高速线材轧机结构分析研究

高速无扭轧机产线材（盘条）的机械性能与强度分析引言高速无扭轧机是一种先进的轧制设备，广泛应用于金属材料的生产过程中。

本文将针对高速无扭轧机产线材（盘条）展开机械性能与强度分析，并对其特点、作用以及优化措施进行探讨。

一、高速无扭轧机的介绍与特点高速无扭轧机是一种新兴的轧制设备，主要用于生产高强度金属材料或特殊用途材料。

该设备具有以下特点：首先，高速无扭轧机采用无扭转子传递动力，避免了传统轧机中存在的齿轮传动的缺点，从而提高了轧制精度。

其次，高速无扭轧机通过加热处理和冷却处理等工艺，有效控制材料的结构和性能。

最后，高速无扭轧机的轧制速度快，生产效率高，节能环保。

二、高速无扭轧机产线材（盘条）的机械性能分析1. 强度分析高速无扭轧机产线材（盘条）的机械强度是衡量材料强度指标的重要参数之一。

通过对产线材料进行拉伸试验，可以得到材料的屈服强度、抗拉强度和延伸率等参数。

通过对多组试验数据的统计分析，可以得到产线材料的均值和标准差，评估产线材料的机械强度。

2. 特性分析除了强度之外，高速无扭轧机产线材（盘条）的机械特性还包括韧性、硬度、冲击韧性等。

这些特性与材料的微观结构和化学成分密切相关。

通过对产线材料进行金相显微镜观察和扫描电子显微镜观察等分析手段，可以揭示材料的晶粒结构、晶界结构和相组成等信息，从而进一步解释产线材料的机械特性。

三、高速无扭轧机产线材（盘条）的强度分析1. 强度评估高速无扭轧机产线材（盘条）的强度是影响材料可靠性和使用寿命的重要因素。

通过对产线材料进行硬度测试和冲击试验等手段，可以获得材料的硬度值、冲击韧性和断裂韧性等参数，从而进行强度评估。

同时，还可以采用数学模型和有限元分析等方法进行强度计算和预测。

2. 化学成分分析高速无扭轧机产线材（盘条）的化学成分对其强度也有较大影响。

通过对产线材料进行成分分析，可以确定材料中各元素的含量，进而推断材料的机械性能。

常用的化学分析方法包括光谱分析、电子探针分析等。

第一章绪论1.1线材及其生产的基本知识线材按其断面形状属型钢，实际上已成独立钢类。

直径5.5-20mm的热轧圆钢和10mm以下的螺纹钢，通称线材。

线材大多用卷材机卷成盘卷供应，故又称为盘条或盘圆。

目前盘条直径的规格已经扩大至36mm，甚至可达60mm。

但常见的线材产品直径为5～13mm。

全套图纸，加153893706线材一般用普通碳素钢和优质碳素钢制成。

按照钢材分配目录和用途不同，线材包括普通低碳钢热轧圆盘条、优质碳素钢盘条、碳素焊条盘条、调质螺纹盘条、制钢丝绳用盘条、琴钢丝用盘条以及不锈钢盘条等。

线材是用量很大的钢材品种之一。

轧制后可直接用于钢筋凝土的配筋和焊接结构件，也可经再加工使用。

例如，经拉拔成各种规格钢丝，再捻制成钢丝绳、编织成钢丝网和缠绕成型及热处理成弹簧；经热、冷锻打成铆钉和冷锻及滚压成螺栓、螺钉等；经切削成热处理制成机械零件或工具等。

高速线材是指用“高速无扭轧机”轧制的盘条。

轧制速度在80—160米/秒。

每跟重量在1.8—2.5吨，尺寸公差精度高（可达到0.02mm），在轧制过程中可调整工艺参数（特冷扎线上）来保证产品的不同要求。

高线和普线的质量标准都是相同的，只是生产线的不同造成包装外观的差异。

通俗点说就是一捆线材里面只有一个接头，一捆线材是整的，中间没有断开的。

普线的接头有多少个就不一定了，有时候一根就10～20米的样子，不好说有多重！也可以这样理解，普线就是高线的下脚料了，做高线余下的。

高线（高速线材）的特点(1)它的尺寸精度高，椭圆度小。

(2)它采用集散卷风冷却，它成分均匀，机械性能好。

(3)由于采用负公差轧制，它节约了金属，相同重量的高线要比普线长度更长。

(4)每件只有一个头和尾。

(5)高线要比普线一般要贵20～40元/t！1.1.1线材的生产由于线材自身细而长的特点致使其在生产过程中轧制出合乎尺寸精度要求的线材具有一定的难度。

其原因是线材比圆钢细而长，表面积大，温降非常快，在轧制到最后几道工序的时候能保持在热加工温度范围内的时间短，这就很容易造成由于温度急剧下降而超出了允许的温度下线，使整根线材成为废品。

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目：高线精轧机设计学生姓名：学号：200540401332专业：机械设计制造及其自动化班级：机2005-3班指导教师：摘要本文是针对高线精轧机的设计。

此轧机是由摩根公司设计制造,这种类型的忆机在国内和国际都是比较先进的。

摩根高速线材轧机已经发展到了第五代了，它在世界上已有180多条生产线，主要是因为它在45º无扭精轧机组和控制冷却工艺上的成功。

随着工业的发展，要求线材盘重大直径公差大，有良好的机械性能。

因此，线材轧机向着高速度、高质量、大盘重、高精度方向发展。

它的主要特点如下：1.以碳化钨辊环代替轧辊，使换辊方便；2.实现了无扭轧制；3.采用组合结构，使轧机结构紧凑。

4.采用小辊径的碳化钨辊环。

关键词：精轧机; 辊环；设计AbstractThe design’s subject is directed for vertical Rolling Mill.At present ,rod mill has made great progress ,Morgrn Rod Mill has go intothe fifth generation . There are more 180 products in the word . Treason whythis kind of high-speed rod mill is developed so quickly is that it has45-no-torsin finish mill and advanced system of cooling .With the developmentof industry, people require string products have more coil weight, bigtolerance in diameter, and perfect mechanical property. Their maincharacters include:1)Replacement of roller wish WC rolling circle, makes it convienientto shift roller.2)Non-twist rolling is realized.3)Adoption of combining structure has the rolling mill more compact.4)The hand stiffness of WC3 has made the diameter of roll decreasegreatly.Keyword : Pre-precision rolling mill; Roll collar; Design目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 国内现有生产线装备水平的四个等级 (1)1.2 国内线材轧机的发展 (3)1.3 当前生产中应用的主要技术、新装备 (5)1.4 当前生产中主要纯在的问题 (8)1.5 第四代高线轧机 (9)1.5.1 第四代高线轧机简介 (9)1.5.2 第四代高线轧机改造 (10)1.6 线材轧机的特点、作用及工艺要求 (13)1.7 本文设计的内容、特点 (17)第二章高线精轧机的设计计算 (18)2.1 设计整体方案 (18)2.2 轧机总体布置 (18)2.3 力能参数的计算 (18)2.3.1轧制力的计算 (19)2.3.1.1平均轧制力的计算 (19)2.3.1.2轧制力的计算 (22)2.3.2轧制力矩的计算 (23)2.3.3轧制功率 (25)2.4 主传动系统的设计计算 (25)2.4.1 主电动机的选择与校核 (25)2.4.1.1轧机主电机力矩 (25)2.4.1.2按静负荷选择电动机容量 (28)2.4.1.3电动机的发热校核 (30)2.4.2 齿轮联轴器的选择与计算 (30)2.4.2.1齿式联轴器的选择 (31)2.4.3 锥齿轮的设计与校核 (32)2.4.3.1材料的选用 (32)2.4.3.2按接触疲劳强度设计 (32)2.4.3.3校核齿根弯曲疲劳强度 (33)2.4.3.4弧齿锥齿轮的几何尺寸 (33)2.4.4 齿轮轴的设计计算 (34)2.4.4.1选择齿轮材料及许用应力 (34)2.4.4.2按齿面接触强度设计 (35)2.4.4.3按齿根弯曲强度设计 (36)2.4.4.4几何尺寸计算 (37)2.4.4.5强度校核 (40)2.4.5 轧辊轴的设计计算 (44)2.4.5.1选择轴的材料 (44)2.4.5.2初步估算轴径 (45)2.4.5.3初步选择轴承 (45)2.4.5.4轴上的力弯矩 (45)2.4.5.5轴的强度校核 (52)2.4.6 轴承的选择与计算 (52)2.4.6.1已知参数 (52)2.4.6.2轴承的选择 (52)2.4.6.3轴承的计算 (53)第三章传动箱体的设计 (55)第四章压下系统的设计计算 (57)4.1 主传动系统的设计计算 (57)4.1.1 调下螺栓的设计计算 (57)4.1.1.1确定螺栓直径 (57)4.1.1.2确定螺栓长度 (57)4.1.1.3确定螺栓的螺距 (57)4.1.2 辊缝调节的计算 (57)第五章设备的润滑 (59)结束语 (60)主要参考文献 (62)致谢 (63)第一章引言1.1 国内现有生产线装备水平的四个等级目前，我国正在生产的77条高速线材生产线的装备水平大致可划为四个等级，即具有世界领先水平的生产线，世界二流水平的生产线，一般水平的生产线，较落后水平的生产线。

高速线材轧机[资料]高速线材轧制生产工艺概高速线材轧机的产品线材的定义自20世纪60年代中期高速线材轧机及扎后空冷技术问世以来，随着线材生产技术本身的日趋完善和相关技术的进步，高速线材轧机的产品在品种规格范围，盘重，尺寸精度，表面及内在的质量上比以往的线材轧机产品有长足进步，能更好的满足经济和技术发展的需要。

线材的概念线材是热轧材中断面尺寸最小的一种，由于轧钢厂需要将线材在热状态下圈成盘卷并以此交货故称为盘条。

高速线材的规格规格:高速线材轧机以其合理的孔型系统和高适应性的机电设备及布置方式，使其产品规格范围远比常规线材轧机的大。

一些带有盘条作业线的高速轧机生产直径范围为5.5,60mm线材的用途用途线材不仅用途很广而且用途也很大，它在国民经济各部门占有重要地位。

据有关资料统计，各国线材产量占全部热轧材总量的5.3,~15.3,.美国约占5,，日本约占8,，英国约占9,，法国约占14,，我国约占20,左右。

线材的用途概括起来可分为两大类:一类是线材产品直接被使用，主要用在钢筋混凝土的配筋和焊接结构构件方面，另一类是将线材产品直接被使用，主要用是通过拉拔成为各种钢丝，再经过捻制成钢丝绳，或再经编制成钢丝网;经过热锻或冷锻成铆钉;经过冷锻用滚压成为螺栓，以及经过各种切削加工及用热处理制成机器零件或工具;经过缠绕成型用热处理制成弹簧等等。

高速线材轧机生产工艺特点高速线材轧机的发展是由改造线材轧机的精轧机组和控冷工艺开始的。

高速轧机生产技术成熟以后有广泛的应用于小型和线材轧机的改造，这是因为无扭精轧机组无论是在生产效率上，还是产品质量上都大大优于横列式轧机，即使在较低速度范围内使用也优于横列式轧机。

通常高速线材轧机的工艺特点可以概括为连续、高速、无扭和空冷，其中高速轧制是最主要的工艺特点。

大盘重高精度性能优良则是高速线材轧机的产品特点。

高速度轧制的意义在高速线材轧机的轧制速度取得突破性进站以后，人们仍在追求实现更高的轧制速度。

高速线材减定径机组的特点及应用探析摘要：随着技术变革升级，高速线材的生产呈现出许多新特点，包括高度轧制、冷却控制、快速更换等。

国内许多公司已经研发出具有完全自主知识产权的减径机和定径机。

借助对高速线材减定径机组的特点、应用现状等的考察，提出具体应用要点，以期为我国高速线材生产提供些许参考。

关键词：高速线材；减定径机组；特点分析；应用研究1减定径机组设备的特征减径机分为普通型和改进型，普通型减径机的动力系统多为交流电机，使用齿轮箱相互连接，为不同的轧制工艺提供相适应的齿轮比。

通常而言，减定径机的变速箱主要使用双层结构的组合式齿轮箱，通过四轴输出至辊箱之中。

总体来说，这样的结构较为复杂，并且工作的转速也非常高。

考察高速线材轧机采用的减定径机的工艺特点以及控制措施，可以根据技术发展要求，进一步完善高速线材减定径机，提高其工作效率，实现减定径工作提质增效。

摩根型的RSM减定径机有4个机架的顶交型配置，每个轧机单元的布置一般采取夹角式布局，即每一对辊环的轴线和水平面之间的夹角一般保持在45°，相互邻近的两对辊环的角度为90°。

如此一来，轧机无需重复扭转。

根据成品的尺寸、工艺要求、钢的类型，减径机的辊箱总成配置可以采取2机架的悬臂辊箱单元，尺寸大小为250毫米、230毫米或160毫米；定径机则采取2机架的辊箱单元，尺寸为150毫米左右即可。

同时，还包括相应组件，如面板、外部齿轮箱、保护罩、震动检测分析设备等。

2精轧机、吐丝机间的减定径机的工艺优势2.1适合当前的轧制技术目前我国国内比较成熟的轧制技术是连续轧制，该技术的主要特点就是速度快，质量高，近年来使用得十分广泛。

连轧技术的关键是连轧孔型，所以对连轧技术的研究离不开孔型设计。

减定径机组可以实现单一孔型向多元自由孔型的转变，自由孔型也即同一个孔型轧制系统能够通过对辊缝的调整从而实现较大范围内生产任意规格的具有较高精度的产品，这简化了轧制工艺，并且通过减少换辊时间实现轧机效率的提升，进而大幅提高了高速线材生产的灵活性和适应性。

高速无扭轧机产线材（盘条）的科技创新与产业链升级研究一、引言高速无扭轧机是目前金属加工行业中应用广泛的一种先进的金属加工设备。

它主要用于轧制产线材（盘条），在生产过程中具有高效、高精度、低损耗的特点。

本文旨在研究高速无扭轧机在产线材（盘条）生产中的科技创新和产业链升级，探讨其对产业发展的影响。

二、高速无扭轧机的科技创新1. 自动化控制技术的应用高速无扭轧机采用先进的自动化控制技术，能够实现对生产过程的精确控制。

通过传感器和控制系统的配合，能够实时监测轧制过程中的温度、压力和拉力等参数，从而调整工作条件，保证产品质量和生产效率。

2. 精密传动系统的改进高速无扭轧机采用了精密的传动系统，通过对辊子、轧件和辊座之间的合理配合和高精度传动装置的应用，实现了高速稳定的轧制过程。

同时，为了降低能耗和提高耐磨性，改进的传动系统还采用了先进的材料和润滑方式。

3. 新材料和加工工艺的应用为了提高产品质量和增加产能，高速无扭轧机引入了新的材料和加工工艺。

这些新材料具有更高的强度和耐磨性，能够提高产品的抗拉强度和延展性。

而新的加工工艺则能够在轧制过程中减少材料的变形和损耗，提高产品的精度和表面质量。

三、高速无扭轧机对产业链的升级影响1. 提高生产效率和降低成本高速无扭轧机的引入使得轧制过程更加高效和精确，提高了生产效率和产品质量。

同时，由于采用了自动化控制技术和新材料，减少了人工操作和能源消耗，降低了生产成本。

这对整个产业链来说，都有着非常积极的影响。

2. 推动上下游产业的发展高速无扭轧机的应用不仅提高了自身产能，还带动了上下游产业的发展。

例如，轧制产线材所需的原材料的供应和再加工需求都得到了增加，提高了材料供应商和下游产品加工商的市场机会。

同时，高速无扭轧机的产品也被广泛应用于交通运输、建筑等行业，为相关产业链的发展提供了稳定的支撑。

3. 提高行业竞争力和技术地位高速无扭轧机作为一种先进的金属加工设备，其广泛应用和先进技术的采用使得相关企业在行业中具有较高的竞争力和技术地位。