D2_2轧辊强度计算

在进行两辊卷板机模芯直径精确计算之前，我们首先要了解什么是两辊卷板机模芯直径。

两辊卷板机是一种常用的金属板材加工设备，其模芯直径是指卷板机上卷板轧制过程中所使用的模芯的直径。

而模芯直径的精确计算对于两辊卷板机的使用非常重要，它影响着卷板机的轧制效果和产品质量。

在进行两辊卷板机模芯直径精确计算时，我们需要考虑一些关键因素，比如卷板机的轧制压力、卷板材料的性质、轧制速度等。

下面我将细致地介绍两辊卷板机模芯直径的精确计算公式及其相关内容。

1. 了解两辊卷板机模芯直径的意义在进行两辊卷板机的轧制过程中，模芯直径的大小将直接影响到轧制后的板材的厚度和质量。

如果模芯直径过大，会造成轧制后的板材厚度过薄，质量不达标；而如果模芯直径过小，会造成轧制后的板材厚度过厚，同样影响产品的质量。

2. 两辊卷板机模芯直径精确计算公式一般情况下，可以通过以下的公式来计算两辊卷板机模芯直径：模芯直径 = （D2 - D1）/（2 * α）其中，D1为初始轧制厚度，D2为要求的轧制厚度，α为轧制料的变形系数。

通过这个公式，我们可以根据轧制厚度和轧制料的特性来计算出所需的模芯直径。

3. 个人观点和理解在进行两辊卷板机模芯直径的计算过程中，需要考虑到轧制料的变形系数，这是非常重要的一个因素。

在实际操作中，需要根据不同的轧制材料和要求的轧制厚度来合理地选择模芯直径，以保证产品的质量和尺寸的准确度。

总结回顾通过本文的介绍，我们了解到了两辊卷板机模芯直径的意义和计算公式，并且了解了在实际操作中的一些注意事项。

对于两辊卷板机的用户来说，掌握好模芯直径的精确计算方法是非常重要的，它将直接影响到产品的质量和生产效率。

在日常的使用中，我们应该根据轧制厚度和轧制料的特性来合理地选择模芯直径，以保证整个轧制过程的顺利进行。

希望本文对你有所帮助，也欢迎大家共享自己的使用经验和心得体会。

两辊卷板机是金属加工行业中常用的设备，其广泛应用于钢铁、铝合金等金属板材的加工和生产过程中。

二辊型钢轧机轧辊强度计算1、辊身：计算弯曲应力；R1＝R2＝p/2 MD＝P/2·a/2－p/2·b/4 MD＝p(a/4－b/8)辊身的断面的弯曲应力为：бD = MD / WD= MD /(0.1 D3) ＝p(a/4－b/8)/(0.1 D3)2、辊颈的强度计算бd = Md / Wd = Md/ Wd= Md/(0.1d3)＝p(x/a) ·(a－x) ·c /(0.1d3）辊颈上的扭转应力为：τ d = Mn/Wn = Mn/(0.2d3)辊颈强度按弯扭合成应力考虑。

因轧辊材质不同，故采用不同的计算公式：1）采用钢轧辊时，按第四强度理论：σp＝6d2＋3τ2d ＝[p(x/a) ·(a－x) ·c /(0.1d3）]2＋3（Mn/0.2d3）2d2) 采用铸铁轧辊时，按莫尔理论：σp ＝0.375 бd ＋0.625[p(x/a) ·(a －x) ·c /(0.1d 3）]2＋4（Mn/0.2d 3）23．辊头的强度计算τd ＝ Mn/ Wd 1＝Mn/Wn1、辊身：计算弯曲应力；R 1＝R1＋R2 Px ＝R2·a R2＝p(x/a) MD ＝p(x/a)(a －x)·R2·(a －x) 辊身的断面的弯曲应力为：бD = MD / WD= MD /(0.1 D 3) ＝p(x/a)(a －x)/(0.1 D 3)2、辊颈的强度计算бd = Md / Wd = Md/ Wd= Md/(0.1d 3)＝p/2·c/(0.1d 3)辊颈上的扭转应力为：τ d = Mn/Wn = Mn/(0.2d 3)辊颈强度按弯扭合成应力考虑。

因轧辊材质不同，故采用不同的计算公式：1）采用钢轧辊时，按第四强度理论：σp ＝6d 2＋3τ2d ＝[p(1－x/c)·c /(0.1d 3）]2＋3（ Mn/0.2d 3）2d2) 采用铸铁轧辊时，按莫尔理论：224625.0375.0dd d p τσσσ++=σp ＝0.375 бd ＋0.625[p/2 ·c /(0.1d 3）]2＋4（Mn/0.2d 3）23．辊头的强度计算τd ＝ Mn/ Wd 1＝Mn/Wn224625.0375.0dd d p τσσσ++=。

二、轧制压力计算根据原料尺寸、产品要求及轧制条件，轧制压力计算采用斯通公式。

详细计算按如下步骤进行。

1、轧制力计算：首先要设定如下参数作为设计计算原始数据：1.1轧制产品计算选用SPCC ，SPCC 常温状态屈服强度MPa S 200=σ； 1.2成品最大带宽，B=1000mm ；1.3轧制速度，m in /12m in/20m m v MAX 常轧制速度（鉴于人工喂料），正=； 1.4轧辊直径g D ；αcos 1-∆≥hD g轧制时的单道次压下量-∆h ；；数咬入角，取决于摩擦系b μα-；取用煤油作为润滑剂，则轧制摩擦系数，轧制采06.0=-b b μμ ︒=<433.3b actg μα代入数据计算得 35.1=∆h 则mm hD g 17.793cos 1=-∆≥α05.1=∆h 则mm hD g 585cos 1=-∆≥α 2.1=∆h 则mm hD g 705cos 1=-∆≥α取mm D g 860~810= 初定轧辊直径：mm D g 860=2、根据来料厚度尺寸数据，选择最典型的一组进行轧制压力计算，初步道次分配见下表：3、轧制压力计算3.1、第1道次轧制压力计算 3.1.1、咬入条件校核︒=⨯∆=∂2878.3180πR h ，即满足咬入条件 3.1.2、变形区长度lmm h R l 7945.21=∆⨯=3.1.3、平均压下率ε106.04.0εεε⨯+⨯=00=ε 83.201=ε%则，%5.126.04.010=⨯+⨯=εεε经第1道次轧制后材料的变形阻力：MPa S 7.3799.334.2256.01=⨯+=εσ3.1.4、求解轧辊弹性压扁后的接触弧长度l ' 依次求解Y 、Z ，最后得出接触弧长度l 'a-求解诺莫图中Ymh k C Y μσσ)2(210+-=N mm RC /909003=； MPa k S S 335)2(15.110=+=σσ力轧制时的前张力、后张、-10σσ，人工辅助咬入为无张力轧制，前后张力均为零；mm hH h m 375.52=+=代入以上各项数据，得Y=0.0415b-求解诺莫图总Z2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=mhl Z μ，代入各项数据，得Z=0.105诺莫图由以上a 、b 两项根据诺莫图求交点，得X=0.34 则 mm h X l m84.22=⨯='μ3.1.5、平均单位轧制压力()()m k ee k p m XX m**1σσ-=--= 依次得出，187.134.0171.2134.0=-=-=X e m X m k p ⋅==395.57MPa3.1.6、轧制总压力Pt p l B P 6.90357.39584.2210001=⨯⨯=⨯'⨯=3.2、轧制总压P 的确定依次求解第2、3道次的轧制压力 按照初步道次分配表计算出结果如下：t P 13802= ；t P 16003=轧制压力呈逐步增大，轧制时难以保证轧件发生均匀变形，即压下规程设计不合理。

二辊型钢轧机轧辊强度计算二辊型钢轧机是一种常用的金属加工设备，用于对钢材进行轧制加工。

在进行轧制操作时，轧机轧辊承受着非常大的冲击力和压力，因此对轧辊的强度要求非常高。

本文将对二辊型钢轧机轧辊的强度进行详细计算和分析，以保证轧机的工作安全和效率。

首先，我们需要确定轧机轧辊的强度计算方法。

常用的强度计算方法有两种：强度极限法和应力计算法。

其中，强度极限法是指通过确定轧辊的强度极限和所承受的最大应力来计算轧辊的强度；而应力计算法是指通过计算轧辊所承受的实际应力，确定其是否在允许应力范围内，从而评估轧辊的强度。

强度极限法的计算公式如下：σ=K×δ×f其中，σ为轧辊的强度极限，K为系数，δ为轧辊的直径，f为所承受的应力。

应力计算法的计算公式如下：σ=F/A其中，σ为轧辊的应力，F为轧辊所受的力，A为轧辊的横截面积。

确定了计算方法后，我们需要确定轧辊的参数和工作条件。

轧辊的参数包括直径、长度、材料等；工作条件包括轧制力、轧制速度等。

根据轧辊的参数和工作条件，我们可以计算出轧辊所受的力和应力。

接下来，我们需要确定轧辊的强度极限和允许应力范围。

轧辊的强度极限可以通过实验或者经验公式得到，允许应力的范围一般是根据材料的弹性模量和屈服强度来确定的。

根据以上参数和计算方法，我们可以进行具体的轧辊强度计算。

在计算过程中，需要考虑到轧辊的受力情况、工作条件、强度极限和应力范围等因素，并进行合理的假设和简化，以便进行计算。

根据计算结果，我们可以评估轧辊的强度是否满足要求，如果不满足，则需要调整参数或者采取其他措施来强化轧辊。

总结起来，二辊型钢轧机轧辊强度的计算是一个复杂而重要的工作。

计算过程涉及到轧辊的参数、工作条件、强度计算方法和允许应力范围等方面的内容。

通过合理的计算和分析，可以评估轧辊的强度是否满足要求，并采取相应的措施来确保轧机的工作安全和效率。

希望本文能够对大家理解和应用二辊型钢轧机轧辊强度计算提供帮助。

二、轧制压力计算根据原料尺寸、产品要求及轧制条件，轧制压力计算采用斯通公式。

详细计算按如下步骤进行。

1、轧制力计算：首先要设定如下参数作为设计计算原始数据：1.1轧制产品计算选用SPCC ，SPCC 常温状态屈服强度MPa S 200=σ； 1.2成品最大带宽，B=1000mm ；1.3轧制速度，m in /12m in/20m m v MAX 常轧制速度（鉴于人工喂料），正=； 1.4轧辊直径g D ；αcos 1-∆≥hD g轧制时的单道次压下量-∆h ；；数咬入角，取决于摩擦系b μα-；取用煤油作为润滑剂，则轧制摩擦系数，轧制采06.0=-b b μμ ︒=<433.3b actg μα代入数据计算得 35.1=∆h 则mm hD g 17.793cos 1=-∆≥α05.1=∆h 则mm hD g 585cos 1=-∆≥α 2.1=∆h 则mm hD g 705cos 1=-∆≥α取mm D g 860~810= 初定轧辊直径：mm D g 860=2、根据来料厚度尺寸数据，选择最典型的一组进行轧制压力计算，初步道次分配见下表：3、轧制压力计算3.1、第1道次轧制压力计算 3.1.1、咬入条件校核︒=⨯∆=∂2878.3180πR h ，即满足咬入条件 3.1.2、变形区长度lmm h R l 7945.21=∆⨯=3.1.3、平均压下率ε106.04.0εεε⨯+⨯=00=ε 83.201=ε%则，%5.126.04.010=⨯+⨯=εεε经第1道次轧制后材料的变形阻力：MPa S 7.3799.334.2256.01=⨯+=εσ3.1.4、求解轧辊弹性压扁后的接触弧长度l ' 依次求解Y 、Z ，最后得出接触弧长度l 'a-求解诺莫图中Ymh k C Y μσσ)2(210+-=N mm RC /909003=； MPa k S S 335)2(15.110=+=σσ力轧制时的前张力、后张、-10σσ，人工辅助咬入为无张力轧制，前后张力均为零；mm hH h m 375.52=+=代入以上各项数据，得Y=0.0415b-求解诺莫图总Z2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=mhl Z μ，代入各项数据，得Z=0.105诺莫图由以上a 、b 两项根据诺莫图求交点，得X=0.34 则 mm h X l m84.22=⨯='μ3.1.5、平均单位轧制压力()()m k ee k p m XX m**1σσ-=--= 依次得出，187.134.0171.2134.0=-=-=X e m X m k p ⋅==395.57MPa3.1.6、轧制总压力Pt p l B P 6.90357.39584.2210001=⨯⨯=⨯'⨯=3.2、轧制总压P 的确定依次求解第2、3道次的轧制压力 按照初步道次分配表计算出结果如下：t P 13802= ；t P 16003=轧制压力呈逐步增大，轧制时难以保证轧件发生均匀变形，即压下规程设计不合理。

轧制接触弧长公式为：L = π(D1+D2)√(h1+h2)。

其中，L 表示接触弧长，单位为毫米；D1 和 D2 分别为轧辊的直径，单位为毫米；h1 和 h2 分别为轧辊和钢坯之间的初始距离和最终距离，单位为毫米。

该公式的推导基于轧制过程中钢坯的变形和轧辊的几何形状。

在轧制过程中，钢坯受到轧辊的挤压和拉伸，形成弧形变形区域，即接触弧。

接触弧的长度决定了钢坯的变形程度和轧制力的大小，因此对于轧制过程的控制具有重要意义。

需要注意的是，该公式只是一个近似计算公式，实际情况可能受到多种因素的影响，如轧辊的形状、钢坯的材质和温度等。

在实际应用中，需要根据具体情况进行调整和修正。

轧辊校核4.1.1工作辊强度计算下工作辊受力分析如图4.1所示q=p/bq=p/lM f1/2M f1/2M zM kac b ed图4-1 工作辊受力分析及扭矩图其中 m KN b p q 21901630.135700=== 危险截面在ab 段810331=K M N·m 对于铸铁轧辊，轧辊强度极限[b σ]=400MPaMPa2404006.0][6.0][=⨯==στ由于有支承辊承受弯曲力矩，并且前后张力差不大，故工作辊可只考虑扭转力矩，即仅计算传动端的扭转应力。

扭转应力为[]ττ<=⨯⨯==.84.158001.010********MPa W M k k （4-1）∴ 工作辊强度符合要求4.1.2支承辊强度校核支撑辊受力分析如图4.2所示。

图4.2 支承辊弯矩及应力分1、1-1断面和2-2断面强度校核由文献[1,88]可知，3111112.0--=d Pc σ3222222.0--=d Pc σ 式中 P ——总轧制压力d 1-1、d 2-2——1-1和2-2断面直径 d 2-2= d 1-1+2r11-σ、22-σ——1-1和2-2断面处的弯曲应力，MPa ；c 1 、c 2——1-1和2-2断面至反力P /2处的距离，mm ；由文献[1,88] c 1=(l 0－L 2)/2－rc 2=(l 0－L 2)/2其中，r 为1-1断面处过渡圆角半径，r =65mm 。

代入式得d 1-1=0.955m d 2-2=1.085m c 1=275mm c 2=345mm11-σ=56.35MPa < [σ]22-σ=47.52MPa< [σ] [σ]见后面，可知断面1-1和2-2满足强度条件。

2、.支撑辊辊身中部3-3断面处弯矩是最大的。

若认为轴承反力矩离l 等于两个压下螺丝的中心距0l 。

而且把工作辊对支撑辊的压力简化成均布载荷，可得3-3断面的弯矩表达式)84(033ll P M -=- （4.2） 323332D W π=- (4.3)辊身中部3-3断面的弯曲应力为)2(4.0032333333ll D P W M -⨯==---σ （4.4） 对于合金锻钢轧辊MPa 750~700][=σ 将已知参数带入（4.3）式中[]σσ<=-⨯⨯=-MPa 3.48)217602635(14804.0107.353633 ∴ 支承辊强度符合要求4.1.3工作辊与支承辊之间的接触应力校核四辊轧机支承辊和工作辊之间承载时有很大的接触应力，在轧辊设计及使用时应进行校核计算。

关于热轧机的轧辊强度校核：（仅供参考，例子中的数据应代入自己的设备和计算数据）按轧制力最大道次校核轧辊强度。

轧辊尺寸分别是：辊颈尺寸为￠675×540 mm,辊头为梅花辊头d1=585 mm，d2=386 mm，辊身尺寸为￠850×1500 mm,轧辊材质为钢合金，[σ]=300 MPa，[τ]=72 MPa，由热轧规程知T2热轧压下规程第二道次轧制力最大，最大轧制力P=5620KN，轧件宽B=643 mm。

1．根据轧制力，作出轧辊的弯矩图和剪力图，扭矩图，如图2-15所示；2．根据弯矩图，扭矩图找出危险断面。

轧辊所受的弯矩图、剪力图和扭矩图从图中可知，辊的最大弯矩在Ⅰ—Ⅰ断面，由于支撑辊辊身只计算弯曲应力。

所以选取Ⅰ—Ⅰ断面，忽略扭矩只校核弯曲应力：弯曲力矩:Ms1=P/4(a-B/2)P=5620KN； a=L+L1=1500+540=2040mm； B=643mmMs1=2484 KN*m弯曲应力：σsh=Ms1/ WshMs1=2484 KN*m Wsh=πD ³/32=0.1D ³=0.1×（0.85）3=0.0614 m 3σsh =40.45 MPa轧辊许用弯曲应力[σ]= 140～300 MPaσsh ﹤[σ]Ⅰ面强度满足工艺要求，即辊身满足强度要求。

对Ⅱ面的强度校核：Ⅱ面受弯矩和扭矩作用，所示轧辊受弯曲应力和扭曲应力的综合作用。

弯曲力矩：Ms1=（P/2）*（L 1/2)=(5620×0.54）/4 KN ·m=758.7 KN ·m扭曲力矩:M j 扭=1/2Mc=433.5KN ·m弯曲应力：σsh=Ms1/ WshMs1=758.7 KN ·m Wsh=πD ³/32=0.1D ³=0.1×（0.675）3=0.0308 m 3 σsh=24.67 MPa扭曲应力：τt =M j 扭/W n M j 扭=433.5KN ·m W n =0.2d ³=0.2×（0.675）3=0.0615 m 3 τt =7.05 MPa热轧辊材质选钢合金轧辊，按第四强度理论计算合成应力：σJ =223t shτσ+=40.7 MPa σJ ﹤[τ]=72 MPaⅡ面强度满足工艺要求，即辊颈满足强度要求。

辊子强度和刚度校核压辊和导辊轴头许用应力压辊：[σ]=250KG/cm2 导辊：[σ]=500KG/cm2 其它辊：[σ]=350KG/cm2压辊和导辊辊筒许用应力钢件：[σ]=200KG/cm2铸铁件：小压榨辊：[σ]=150KG/cm2 小压榨辊：[σ]=110KG/cm2压辊和导辊辊筒刚度许用值压辊：ε/b〈1/5500-1/6000导辊：ε/b〈1/3500-1/4000胸案辊：ε/b〈1/9000-1/11000式中ε--辊体变形量即下式f，b---辊面宽钢件弹性模量=2.1X10的6次方KG/cm2铸铁件弹性模量=1.13X10的6次方KG/cm2一压辊和导辊轴头校核已知线压力q KG/cm2 ,辊体面宽b, 辊子轨距L, 辊子重量GR=(qb+G)/2-----------式中R为辊子单面支撑力轴头应校核边形截面I-I,II-II,III-IIIMI=RL1,MII=RL2,MIII=RL3------------式中LI,L2,L3为轴承中心到各截面的距离WI=π(D4-d4)/32D -----------式中D为外径,d为内径当d=0,WI=0.1D3 -----------式中D为不同截面外径σ=M/W σ<[σ] [σ] == 许用应力说明轴的弯应力不足以破坏轴校核剪应力τ<[τ] [τ]=0.3-0.4[σ]τ=R/A A---------最小截面面积=Πd2/4二压辊和导辊辊筒强度校核校核辊体中间截面WI=π(D4-d4)/32D -----------式中D为外径,d为内径M=(qb+G)(2L-b)/8 KG.CMσ=M/W σ<[σ] [σ] == 许用应力= 压辊和导辊辊筒许用应力三辊体刚度校核辊体最大挠度fmax=qb3(12L-7b)/384EI (mm)式中q为线压力和重量产生的线压力E--弹性模量I=π(D4-d4)/64L和b同上压辊：fmax/b〈1/5500-1/6000导辊：fmax/b〈1/3500-1/4000胸案辊：fmax/b〈1/9000-1/11000 既满足刚度条件四中高确定及中高分配确定相应辊fmaxK=2(fmax1+ fmax2) K 两个辊中高总和中高分配K1=D2/D1+D2K2=D1/D1+D2由于压力不同, 中高不同, 中高按工作压力磨制,给出几个压力下的中高值,出厂中高按85%磨制五石辊计算。

轧辊材料D2轧辊材料D2轧辊是钢铁工业中不可或缺的重要设备，它的质量直接影响到钢材的质量和生产效率。

而轧辊材料D2，作为一种高性能的工具钢，被广泛应用于轧辊的制造中。

下面将从材料特性、制造工艺和应用领域三个方面来介绍轧辊材料D2。

一、材料特性轧辊材料D2是一种高碳、高铬、高钼的工具钢，具有优异的耐磨性、耐冲击性和耐热性。

其中，高碳含量使得D2钢具有较高的硬度和耐磨性，高铬含量可以提高其耐腐蚀性和耐热性，高钼含量则可以提高其耐冲击性和韧性。

此外，D2钢还具有良好的加工性能和热处理性能，可以通过淬火和回火等工艺来调节其硬度和韧性。

二、制造工艺轧辊材料D2的制造工艺主要包括熔炼、锻造、热处理和加工等环节。

首先，通过电弧炉或感应炉等设备将原材料熔化，然后进行精炼和调节成分，最终得到符合要求的D2钢坯。

接下来，将D2钢坯进行锻造，可以提高其密度和韧性，同时也可以消除内部缺陷和应力。

然后，通过淬火和回火等热处理工艺，可以调节D2钢的硬度和韧性，使其达到最佳的使用性能。

最后，进行加工和精加工，制成符合要求的轧辊。

三、应用领域轧辊材料D2广泛应用于钢铁、有色金属、建筑材料等行业的轧制生产中。

其中，钢铁行业是D2钢的主要应用领域，它可以用于生产各种钢材，如冷轧板、热轧板、无缝钢管等。

此外，D2钢还可以用于生产模具、切削工具、冲压模具等领域，具有广泛的应用前景。

总之，轧辊材料D2是一种高性能的工具钢，具有优异的耐磨性、耐冲击性和耐热性，被广泛应用于轧辊的制造中。

通过优良的制造工艺和精湛的加工技术，可以制成符合要求的轧辊，为钢铁等行业的生产提供有力的保障。

四辊轧机计算部分： 1.1轧辊尺寸确定1）工作辊身长度L 应大于所轧钢板的最大宽度max b ：max 1780L b =+取max b =200,则工作辊身长度L=1980; 支撑辊身：1780mm2）对于四辊轧机，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D 1和支承辊直径D 2参考轧机文献[1]表3-2 ，四辊轧机的L/D 1 ，L/D 2,，及D 2/D 1 应满足如下关系式：21213.2, 1.6,2.0D LLD D D ≈≈≈则得出：1612,D ≈根据轧辊强度及允许的咬入角α（或压下量与辊径之比）和轧辊的强度要求来确定。

应满足下式：D 1≥Δh/1-cos α式中D 1工作辊直径；Δh 压下量；α咬入角；由文献可知，四辊可逆轧机的最大咬入角α=15。

～20。

；取α=20。

； 得到：D 1>595.2mm为安全取取整数，工作辊直径：620mm, 支撑辊直径：1240mm;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。

工作辊轴径： 110.4250d D mm ==； 工作辊轴径长度：110.5310d L D mm == 支承辊轴径：220.4496d D ==，取整500mm支撑辊轴径长度：220.5620d L D mm ==1.2 轧辊材料工作辊选择材料为：球墨铸铁 支承辊选择材料为：9CrMo1.3 轧制力的初步计算：轧制力的理论计算根据塑性力学理论分析变形区内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：m P P F =式中 P m 为平均单位压力；F 为轧件与轧辊接触面积在水平方向的投影。

012b b F l +=式中:b0、b1为轧制前后轧件的宽度；l 为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 ：ABBDBC AB = 而 BD=2Rh h h BC ∆=+=21)(2110 则：hl 412∆=∆≥∆-∆=R hR 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=⨯=∆≈2011780178033.9160359.822b b F l mm ++==⨯= 1.3 轧制力矩计算传动轧辊所需力矩为轧制力矩M Z ，由工作辊带动支承辊的力矩M R 与工作辊轴承中摩擦力矩M f1三部分之和，即1f R z k M M M M ++= 求轧制力矩M Za P M z ⋅= 式中， P 为轧制力；A 为轧制力臂，其大小a=L/2 ； L 为接触弧长度；求工作辊传动支承辊的力矩M RM R =R ·c R=）（φγθ+cos s Pco式中F ——工作辊轴承处反力，F=Rsin （γθ+）1ρ——工作辊处轴承摩擦圆半径，1ρ=μ21d 1d ——工作辊辊颈直径，1d =440mmμ——轧辊轴承摩擦系数，由文献可知μ=0.0041.4 轧机主电动机力矩与电动机功率计算根据文献[3]可知电机功率:N=η95501n M K 式中 M K ——轧辊驱动力矩， n 1——电机转速，r/minη——传动效率，22··轴万轴ηηηη==2298.096.098.0⨯⨯=0.891160D vn π=式中 v ——轧制速度 D 1——工作辊直径通过上式可以计算出电机所需提供的功率大小。

137中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2017.07 （下）近几年来，随着铜加工行业的发展，二辊铜杆冷轧机的需求一直保持快速增长的态势，其应用范围也越来越广，常规孔型轧机已不能满足市场要求，各种复杂孔型轧机应运而生。

轧机设计主要有两个难点：一是孔型设计，二是强度计算。

对于特殊规格孔型设计，目前我厂已有一套较好的控制方法。

因此如何进行强度计算，特别是当轧制较大尺寸规格铜杆时，轧制力变大，轧制箱体内各部件的强度是否足够？如何使其满足设计指标？成为目前轧机设计的一项非常重要课题。

对于二辊铜杆连续冷轧机，强度计算的关键是轧制力的大小。

对于紫铜杆圆—椭—圆孔型系，其轧制力目前从理论上计算过程较为复杂，且缺少相关理论数据，无法直接计算。

实践已经证明，常规孔型轧机的设计强度完全符合使用要求。

因此本文主要通过对φ25～φ12.7八牌坊轧机进行实验，通过能耗实验法和相关公式推导来确定某一道次轧制力的大小，并通过类比法加以应用。

1 轧制力计算1.1 传动力矩的组成二辊铜杆连续冷轧机轧制过程中，轧辊作匀速运动，忽略动力矩d M 的影响,因此在电动机轴上，传动轧辊所需力矩最多由下面三部分组成：k m zM M iM M ++=j （1）式中：j M 为轧制静力矩，亦即克服被轧金属的变形抗力和金属对轧辊表面的摩擦所需的力矩，N·m；i为轧辊与电动机之间的传动比，i=10.3；m M 为克服轧制时发生在轧辊轴承和传动机构等的附加摩擦力矩，N ·m ；k M 为空转力矩，即轧辊空转时的传动力矩，N·m；静载荷又可由电动机的功率确定：gg ùN M j =（2）式中：g N 为实验单位能耗时测得的主电机功率，g N =16800W；g ù为实验单位能耗时主电机的角速度，g ù=3.97rad/s；计算得=j M 4231.7N·m。

二辊型钢轧机轧辊强度计算1、辊身：计算弯曲应力；R1＝R2＝p/2 MD＝P/2·a/2－p/2·b/4 MD＝p(a/4－b/8)辊身的断面的弯曲应力为：бD = MD / WD= MD /(0.1 D3) ＝p(a/4－b/8)/(0.1 D3)2、辊颈的强度计算бd = Md / Wd = Md/ Wd= Md/(0.1d3)＝p(x/a) ·(a－x) ·c /(0.1d3）辊颈上的扭转应力为：τ d = Mn/Wn = Mn/(0.2d3)辊颈强度按弯扭合成应力考虑。

因轧辊材质不同，故采用不同的计算公式：1）采用钢轧辊时，按第四强度理论：σp＝6d2＋3τ2d ＝[p(x/a) ·(a－x) ·c /(0.1d3）]2＋3（Mn/0.2d3）2d2) 采用铸铁轧辊时，按莫尔理论：σp ＝0.375 бd ＋0.625[p(x/a) ·(a －x) ·c /(0.1d 3）]2＋4（Mn/0.2d 3）23．辊头的强度计算τd ＝ Mn/ Wd 1＝Mn/Wn1、辊身：计算弯曲应力；R 1＝R1＋R2 Px ＝R2·a R2＝p(x/a) MD ＝p(x/a)(a －x)·R2·(a －x) 辊身的断面的弯曲应力为：бD = MD / WD= MD /(0.1 D 3) ＝p(x/a)(a －x)/(0.1 D 3)2、辊颈的强度计算бd = Md / Wd = Md/ Wd= Md/(0.1d 3)＝p/2·c/(0.1d 3)辊颈上的扭转应力为：τ d = Mn/Wn = Mn/(0.2d 3)辊颈强度按弯扭合成应力考虑。

因轧辊材质不同，故采用不同的计算公式：1）采用钢轧辊时，按第四强度理论：σp ＝6d 2＋3τ2d ＝[p(1－x/c)·c /(0.1d 3）]2＋3（ Mn/0.2d 3）2d2) 采用铸铁轧辊时，按莫尔理论：224625.0375.0dd d p τσσσ++=σp ＝0.375 бd ＋0.625[p/2 ·c /(0.1d 3）]2＋4（Mn/0.2d 3）23．辊头的强度计算τd ＝ Mn/ Wd 1＝Mn/Wn224625.0375.0dd d p τσσσ++=。

四辊轧机轧制力经验公式：工作辊长度L(mm)*系数A(一般取值1.4～1.48)，得出的值单位为吨（t）
绝对压下量＝入口厚度H－出口厚度h
绝对宽展量＝出口宽度b－入口宽度B
绝对延伸量＝出口长度l-入口长度L
计算带钢轧完后的总长：入口厚度除以轧完的厚度乘以入口长度
延伸系数=入口长度/出口长度
压下系数=入口厚度/出口厚度
如果对于碳钢，张力=(0.18+0.01*n)*弯形抗力，n为道次数。

1450轧机轧制力控制在1吨/mm钢板以内，800轧机控制在0.60吨/mm钢板以内。

取张力T=k×σs×b×h
式中：k为张力系数板厚为0.3~1mm时k＝0.5~0.8
板厚为1~2mm时k＝0.2~0.5
板厚为2~4mm时k＝0.1~0.2
σs为屈服强度
b为板宽
h为板厚
卷取张力T=k×σs×b×h
式中：k为张力系数板厚为0.3~1mm时k＝0.5~0.8
板厚为1~2mm时k＝0.2~0.5
板厚为2~4mm时k＝0.1~0.2
如果对于碳钢，张力=(0.18+0.01*n)*弯形抗力，n为道次数。

1450轧机轧制力控制在1吨/mm钢板以内，800轧机控制在0.60吨/mm钢板以内。

《轧钢机械》一书中有具体计算和选择方法
多辊轧机主要业绩。