950带钢轧机的设计毕业论文
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轧机毕业设计轧机毕业设计一、设计背景:轧机是一种用于金属加工的机械设备,主要用于将金属材料压延成不同形状和尺寸的工件。
随着工业的发展,轧机在金属加工领域中扮演着非常重要的角色。
然而,传统的轧机在使用过程中存在一些问题,如能耗高、操作复杂、生产效率低等,需要进行改进和优化。
二、设计要求:1. 减少能耗:设计一种能够降低轧机能耗的新型机构。
2. 提高操作便捷性:设计一种简化操作流程、提高操作便捷性的轧机控制系统。
3. 提高生产效率:设计一种能够提高轧机生产效率的自动化生产线。
三、设计方案:1. 能耗降低方案:通过对传统轧机进行机械设计,改变传统的辊体传动结构,采用高效能的发电机组对轧机进行动力供给,降低能耗。
2. 操作便捷性方案:设计一种新型的轧机控制系统,采用触摸屏控制面板代替传统的按钮控制方式,实现人机交互,简化操作流程。
3. 提高生产效率方案:在传统轧机的基础上,增加自动化生产线中的送料装置、收卷装置和贯通装置等,实现轧机的自动化生产。
四、设计步骤:1. 进行需求分析:了解用户的需求,明确设计的目标。
2. 进行研究论证:调研现有的轧机设计和技术,评估其优缺点。
3. 进行机械设计:根据设计要求,设计新型的机械结构,考虑能耗降低和操作便捷性。
4. 进行电气设计:设计轧机控制系统,选用合适的控制器和传感器,实现自动化生产。
5. 进行实验验证:制作样机,进行实验验证,检验设计方案的可行性和有效性。
五、设计预期成果:1. 能耗降低预期效果:应用新型的机构和动力供给方式,实现能耗降低,减少生产成本。
2. 操作便捷性预期效果:采用触摸屏控制面板,实现轧机的智能控制,提高操作便捷性,降低操作难度。
3. 提高生产效率预期效果:引入自动化生产线,实现轧机的自动化生产,提高生产效率和产能。
六、设计难点和创新点:1. 难点:克服机械设计中的结构和动力传递的复杂性,并找到适合的动力供给方式,降低能耗。
2. 创新点:引入触摸屏控制面板,实现轧机的智能化控制;设计自动化生产线,提高生产效率。
年产350万吨热轧带钢厂工艺设计班级:金加092姓名:指导教师:摘要板带钢是钢铁产品的主要品种之一,广泛应用于工业,农业,交通运输和建筑业。
宽带钢在我国国民经济中的发展中需求量很大。
世界各国近年来都在注重研制和使用连铸连轧等新技术和新设备来生产板带钢。
本设计是年产350万吨的热轧板带钢车间工艺设计。
产品规格为:1400*。
所用钢种为:普碳钢、合金结构钢、不锈钢。
论文主要内容包括:原料的选择、生产工艺的制定、典型产品工艺计算、主要设备和辅助设备的选择,并且对主要设备(轧辊和电机)的能力进行了校核,对车间主要经济指标、生产车间布置和环境保护,进行了设计和规划目录摘要 (I)目录 (II) (1)热轧板带钢生产状况 (1) (1) (3)热轧带钢市场前景和需求概况 (3)今后热轧板带钢的发展趋势 (3)本设计的目的和意义 (4)热传送设备工艺 (4) (5) (5) (6) (7)确定计算产品的成品率 (7)编制金属平衡表 (8) (9) (10)粗轧前立轧机(E1、E2) (11)四辊粗轧机(两架)(R1、R2) (11)精轧前立轧机(FE) (11)精轧机组(F1~F7) (12) (12) (13) (14) (14) (16) (16) (16).精轧机速度制度 (18)温度制度 (20) (21) (22) (23) (24) (24) (24) (25) (26) (26) (26) (27) (27) (27) (27)R1轧辊强度校核 (29) (32) (33)电机功率校核 (33)9.轧钢机产量计算 (35)典型产品的工作图表 (35)典型产品小时产量计算 (36)轧机实际工作小时数 (36)年计划实际工作小时数 (36)轧机负荷率 (37) (37) (38)致谢 (38)热轧板带钢生产状况热轧带钢是重要的钢材品种,对整个钢铁工业的技术进步和经济效益有着重要影响。
发达国家热轧带钢产量约占热轧钢材的50%以上,并在国际市场竞争中居于领先地位。
热轧带钢生产线及设备的设计论文热轧带钢是一种重要的金属材料,广泛应用于汽车制造、机械制造、建筑等领域。
为了提高带钢的质量和生产效率,热轧带钢生产线的设计和设备选择至关重要。
本文将从线材预处理、热轧工艺、冷却控制、卷取整平等方面对热轧带钢生产线及设备进行设计。
首先,线材预处理是热轧带钢生产线的第一步,该工艺主要包括除锈、清洗、切割等工序。
为了保证带钢的表面质量,预处理设备应选择高效、耐磨、易维护的设备,并且定期对设备进行检修和保养,以确保设备的正常运行。
其次,热轧工艺是热轧带钢生产线的核心工艺,通过热轧设备对预处理后的线材进行加热、轧制和加工。
这里需要选择高效、能耗低、产能高的热轧设备,以满足大规模生产的需求。
同时,为了保证带钢的尺寸精度和表面质量,需要采用先进的辊道设计和轧辊质量控制技术。
冷却控制是热轧带钢生产线的关键工艺之一,通过冷却设备对热轧后的带钢进行快速冷却,以控制带钢的组织结构和性能。
这里需要选择高效、稳定、可调节的冷却设备,并且根据带钢的规格和要求,合理设计冷却工艺参数,确保带钢的质量和性能。
最后,卷取整平是热轧带钢生产线的最后一道工序,通过卷取整平设备对带钢进行整平、切边和卷取,以满足市场需求。
这里需要选择高精度、快速可靠的卷取整平设备,并且根据市场需求和产品规格,合理设计设备工艺参数,确保产品的尺寸精度和表面质量。
综上所述,热轧带钢生产线及设备的设计需要充分考虑线材预处理、热轧工艺、冷却控制、卷取整平等因素,选择合适的设备和工艺参数,以保障带钢的质量和生产效率。
希望本文的研究能够对热轧带钢生产线的设计和设备选择提供一定的指导和参考。
热轧带钢生产线及设备的设计需要综合考虑多个因素,包括原材料质量、生产工艺、设备性能和工艺参数等。
在原材料的选择上,需要考虑钢种的适用性、含碳量和成分均匀性,以确保带钢的机械性能和化学成分符合要求。
在生产工艺方面,需要根据原材料的性能和要求,合理设计热轧工艺、冷却控制和整平工艺,以保证带钢的尺寸精度和表面质量。
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:设计年产量500万吨热连轧带钢车间,计算产品SPHD,规格2.0×1800mm,占年产量15%学生姓名:学号:专业:材料成型及控制工程班级:11级成型3班指导教师:李慧琴教授年产500万吨热连轧带钢车间摘要本文以包钢稀土钢板材公司2250热连轧带钢车间为依据,在包头地区建立一个热连轧带钢车间,根据设计任务书要求,本车间设计年产量热轧钢卷500万t;钢种有普碳钢,优质钢和低合金钢;产品规格为1.2~25.4×830~2130mm。
设计内容主要包括:产品方案,工艺流程,设备选择及生产能力计算,车间平面布置,环境保护等。
本车间采用常规半连轧工艺。
板坯全部采用连铸坯。
为减少坯料规格,简化轧制程序,采用定宽压力机。
为提高产品质量,精轧机各架全采用CVC轧机。
采用CAD绘制车间平面布置图。
关键词:热轧带钢;半连续;轧制温度;轧制压力;轧制速度。
Annual output of 5 million tons of strip steel workshopAbstractIn Baotou rare earth steel company on the basis of 2250 continuous strip steel workshop in the Baotou region to establish a continuous strip steel workshop, according to the design specification requirements, this workshop design annual production of 5 million t hot rolled steel coils; Steel grade of carbon-steel, high-quality steel and low alloy steel; Product specification is 1.2 ~ 25.4 x 830 ~ 2130 mm.Design content mainly includes: product scheme, process flow, equipment selection, calculation of production capacity, the workshop layout, environmental protection, etc.This workshop USES conventional half and rolling process. The slab are all made of casting billet. To reduce billet specifications, simplify the process of rolling, adopt fixed width press. In order to improve the quality of our products and finishing mill adopts the frame of CVC mill.Using CAD drawing workshop layout.Key words:Hot rolled strip steel workshop design; Semi-continuous; Rolling temperature; The rolling pressure; The speed of rolling目录摘要 (I)Abstract (II)第一章国内外热轧带钢发展概况及在包头地区新建热轧带钢厂可行性与必要性分析 (1)1.1 国内外热连轧带钢的发展概况 (1)1.1.1热连轧技术 (1)1.1.2我国热连轧技术的发展 (1)1.1.3我国热连轧带钢生产现状 (2)1.2 在包头地区新建热连轧带钢厂的可行性和必要性 (3)1.2.1可行性分析 (3)1.2.2必要性分析 (6)2.3社会及经济效果评价 (6)2.4可行性研究结论与建议 (6)第二章产品方案及金属平衡表的编制 (8)2.1产品方案的主要内容 (8)2.2在编制产品方案时应该注意的问题 (8)2.3产品大纲 (9)2.4产品规格 (9)2.5金属平衡表的编制 (11)第三章生产车间工艺流程的确定 (13)3.1 生产工艺流程制定的依据 (13)3.2热连轧带钢生产工艺流程的制定 (14)3.3热连轧生产工艺流程简述 (14)3.3.1原料准备 (16)3.3.2板坯加热及设备组成 (17)3.3.3调宽 (19)3.3.4.粗轧机组 (19)3.3.5.精轧机组 (20)3.3.6工作辊窜辊系统简介 (21)3.3.7轧后冷却和卷取 (24)3.3.7钢板的标志与包装 (25)3.3.8钢板的质量检验 (25)3.4车间布置形式 (25)3.4.1轧机布置形式 (25)3.4.2轧制方法 (26)3.4.3轧钢机数目的确定 (27)3.5.3轧机主要技术参数的确定 (28)3.6轧机选择 (29)3.6.1粗轧机组: (29)3.6.2精轧机组: (30)第四章轧制规程设计 (32)4.1 Q195的产品技术要求 (32)4.2热连轧轧制规程简述 (33)4.3坯料尺寸选择 (33)4.4道次选择确定 (33)4.5粗轧机组压下量分配 (34)4.6精轧机组的压下量分配 (36)4.7校核咬入能力 (37)4.8确定各道的轧制速度 (37)4.9确定轧件在各道次中的轧制时间 (39)4.9.1粗轧 (39)4.9.2精轧 (41)4.10轧制温度的确定 (44)4.10.1粗轧 (44)4.10.2精轧 (45)第五章轧制进程图,生产能力的核算 (47)5.1 典型产品的工作图表 (47)5.2 产品小时产量计算 (48)5.3 平均小时产量计算 (48)5.4 年计划实际工作小时数 (49)5.5 年产量计算 (50)第六章力能参数计算 (51)6.1 轧制压力计算 (51)6.1.1 粗轧 (51)6.1.2精轧 (60)6.2电机能力校核 (62)6.2.1 R1电机能力校核 (64)6.2.2 R2电机能力校核 (64)6.2.3精轧机电机能力校核 (65)6.3轧辊强度校核 (65)6.3.1二辊粗轧机轧辊校核 (67)轧辊校核 (67)6.3.2四辊粗轧机的R26.3.3F1~F4精轧机强度校核 (68)6.3.4 F5~F7精轧机强度校核 (68)第七章辅助设备的选择 (70)7.1 加热设备 (70)7.1.1 入炉设备 (70)7.1.2 出炉设备 (71)7.2 加热炉选择 (72)7.2.1 炉型确定 (72)7.2.2 炉子尺寸的确定 (72)7.3 起重运输设备的选择 (73)7.3.1 起重机 (73)7.3.2 辊道的选用 (74)7.4 除鳞设备的选择 (76)7.5 保温装置的选择 (78)7.6 剪切设备的选择 (78)7.7 层流冷却设备的选择 (79)7.8 卷取设备的选择 (79)7.9 平整分卷机组 (80)7.9.1 钢卷准备区设备 (81)7.9.2 平整机前后设备 (81)第八章车间平面布置 (84)8.1 平面布置的原则 (84)8.2 金属流程线的确定 (84)8.3 设备间距的确定 (85)8.3.1 加热炉间距离 (85)8.3.2 加热炉到轧机的距离 (85)8.3.3 柱间距离的确定 (85)8.3.4 其它设备之间的距离 (85)8.4 仓库面积的确定 (86)8.4.1 原料仓库面积的计算 (86)8.4.2成品仓库面积的计算 (87)8.5 车间运输量的确定 (87)第九章劳动组织及车间经济技术指标 (89)9.1 车间技术经济指标 (89)9.1.1 金属消耗 (89)9.1.2 其它消耗 (89)9.2 综合技术经 (90)第十章环境保护与综合利用 (92)10.1 环保对车间设计的要求 (92)10.2 环保的内容与对策 (92)参考文献 (94)第一章国内外热轧带钢发展概况及在包头地区新建热轧带钢厂可行性与必要性分析1.1 国内外热连轧带钢的发展概况1.1.1热连轧技术在工业现代化进程中国,钢铁行业一直处于基础产业的地位,在国民经济中所起的作用很重要,是衡量一个国家的工业、农业、国防和科学技术的四个现代化水平的标志。
轧机毕业设计轧机毕业设计在机械工程领域中,轧机是一种重要的设备,用于将金属材料加工成所需的形状和尺寸。
轧机的设计和优化对于提高生产效率和产品质量至关重要。
在毕业设计中,我选择了轧机作为研究的主题,旨在通过对轧机的设计和改进来探索如何提高金属加工过程的效率和质量。
1. 背景介绍轧机是一种金属加工设备,广泛应用于钢铁、有色金属等行业。
它通过将金属材料通过一系列辊子的压制和变形,使其达到所需的形状和尺寸。
轧机的设计和操作对于产品质量和生产效率至关重要。
然而,当前市场上存在一些问题,如轧机的能耗较高、生产效率不高等。
2. 目标和意义本毕业设计的目标是设计一种能够提高轧机生产效率和降低能耗的新型轧机。
通过对现有轧机的分析和比较,找出其不足之处,并进行改进和优化。
这将有助于提高金属加工行业的竞争力,减少资源浪费,同时也对环境保护具有积极意义。
3. 设计原理轧机的设计原理是利用辊子的旋转和压力,对金属材料进行加工。
辊子的形状和尺寸对于加工效果有着重要影响。
在设计新型轧机时,需要考虑辊子的材料选择、形状设计、加工工艺等因素。
此外,还需要考虑辊子之间的间隙大小,以及辊子的运行速度等参数。
4. 改进方案在改进轧机的设计时,可以考虑以下几个方面:4.1. 辊子材料的选择:选择高硬度、高耐磨性的材料,以提高轧机的寿命和耐用性。
4.2. 辊子形状的优化:通过优化辊子的形状,可以改善金属材料的变形性能,提高产品的质量。
4.3. 辊子间隙的控制:合理控制辊子之间的间隙,可以实现更精确的加工效果。
4.4. 控制系统的改进:采用先进的控制系统,可以提高轧机的自动化程度,减少人为操作的误差。
5. 实验与仿真为了验证新型轧机的设计方案,可以进行实验和仿真。
通过在实验室中搭建轧机模型,并进行加工试验,可以评估轧机的性能和加工效果。
同时,还可以利用计算机仿真软件,对轧机的运行过程进行模拟,以验证设计方案的可行性。
6. 结果和展望通过对轧机的设计和改进,可以提高金属加工过程的效率和质量。
目录引言 (5)第1章概述 (6)1.1 1轧钢机的发展 (6)1.2 1轧钢机类型及组成 (6)1.3轧钢机压下系统的发展 (6)1.3.1 万能式板坯初轧机迅速发展。
(6)1.3.2 向重型化发展。
(6)1.3.3 缩短轧机辅助机械工作时间。
(6)1.3.4 采用自动化控制。
(7)1.3.5 总结 (7)1.4φ950可逆式轧机主传动 (7)第2章总体设计方案 (8)2.1主传动 (8)2.2机架 (8)2.3轧辊 (8)2.4轧辊轴承 (8)2.5万向接轴 (8)2.6压下装置 (8)2.6.1 压下装置的作用: (8)2.6.2 快速压下装置工艺特点: (9)2.6.3 平衡装置 (9)第3章力能参数的计算 (10)3.1轧制力能参数 (10)3.1.1 轧制时接触弧上平均单位压力 (10)3.1.2 轧制力的计算 (12)3.1.3 轧制力矩的计算 (13)3.1.4 主电动机力矩 (15)3.2各道次轧件断面和当量长度 (17)3.3各道次轧制时间的确定 (18)3.4主电动机的选用 (19)3.4.1 选择电动机的原则: (19)3.4.2 根据过载条件选择电动机容量 (19)3.4.3 电动机的发热校核 (20)第4章零件的强度计算和校核 (23)4.1机架的设计 (23)4.1.1 机架的形式: (23)4.1.2 机架强度的计算 (23)4.1.3 机架应力的计算和校核 (27)4.2轧辊强度的校核 (28)4.2.1 轧件咬入条件的校核 (29)4.2.2 辊身、辊颈强度的校核 (30)4.3万向接轴的选用及校核 (32)4.3.1 开口式扁头受力分析和强度计算 (32)4.3.2 闭口式扁头受力分析和强度计算 (35)4.3.3 叉头受力分析和强度计算 (36)第5章轧钢机械的润滑 (37)5.1轧钢机械润滑的特点 (37)5.2润滑的方法 (37)5.3润滑的种类 (37)5.4Φ950可逆式轧机部件的润滑方式 (38)第6章压下装置的设计 (39)6.1压下螺丝的设计 (39)6.1.1 压下螺丝的计算 (39)6.1.2 压下螺丝的校核: (40)6.2压下螺母的设计 (40)6.2.1 压下螺母的计算 (41)6.2.2 压下螺母的校核 (41)6.3压下螺丝的传动力矩 (41)6.4压下电动机的选择 (43)6.5压下装置的耐磨校核 (44)6.6压下装置螺纹牙的强度校核 (44)6.7压下装置自锁的校核及松脱的措施 (45)结论 (46)附录A (48)表目录表3.1Ф950钢坯轧制图表(MM) (10)表3.2第一道次数据 (12)表3.3第二道次数据 (13)表3.4第三道次数据 (15)表3.5第五道次数据 (17)表3.6各道次轧件断面和当量长度(MM) (18)表3.7各道次轧制时间(S) (19)表5.1润滑方式 (38)图目录图3-1简单轧制时作用在轧辊上的力 (14)图3-2可逆运转电动机转速和力矩与时间的关系图 (20)图4-1矩形自由框架弯曲力矩图 (24)图4-2横梁简图 (25)图4-3立柱简图 (26)图4-4闭式机架中的应力图 (27)图4-5开始咬入(A)及咬入后(B)作用于轧件上的力 (29)图4-6轧辊的弯曲、扭转力矩图 (31)图4-7开口式扁头受力分析简图 (33)图4-8闭口式扁头受力简图 (35)图6-1压下螺丝受力平衡图 (42)引言Φ950可逆轧机的设计- 压下装置的设计是我毕业项目的内容。
1. 绪论1.1设计的选题背景轧钢生产时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、上产过程连续性强、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。
【1】目前我国处在新老交替的钢铁生产体系中,初轧机在轧钢生产中的作用仍无法替代,初轧机仍具有着十分重要的作用。
1.2轧机国内外发展的研究现状、成果、发展趋势1.2.1轧机的国内外研究现状及成果从16世纪人类开始轧钢发展到今天,经过了漫长的过程。
在1530年或1532年,依尼雪在拿伯格(Nnrmberg)发明了第一个用于轧钢或轧铁的轧机,紧接着,1782年,英国的约翰彼尼(John·payne)在有俩个刻成不同形状的孔型的轧辊的轧机中加工锻造棒材。
1759年,英国的托马斯伯勒克里(Thomas· Blockley)取得了孔型轧制的另外一个专利,在历史上标志着型钢生产正式开始。
轧钢机械的分类。
轧钢机械可按所轧辊的材料分为轧辊钢材的和轧辊铝、铜等有色金属的两类。
各类轧机的工作原理和主要结构基本相同,只是轧辊的温度、压力和速度有所差异。
轧机中使用最多的是轧钢机。
轧机又可分为半成品轧机和成品轧机。
半成品轧机主要是开坯机,包括初轧机、板坯轧机和钢坯轧机。
随着连铸机的逐步推广,某些装有连铸机的钢厂已不再使用开坯机开坯。
成品轧机有型材轧机、轨梁轧机、线材轧机、厚板轧机、薄板轧机、带材轧机、箔带轧机、无缝管轧机、铜板轧机、铝板轧机和某些特殊轧机。
它们的主要区别是轧辊的布置和辊的形状不同,并且在精度、刚度、强度和外形尺寸上也有很大的差别。
1.2.2初轧机的发展趋势总的来说,轧钢机械向着大型、连续高速和计算机控制方向发展。
初轧机的发展,在发展连铸的同时,国外仍在新建或扩建初轧机,以扩大开坯能力。
这是由于开坯机具有产品变化灵活,便于实现自动化等优点,如日本1969年有三台板坯初轧机和一台方坯初轧机投入生产。
热轧带钢生产线及设备的设计论文引言热轧带钢是一种重要的金属材料,在工业生产和建筑行业中得到广泛应用。
它具有优良的机械性能和成型性能,能够满足各种工程的需求。
为了满足市场对热轧带钢的需求,热轧带钢生产线及设备的设计变得至关重要。
本论文旨在研究和探讨热轧带钢生产线及设备的设计原理和方法。
热轧带钢生产线的设计原则热轧带钢生产线的设计需要遵循一定的原则,以确保生产线的稳定运行和高效生产。
以下是热轧带钢生产线设计的一些原则:1. 按需生产热轧带钢生产线应根据市场需求和订单量进行生产调度。
生产线的设计应能够快速调整生产规模和生产速度,以满足市场的需求变化。
2. 自动化程度高热轧带钢生产线的自动化程度对生产效率和产品质量有着重要影响。
因此,在设计热轧带钢生产线时,应尽可能采用先进的自动化设备和控制系统,以提高生产效率和降低人工操作错误。
3. 设备可靠性高热轧带钢生产线的设备需要具备高可靠性和稳定性,以确保生产过程的连续性和稳定性。
在设备的选择和调试过程中,应注重设备的品质和性能,以避免设备故障和停机时间的影响。
4. 节能减排热轧带钢生产过程中会产生大量的能耗和废气废水。
为了减少对环境的影响,热轧带钢生产线的设计应注重节能和减排,采用先进的能源回收和废气处理设备。
热轧带钢生产设备的设计要点在设计热轧带钢生产设备时,需要考虑以下几个关键要点:1. 轧机的选择轧机是热轧带钢生产线中最核心的设备,对产品的质量和尺寸精度有着重要影响。
在选择轧机时,应考虑轧机的型号、参数和性能指标,以确保其能够满足生产线的需求。
2. 辊道系统的设计辊道系统是热轧带钢生产线中用于输送钢坯和成品钢带的重要设备。
辊道系统的设计应考虑到输送带钢的平稳性、减小辊道磨损和节约能源。
设计时应合理布局辊道,采用合适的辊道材料,并考虑辊道的维护和保养。
3. 冷却系统的设计热轧带钢在轧机上经过高温轧制后需要进行快速冷却,以提高产品的硬度和强度。
冷却系统的设计应能够提供适当的冷却速度和冷却剂,以满足产品的冷却要求。
950带钢轧机的设计毕业论文目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (7)1.1设计选题背景 (7)1.2轧机国外发展的研究现状、成果、发展趋势 (7)1.3压下系统的研究与应用 (8)2 辊系设计计算 (9)2.1轧辊尺寸计算 (9)2.1.1轧辊的基本参数 (9)2.1.2轧辊的材料 (10)2.2轧制力的计算 (10)2.3轧制力矩的计算 (12)2.4轧辊强度的校核 (12)2.5轧辊轴承及寿命计算 (14)2.6轴承的安装与润滑 (15)2.7万向接轴的选择 (17)2.8辊系设计计算安装要点与维护要点 (17)3 主传动部分设计计算 (19)3.1电机的选择 (19)3.1.1轧机的电动机力矩 (19)3.1.2电机的型号确定及功率计算 (20)3.2轴承寿命 (20)3.2.1工作辊轴承的寿命计算 (20)3.2.2支承辊的轴承寿命计算 (21)3.3减速器传动功率计算 (21)3.4减速箱齿轮设计及传动零件的设计 (22)3.4.1减速箱的设计计算 (22)3.4.2轴的设计计算与校核 (25)3.4.3箱体的设计 (28)3.4.4减速器的润滑与密封的选择、润滑剂牌号及容量说明 (29)3.4.5减速器附件及说明 (29)4 压下部分设计计算 (30)4.1确定液压系统的重要参数 (30)4.1.1初选系统工作压力 (30)4.2执行元件的选择 (30)4.2.1液压基本回路的选择 (30)4.2.2供油方式的选择 (30)4.2.3液压系统原理图 (30)4.3液压缸的设计计算 (32)4.4液压缸主要性能参数确定 (33)4.5液压缸主要结构参数的计算 (34)4.5.1缸筒壁厚计算 (34)4.5.2活塞及活塞杆的设计计算 (34)4.6强度和稳定性计算 (35)4.6.1缸筒壁厚的校核 (35)4.6.2活塞杆的校核 (35)4.6.3缸筒和缸底焊缝的计算 (35)4.7液压缸辅助装置设计 (36)4.7.1缓冲装置 (36)4.7.2排气装置 (36)4.7.3密封装置 (37)4.8液压泵的计算 (37)4.9液压压下系统性能验算 (41)4.10系统发热及温升计算 (42)4.11液压压下系统的安装与维护 (43)5 机架的设计 (44)6 轧机的润滑 (47)6.1轧机润滑围 (47)6.2轧机润滑采用的润滑油、脂 (48)6.3轧机常用的润滑系统简介 (48)6.4轧机常用的润滑装置 (49)7 设计心得 (51)参考文献 (52)1 绪论1.1设计选题背景轧钢生产时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、上产过程连续性强、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。
【1】目前我国处在新老交替的钢铁生产体系中,轧机在轧钢生产中的作用仍无法替代,轧机仍具有着十分重要的作用。
1.2轧机国外发展的研究现状、成果、发展趋势1.2.1轧机的国外研究现状及成果从16世纪人类开始轧钢发展到今天,经过了漫长的过程。
在1530年或1532年,依尼雪在拿伯格(Nnrmberg)发明了第一个用于轧钢或轧铁的轧机,紧接着,1782年,英国的约翰彼尼(John· payne)在有俩个刻成不同形状的孔型的轧辊的轧机中加工锻造棒材。
1759年,英国的托马斯伯勒克里(Thomas· Blockley)取得了孔型轧制的另外一个专利,在历史上标志着型钢生产正式开始。
轧钢机械的分类。
轧钢机械可按所轧辊的材料分为轧辊钢材的和轧辊铝、铜等有色金属的两类。
各类轧机的工作原理和主要结构基本相同,只是轧辊的温度、压力和速度有所差异。
轧机中使用最多的是轧钢机。
轧机又可分为半成品轧机和成品轧机。
半成品轧机主要是开坯机,包括初轧机、板坯轧机和钢坯轧机。
随着连铸机的逐步推广,某些装有连铸机的钢厂已不再使用开坯机开坯。
成品轧机有型材轧机、轨梁轧机、线材轧机、厚板轧机、薄板轧机、带材轧机、箔带轧机、无缝管轧机、铜板轧机、铝板轧机和某些特殊轧机。
它们的主要区别是轧辊的布置和辊的形状不同,并且在精度、刚度、强度和外形尺寸上也有很大的差别。
1.2.2轧机的发展趋势总的来说,轧钢机械向着大型、连续高速和计算机控制方向发展。
轧机的发展,在发展连铸的同时,国外仍在新建或扩建初轧机,以扩大开坯能力。
这是由于开坯机具有产品变化灵活,便于实现自动化等优点,如日本1969年有三台板坯初轧机和一台方坯初轧机投入生产。
至1970年止,世界上有初轧机达200多台。
拥有初轧机最多的国家为美国达130台,日本42台,绝大部分为二辊可逆式轧机,开坯能力达3亿吨以上。
七十年代的初轧机轧辊直径增大到1500毫米。
我国拥有1000毫米以上大型初轧机七套,还有750~850毫米小型初轧机八套,主要用于合金钢厂,为数不多的650毫米轧机是中小钢厂的主要开坯设备。
1959年我国开始自行设计制造开坯机,以制成的开坯机有700、750、825、850/650、1150等毫米初轧机。
1.3压下系统的研究与应用压下装置也称上辊调整装置,主要作用是通过对上辊的调整,办证轧件给定的压下量轧出所要求的断面尺寸,以及有槽轧辊对准孔型,在连轧机上,还要调整各机座间轧辊的相对位置。
压下系统的分类及作用:1)快速压下系统:习惯上把不“带钢”压下的压下装置称为快速压下装置,一般其压下速度大于1mm/s 。
这种装置主要用于可逆式热轧机上,如初轧机、板坯轧机及中厚板轧机。
2)电动双压下装置:这是较旧式轧机上的一种电动压下装置,该压下装置具有粗调与精调两个压下系统。
个系统分别有各自的电动机和减速器。
3)电—液双压下装置:常见的有两种。
一种是在带有常规电动压下装置上,把压下螺母下端与一扁形齿轮固结在一起构成的。
另一种是粗调仍为电动压下,精调则利用设置在压下螺丝与上轴承之间或在下横梁与下轴承座间的液压缸来实现。
4)全液压压下装置:该装置主要包括:主液压缸,检测辊缝值的位置传感器及电液伺服阀等。
他取消了传统的电动压下机构,辊缝的调节量完全靠设置在上(下)横梁与上(下)轴承座间的液压缸来完成。
2 辊系设计计算2.1轧辊的尺寸计算2.1.1轧辊的基本参数已知:轧制速度2.5m/s ,轧制温度 1000℃,轧制不锈钢mmh mm h 2551==∆ 1.轧辊的名义直径D 和滚身长度L 的确定轧辊的基本尺寸参数是:轧辊的名义直径D ,滚身长度L ,辊颈直径d 以及辊颈直径l 。
950轧钢机的轧辊滚身长度L 应大于所轧钢板的最大宽度b max 。
L=b max+a取 a=200L=950+200=1150mm对于四滚轧机,为减少轧制力,应尽量使工作辊直径小一些,但工作辊的最小直径受着轴颈和轴头扭转强度和咬入条件的限制。
工作辊直径D1和支承辊直径D2参考[3]表3-2 各种四滚轧机的L/D1 ,L/D2,,及D2/D1 选择宽带钢轧机精轧机座L/D1 =2.5 得 D1=460mmL/D2=1.25 D2=920mmD2/D1=2.02.轧辊的重车率在轧制过程中,轧辊滚面因工作磨损,需不止一次地重车或重磨。
轧辊工作表面的每次重车量为0.5-5mm。
查[3]表3-4 各种轧机地重车率取重车率为8%。
3.轧辊辊颈尺寸d和l的确定轴颈直径d和长度l与轧辊轴承形式及工作载荷有关。
由于受轧辊轴承径向尺寸的限制,轴颈直径比轴身直径要小得多。
因此轴颈与轴身过渡处,往往是轧辊强度最差的地方。
只要条件允许,轴颈直径和轴颈与轴身的过度圆应选大些。
查[3]表3-5 得工作辊 d1=0.5D1=0.5X460=230mm.L1=d1=230mm支承辊 d2=0.5D2=0.5X920=460mmL 2=d 2=460mm4.轧辊传动端的型号与尺寸选择滑块式万向联轴器D 1=D-10mm=450mmS= 0.25D1=112.5mma = 0.5D1=225mmb= 0.2D1=90mmc= b=90mm2.1.2轧辊的材料工作辊的材料选择55Cr支承辊的材料选择 55Mn22.2轧制力的计算2.2.1轧制压力一. 轧制压力1.理论计算。
根据塑性力学理论分析变形区应力状态与变形规律,首先确定接触上单位压力分布规律及大小,求出接触弧上的平均单位压力P m 后,按下式计算: P=P m F式中 P m ———平均单位压力;F ———轧件与轧辊接触面积在水平方向的投影。
F= l b b 210式中b0、b1———轧制前后轧件的宽度l ——— 轧件与轧辊接触弧的水平投影当两个轧辊直径相同而在不考虑轧辊弹性压扁情况下,接触弧长度的水平投影l 为: 22BC AB AC l -==由△ABC 和△ABD ABBD BC AB = 而 BD=2R h h h BC ∆=+=21)(2110 则 h l 412∆=∆≥∆-∆=R h R h h R l 所以取 如果忽略二次项241h ∆,l 近似为 mm h R l 91.335230=⨯=∆≈F= 2105.3899691.332115011502mm l b b =⨯+=+ 2.热轧钢板轧机平均单位压力计算由于厚板、中板轧机轧制时的l /m h =33.91/24=1.413>1时,则平均单位压力的计算应采用薄板轧机的公式:σσ'15.1n p m =1)轧制时金属的变形阻力σ 变形程度%7.163050100==-=∆=h h h h h ε 由于在轧制时,轧件在变形区的压下量实际上是变化的,所以变形程度ε沿接触弧也是变化的。
所以用平均变形程度m ε来表示变形区的变形程度。
平均变形程度m ε:%17.1132320==∆=εεh h m 由于变形区特征参数l /m h =33.91/24=1.413<2,变形区中的轧件和轧辊之间存在相对滑动。
10129.123091.3352500-=⨯⨯=∆==s lh h v u u m 2)应力状态的影响系数'σn对于热轧薄板轧机来说,外摩擦对应力状态的影响系数'σn 一般采用西姆斯公式或西姆斯的简化公式来计算。
'σn =m h l )0732.00393.02488.0(3393.08049.02εεε+++-81.05.2491.33)148.00732.0148.00393.02488.0(148.03393.08049.02=⨯+⨯++⨯-=3)金属的变形阻力查库克变形阻力曲线得:MPa 160=σ平均单位压力: MPa n p m 04.14916081.015.1`15.1=⨯⨯==σσ轧制力 P=P m F=149.04⨯38996.5=5.81MN2.3轧制力矩轧件的咬入角 a 0145.8147.02305===∆=rad R h α 力臂系数ψ ψ=0.5过轧制压力作用点与轧辊中心直线的夹角 0225.4=⨯=αψβ摩擦系数μ 取μ=0.004轧辊轴承处的摩擦圆半径ρ 46.02/500004.02/=⨯==d μρ轧辊的传动力矩8061098.1)23004.0225.4sin 450(1081.5)sin (⨯=⨯+⨯⨯⨯=+=d D P M k μβ2.4轧辊的强度校核由于支承辊的抗弯断面系数较工作辊大得多,即支承辊有很大的刚性。