adjust ，electric pressure前言改革开放30多年来，我国轧钢技术装备同其他行业一样有了突飞猛进的发展，目前我国已经从引进消化国外先进技术装备，发展到自主创新自我集成，基本掌握了独立设计制造全线成套技术，能够提供整条生产线工艺装备。

毕业设计题目： 4辊轧机轧制系统设计及有限元分析学院：专业：班级：学号：学生姓名：导师姓名：完成日期：目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 研发背景及意义 (1)1.3 4辊轧机轧制系统基本设计思路 (2)1.3.1 4辊轧机的功能 (2)1.3.2 4辊轧机轧制系统结构的基本设计思路 (2)1.4 课题的研究内容 (3)第2章轧制系统结构设计 (4)2.1 引言 (4)2.2 轧辊环的设计计算 (4)2.2.1 轧辊环材料的选择 (4)2.2.2 轧辊环基本参数的确定 (4)2.3 电动机的选择 (6)2.3.1 选择电动机的类型及结构形式 (6)2.3.2 轧制压力的计算 (7)2.3.3 轧制总力矩的计算 (8)2.3.4 电机转速的确定 (11)2.3.5 电机功率的确定 (11)2.3.6 电动机型号的确定 (12)2.3.7 传动各级轴的基本参数确定 (12)2.4 轧辊轴的计算 (13)2.4.1 估算轴的最小直径 (13)2.4.2 确定轴的各段直径 (14)2.4.3 轴的校核 (15)2.5 轧辊轴上轴承的确定 (15)2.6 带传动的设计计算 (15)2.6.1 确定计算功率 (16)2.6.2 选择带型 (17)2.6.3 确定带轮的基准直径 (17)2.6.4 确定中心距和带的基准长度 (17)2.6.5 验算主动轮上的包角 (18)2.6.6 确定带的根数 (18)2.6.7 确定带的预紧力 (19)2.6.8 计算作用在带轮的压轴力 (19)2.6.9 带轮的材料 (19)2.6.10 带轮的结构形式及主要尺寸 (19)2.7 减速器的设计计算 (20)2.7.1 减速器类型的选择 (20)2.7.2 减速器基本参数 (21)2.7.3 标准斜齿圆柱齿轮的设计计算 (22)2.7.4 齿轮的轴的设计 (25)第3章三维建模 (29)3.1 引言 (29)3.2 基本零件建模 (29)3.3 轧制系统的装配 (31)3.3.1 轧辊轴的装配 (32)3.3.2 轧制部分装配 (33)3.3.3 轧制系统装配 (34)3.3.4 总装配 (36)第4章轧制系统有限元分析 (37)4.1 引言 (37)4.2 轧辊轴的有限元分析 (37)4.3 轧辊环的有限元分析 (39)4.4 龙门架的有限元分析 (40)4.5 轧辊缺陷的种类和原因 (42)结论 (43)参考文献 (44)致谢 (45)4辊轧机轧制系统设计及有限元分析摘要：本次设计的4辊轧机轧制系统是借助旋转轧辊与其接触摩擦的作用，将被轧制的金属体（轧件）拽入轧辊的缝隙间，在轧辊压力作用下，使轧件主要在厚度方向上完成塑性成型。

毕业设计（论文）开题报告品种多、生产过程连续性强、易于实现机械化自动化等优点。

因此，它比锻造、挤压、拉拔等工艺得到更广泛地应用。

目前，约有90%的钢都是经过轧制成材的。

有色金属成材，主要也用轧制方法。

为满足国民经济各部门的需要，除轧制生产一般产品外，还生产建筑、造船、汽车、石油化工、矿山、国防用的专用钢材•轧钢生产的成品，根据钢材断面形状，主要分成三大类：钢板、钢管和型钢（包括线材）[5]o轧钢机械或轧钢设备主要指完成由原料到成品整个轧钢工艺过程中使用的机械设备。

一般包括轧钢机及一系列辅助设备组成的若干个机组•通常把使轧件产生塑性变形的机器称为轧钢机。

轧钢机由工作机座、传动装置（接轴、齿轮座、减速机、联轴器）及主电机组成•这一机器系统称主机列，也称轧钢车间主要设备。

主机列的类型和特征标志着整个轧钢车间的类型及特点。

除轧钢机以外的各种设备，统称轧钢车问辅助设备。

辅助设备数量大、种类多、随着车间机械化程度的提高，辅助设备的重量所占的比例就愈大。

轧钢机按用途可分为开坯轧机、型钢轧机、板带轧机、钢管轧机和特殊轧机（如横轧机、轮箍轧机等）[6]o2轧制系统的概述车L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、易于实现机械化自动化等优点。

因此，它比锻造、挤压、拉拔等工艺得到更广泛地应用。

轧钢机是轧钢生产过程主要的同时也是最重要的生产设备。

轧机牌坊和轧辊的弹性变形直接影响到产品的最终断面形状和尺寸精度，对轧机牌坊和轧辊弹性变形的分析，可为设备结构的优化设计和制定优化的轧制工艺制度提供理论依据；轧辊和轧机机架是轧制力的主要承载体，其强度是否满足要求直接关系到设备的安全生产⑺o在轧制过程中，金属对轧辊作用力有两个：一是与接触表面相切的摩擦应力的合力一一摩擦力；二是与轧辊和轧件接触表面相垂直的单位压力的合力一一正压力。

摩擦力与正压力在垂直轧制方向上的投影之和，即平行轧辊中心联线的垂直力，通常称之为轧制压力。

四辊冷轧机结构分析报告四辊冷轧机结构分析报告2010级冶金设备应用与维护(8)班周亮波20号学习任务:(1)了解四辊冷轧机的主动机、主机座、主传动。

(2)掌握主动机的铭牌了解其性能。

(3)分析主机座的零部件结构组成及作用。

(4)分析主传动的零部件结构组成及作用。

(5)图例展示四辊冷轧机的各个部分。

(6)通过自主学习对四辊冷轧机有初步认识。

冷轧机主要由主机座、主电机、主传动三大装置组成。

主机座主要由轧辊、机架、压下装置(这里用的是电动压下装置)、平衡装置四大部分组成。

机座分为开式机架和闭式几架。

机架的主要作用用来安装轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置和导卫装置等工作机座中的全部零件，并承受全部轧制力的轧机部件，下面我们对主动机、主机座、主传动进行分析。

一、主动机主电机三相异步电动机，型号是Y225m-4，功率是45千瓦，用电电压是380V，频率50HZ，用电电流是84.2A，电阻是0.88有效功率92.5%，中心距600mm，重量是725千克，转动比是45。

三相异步电动机二、主传动主传动是指由主电机的伸出轴(高速轴)连接减速机连接联轴节到齿轮箱通过连接轴(万向节轴)到主机座的传动轧辊，连接轴用于将转动从电动机或齿轮机座传递给轧辊，或从一个工作机座的轧辊传递给另一个工作机座的轧辊，联轴节的作用是将主机列中的传动轴连接起来，有连接电动机轴与减速箱轴的电动机联轴节与齿轮机座轴的主联轴节之分，减速箱是将高速轴通过齿轮的配比转换为低速传动轴。

主传动机构减速器连接轴齿轮箱联轴节三、主机座主机座主要包括机架、轧辊、轴承座、平衡装置、调整装置等。

机架是由组装轧辊用的两个铸铁或铸钢的牌坊所组成，它承受金属作用在轧辊上的全部压力，因此在强度和刚度上都对其有较高要求，机架有闭口式和开口式两种，闭口式机架的牌坊为一整体框架，其特点是有较好的强度和刚度，常用于轧制力较大或对轧件尺寸要求严格的轧钢机上。

整个机架通过八个螺栓固定在轨座上，轨座的两端支撑在上辊平衡装置上，两轨座的中间部分直接放在基地上并用螺栓固定，轨座在平衡支座上的位置可用斜槭进行调整，在整个机架窗口高度上都有合金钢耐磨滑板，保护力主表面。

4PGФ1200×1000四辊破碎机(产品使用)说明书目录一、机器概述1、机器用途·（3）2、机器技术参数··（3）3、机器工作原理··（4）4、机器主要组成部分及特点··（4）5、机器主机电气设备及原理··（5）二、机器安装1、安装一般注意事项··（6）2、机器安装··（6）三、机器试运转1、无负荷试车··（9）2、负荷试车··（9）四、机器日常检查与维护·（10）五、机器的检修周期及检修内容·（14）六、机器液压保护调整系统1、液压系统工作原理··（14）2、其它说明··（16）七、其他1、车削装置··（17）2、附图目录··（17）一、机器概述1、机器用途四辊破碎机是一种结构合理、紧凑、运转可靠的中碎和细碎破碎机。

2、技术参数3、机器的工作原理本设备的工作原理是依靠辊子表面的摩擦力把物料带入两辊子的工作腔中，通过挤压和剪切力使物料被辗研而破碎。

产品粒度的控制是通过液压保护调整系统调节辊子的间隙来实现的。

本设备具有足够大的破碎力，破碎机过载保护也通过液压系统实现控制，过载时辊子退让及复位迅速,工作稳定可靠,且在破碎物料时能保持辊子间隙不变。

4、机器主要组成部分及特点（1）本设备主要由机架(1)、辊子(2)、主轴(3)、传动系统（一）(4)、传动装置（二）（5）、液压保护调整系统(6)、防护罩(7)等组成。

(参看附图一);（2）机架是设备的主要受力载体，它由优质钢板焊接而成，具有足够的强度和良好的受力结构;（3）本设备上辊表面堆焊有高硬度的耐磨堆焊层，该材料已获“湖南省科技进步奖”；（4）设备有传动装置（一）和传动装置（二）。

三、设备组成及结构特点机组由电动机、齿轮联轴器、减速机、齿轮联轴器、人字齿轮座、万向接轴托架、万向接轴、工作机座等组成。

由电动机通过一系列传动机构驱动轧机工作辊进行轧制。

工作机座由电动压下装置、平衡装置、工作辊装配、支承辊装配、机架装置、轨座等部件组成。

1 电动压下装置:电动压下装置是调整上轧辊位置的传动机构，以保证按给定的压下量轧制出所要求的断面尺寸。

该装置是由电动机带动两级蜗轮机构，传给压下螺杆移动轧辊向上或向下运动所达到的。

其中低速级传动蜗杆为球面蜗杆，这种蜗杆承载能力大，体积小，传动效率高。

电动压下装置由两套独立传动机构组成，这可保证在调整轧机时，两个上轧辊的轴承座可以单独运动，该装置在控制电路的配合下，可单独点动，亦可左右连动。

并配有数字显示装置，分别显示左右压下螺杆的压下量。

2 平衡装置:为了避免轧件进出轧辊时产生冲击，因此在机架窗口板上装有液压平衡装置，借此来消除轧机空载时上支撑辊轴承座与压下螺杆间的间隙以及压下螺杆螺纹间的间隙，液压平衡装置由四个液压油缸通过活塞杆对上轧辊轴承座进行平衡，油缸压力最大为130kg/cm2。

平衡力大小可自动调节。

3 辊子装配:工作辊材质为60CrMo，两端采用三列滚针轴承以承受径向载荷，并在辊子换辊侧用两只推力球轴承以承受左、右轴向载荷。

支承辊材质为9Cr2Mo，采用双列圆柱滚子轴承(FC轴承)，辅以四点接触球轴承承受轴向分力。

每个支承辊轴承座内各装一只，其两个轴承的外侧与端盖及支承辊轴承座内孔底部留有一定的游动间隙，以免在运转过程中发热卡死。

在工作辊轴承座设有槽子，用压板插入槽内作固定轴承座之用。

下支承辊轴承座通过圆弧板与机架窗口底面实现圆弧接触，用以克服轧辊负载后产生变形给轴承带来的不利影响，从而延长其寿命。

工作辊出厂时加工成圆柱形辊身，使用时由用户按需要自行加工合适的辊形，工作辊辊身磨损后可重新加工再用，当辊子直径减小到图纸规定最小值时，就不能再继续使用，应以堆焊方法修复或者更换新工作辊。

太原科技大学毕业设计（论文）设计(论文)题目：四辊可逆式冷轧机的辊系设计姓名学院（系）专业 _年级 _08级指导教师2011年 6月10日太原科技大学毕业设计（论文）任务书学院（直属系）：时间：2011 年 6 月10 日说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。

目录摘要 (II)A BSTRACT (III)第1章绪论 (1)1.1冷轧机的发展概况 (1)1.2四辊可逆式冷轧机的发展 (1)1.3冷轧带钢生产发展与新技术 (2)1.3.1冷轧带钢生产技术设备的发展 (2)1.3.2冷轧窄带钢轧机的技术特点 (3)第2章轧辊 (5)2.1冷轧轧辊的组成 (5)2.2轧辊材质的选择 (5)2.3辊系尺寸的确定 (6)2.4轧辊力能参数计算 (7)2.4.1基本参数 (7)2.4.2艾克隆德方法计算轧制时的平均单位压力 (8)2.4.3轧辊传动力矩 (11)2.5轧辊的强度校核 (12)第3章轧辊轴承 (16)3.1轴承的选择 (16)3.2轴承寿命计算 (16)3.3轧辊轴承润滑 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录1英文原稿 (20)附录2英文翻译 (24)四辊可逆式冷轧机的辊系设计摘要这篇文章主要讲述了冷轧机生产与发展概述，通过运用已知参数，如钢板的厚度、宽度、轧制速度和压下速度等，对工作辊、支撑辊及相关尺寸进行了计算和校核，然后选择合适的轧辊材质和轴承，并对轴承寿命进行计算和校核。

四辊可逆式冷轧机，衔接连铸后的技术工艺，减少工艺，可实现往返可逆轧制。

四辊轧机还能提供较大的轧制压力，提高软件的可轧硬度范围，实现产品规格多样化。

关键词：四辊可逆式；冷连轧；工作辊AbstractThis article is mainly about the cold rolling mill production and development overview, By using the known parameters, such as plate thickness, width, speed, rolling speed and pressure, On the work roll, support roll and the related dimensions were calculated and checked, Then select the appropriate material and roller bearings, and bearing life is calculated and checked.Four-high reversing cold rolling mill, continuous casting and after the technical process of convergence and reduce the process can be realized from the reversible rolling.Also provide a larger four-high rolling mill rolling pressure, and improve software rolled hardness range, to achieve diversification of product specifications.Key Words:Four-high reversible;Cold rolling;Work roll第1章绪论1.1 冷轧机的发展概况轧机是现代钢厂中最常见的一种冶金设备。

ZL四辊轧机使用说明书部门： xxx时间： xxx制作人：xxx整理范文，仅供参考，可下载自行修改RZ-Φ300/Φ600×1000四辊轧机使用说明书目录一、用途二、主要技术性能三、设备组成及结构特点四、工作原理及操作要点五、轧辊缺陷的种类和产生的原因六、润滑系统七、电气系统八、包装、运输及保管九、基础与安装十、调整与实验十一、使用与维护十二、易损件及轴承明细表一、用途本设备全称为Φ3000/Φ600×1000四辊铝管板热轧机。

主要用于吹胀式蒸发器用铝管板的复合轧制，原料厚度≤4mm,宽度≤800mm，成品厚度≥1.2mm。

b5E2RGbCAP本设备刚度大、强度好，保证产品的精度和稳定。

本设备结构简单，维修方便，电气系统简单可靠，操作准确方便。

型号说明RZ—Φ300□∕Φ600×1000□□装配形式<见附图）：I<省略）、II、III……p1EanqFDPw主电机类型：交流电机 Y<省略）直流电机 Z交流调速电机 T绕线式电机 R辊面长度支撑辊直径工作辊轴承型式：滚针轴承、含油轴承<省略）FC轴承 A其它 B工作辊直径热轧机<附图）二、主要技术性能㈠外形尺寸(长×宽×高>＝8072×3074×3942mm㈡技术性能:表㈠参数名称符号单位数值四最大轧制力P kN 8200表㈡注：上述性能参数属非基本机型配置、如有更动恕不通知！三、设备组成及结构特点机组由电动机、齿轮联轴器、减速机、齿轮联轴器、人字齿轮座、万向接轴托架、万向接轴、工作机座等组成。

由电动机通过一系列传动机构驱动轧机工作辊进行轧制。

DXDiTa9E3d工作机座由电动压下装置、平衡装置、工作辊装配、支承辊装配、机架装置、轨座等部件组成。

1电动压下装置:电动压下装置是调整上轧辊位置的传动机构，以保证按给定的压下量轧制出所要求的断面尺寸。

毕业设计（论文）任务书摘要∅∅⨯小型四辊冷轧机，其特点是工作稳定、操作简单、轧制本轧机为190/500450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，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Abstract∅∅⨯small four-high cold rolling mill, characterized by The mill is 190/500450stability、simple in operation and good shape by rolling. This design main for the mill’s roller system, take the mill’s stability、configuration and the service life, it’s 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, drive work roll is the main drive mode for this mill, which form is more favorable for the rolling process.It’s 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, which 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, it’s important to design the rollers’ size and choose of the material, it is must to checkout the rollers and the bearings.Keywords：4-high cold rolling mill、roller、roller bearing、roll force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。

四辊冷轧机压下系统设计摘要轧辊调整装置的作用主要是调整轧辊在机架中的相对位置，以保证要求的压下量、精确的轧件尺寸和正常的轧制条件。

压下装置也称上辊调整装置，它是用途最广的一种轧辊调整装置，安装在所有的二辊、三辊、四辊和多辊轧机上，就驱动方式而言，压下装置可分为手动的、电动的、和液压三类。

本论文介绍了轧机的发展历史和未来，介绍并分析了轧机的几种压下形式，列举了其各自的优缺点以及各种压下形式的工作原理。

首先通过实习和所查资料确定设计方案并进行方案评述，根据实际情况选择了电动压下方式。

其次根据所给定的基本参数计算轧制力以及选择电动机容量，设计压下螺丝和压下螺母并进行强度和刚度校核;选择轴承并进行寿命校核，设计蜗杆传动和减速器中的齿轮传动，并进行环保性和经济性分析等。

关键词: 冷轧机；电动压下；压下螺丝；蜗杆传动；齿轮Design on Pressure System of Four-roller coldrolling millAbstractThe role of roller adjustment device to adjust roll mainly the relative position in the rack to ensure that the requirements reduction, precise size and normal rolling Rolling. Reduction device, also known as the roller adjustment device, which is the most widely used as a roller adjustment device, installed in all of the two rollers, three rollers, four rollers and multi-roll rolling mill, the drive mode, the pressure device divided manually, electric, and hydraulic three. This paper describes the history and future of the mill, rolling mill introduced and analyzed several pressure form, listed with their respective advantages and disadvantages, and various forms of pressure works. First of all, to find information through the established practice and the design and conduct programs reviewed, according to the actual way to choose a power reduction. Second, according to the calculation of basic parameters of a given choice of rolling force and motor capacity, design pressure once again screws and screw down nuts and check the strength and rigidity; choice for life bearings and check the design of the worm drive and gear box transmission, and for environmental protection and economic analysis.Key words:cold rolling mill; electric pressure; pressure nut; worm; Gear目录1 绪论 (1)选题背景 (1)国内外研究成果 (1)课题研究的内容 (3)2总体方案设计 (4)3 压下电机的选择 (6)轧制力的计算 (6)第一道次的轧制力计算 (6)第二道次的轧制力计算 (7)第三道次的轧制力计算 (9)第四道次的轧制力计算 (10)第五道次的轧制力计算 (12)压下螺旋传动设计 (14)材料选择 (14)压下螺丝和螺母主要尺寸的确定 (14)驱动压下螺丝的力矩 (15)压下螺丝的强度计算 (16)螺母的强度计算 (17)压下电机的容量选择 (18)速比分配 (19)4. 圆柱齿轮的设计 (20)选定齿轮相关参数及工作情况 (20)按齿面接触强度设计 (20)按齿根弯曲强度设计 (22)几何尺寸计算 (23)5 蜗杆传动的设计 (25)选择蜗杆传动类型 (25)选择材料 (25)按齿面接触疲劳强度进行设计 (25)蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (26)齿根弯曲疲劳强度校核 (27)受力分析 (28) (28)6．设备可靠性与经济评价 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1 绪论选题背景钢产量是一个国家经济实力的体现，为了生产更多的钢材就要有更先进的炼钢轧钢技术，现代轧机发展的趋向是连续化、自动化、专业化和大型化,产品质量高,消耗低。

冷轧机中辊系装置关键问题分析以结构模态和动态响应分析理论为依据，应用有限元分析法，对四辊可逆冷轧机的机架、辊系及轧机机座的整体强度、刚度和动态特性进行了较系统深入的理论研究和模拟仿真。

为钢铁企业轧机设备改造提供了小成本改造、可持续发展提供了理论指导。

随着对轧制板材表面质量和精度要求的提高，对轧机系统高精度和高动态性能的技术要求也越来越高，四辊轧机作为板带材生产的主要设备，对产品精度起着不可忽视的作用。

对四辊轧机设备的改造，需要钢铁行业各界的大力支持，高等学府与设计院作为主要的科研机构承担的无法推卸的重任。

中小钢铁企业是我国钢铁行业的重要组成部分，而中小企业资金不足、技术落后很难进行轧机的改造和产品精度的提高等矛盾尤为突出。

为了解决设备改造提高产品质量这一实际问题，本文以实验室四辊可逆冷轧机为基础，进行了辊系改造，以便安放自动液压压下装置，提高轧机的压下精度和效率。

1.四辊冷轧机辊系改造分析1.1.轧辊尺寸及材质的选择1.2.辊系结构的设计辊系包括工作辊、支撑辊、轴承和轴承等组成，它是四辊压机的主要部件，辊身、辊径和轴头组成了辊子。

在确定轧辊尺寸，西安确定轧辊直径D，然后再考虑辊径等参数；工作辊直径可由最大咬入角α和轧辊的强度要求来确定；轧辊的强度条件是由轧辊各处的计算应力小于许用应力决定的。

轧辊的许用应力是指其材料的强度极限除以安全系数。

根据轧机的最大宽带依次确定工作辊辊身长度L以及工作辊与支撑辊的辊身直径。

对于四辊轧机，要尽量减少工作辊直径，这样可以减小轧制压力。

2.四辊冷轧机强度及刚度的有限元分析2.1.轧机机架载荷与边界约束条件的施加四辊可逆冷轧机在实际轧制过程中，轧机机架的受力情况十分复杂，主要有以下几种力作用在机架上：作用在机架横梁上的轧制力、轧机机架立柱上引起的反力、机架立柱上的水平拉力对机架立柱的水平惯性力、对机架上下横梁引起的附加力、机架立柱的周向冲击力、在机架下支撑面上引起的反力。

一、工作原理及工艺动作分解根据工艺过程，由两个执行机构完成：送料机构、轧制机构。

其中必需完成的动作：送料、轧制 送料：采用送料辊连续运动送料轧制：由工作辊将铸坯轧制成一定尺寸的方形、矩形或圆形截面坯料此轧辊机为垂直四辊轧制，水平轧辊要和竖直轧辊交替工作，避免发生碰撞，且轧辊啮入角要足够小，以免影响送料辊的工作；送料辊采用传动系统带动滚轮利用摩擦来工作。

送料辊将坯料送到指定位置，竖直轧辊开始轧制，之后脱离工作行程进入返回行程，同时水平轧辊开始进入工作行程，依次交替进行。

二、设计方案方案一铰链五杆机构, 出于铰链五杆机构是两自由度机构，所以可精确实现要求的任意轨迹，且构件尺寸可在很大范围内任选，但需要给两个主动件，如取连架杆AB 、DE 为主动件，它们的转角与所要实现的轨迹mm 有关，即与),(y x ϕϕ=，),(y x ψψ=有关。

通常，要精确实现该两主动件间的运动关系是比较麻烦的，如无必要，可用近似方法实现。

联系两主动件间运动关系的机构常用齿轮机构、凸轮机构、连杆机构等。

方案二：采用凸轮连杆机构，凸轮为主动件，带动连杆1和推杆4，在设计此机构时，先根据结构条件选定构件1、2及3的尺寸，并设在构件1等速回转的同时，连杆上的M点沿预定轨迹曲线mm 运动，这时构件4的运动即可确定，于是可求得构件4与构件1的运动关系；然后按此关系设计出与构件1固连的凸轮轮廓曲线。

此设计虽然比较简单，但是凸轮轮廓曲线较复杂，不容易制作，对于技术要求过高，考虑到生产效率问题，我不打算用此设计。

方案三采用四杆机构，AB杆为主动件，带动连杆BC，在设计此机构时，先根据结构条件选定构件AB、BC、CD的尺寸，并设在构件AB等速回转的同时，连杆上的M点沿预定轨迹曲线mm运动，这时构件BC的运动即可确定，于是可求得构件CD与构件AB的运动关系；。

可实现复杂轨迹的设计要求，可以传动较大动力，几何形状简单便于加工。

但不能准确实现轨迹，且累计误差较大：不适于用在高速场合。