轧钢机械(第三章 轧辊与轧辊轴承)

1©xuyong轧钢机械许勇20062第三章：轧辊与轧辊轴承•轧辊和轧辊轴承是轧钢机中两个重要的部件；•轧辊是轧钢机中惟一与轧件直接接触，并使轧件产生塑性变形；•轧辊轴承是保持轧辊正常回转运行的重要部件。©xuyong3§1轧辊一、轧辊的类型1、分类•板带轧机轧辊•型钢轧机轧辊2、结构•辊身•辊颈•轴头©xuyong4§1轧辊一、轧辊的类型3、材料选择原则：•满足工艺要求及特点；•轧辊本身的破坏形式及原因；•选择标准材料：锻钢、铸钢、铸铁例如宝钢2030：工作辊：HS93-9486CrMoV7支承辊：HS55-6040Cr3MoV7©xuyong5§1轧辊二、轧辊的强度计算和应力分析1、一般原则•静载：弯、扭、剪•动载：冲击、振动•热应力：温度造成的应力•由于有些应力很难计算，设计中一般不按疲劳问题考虑，而是将影响纳入安全系数考虑。•轧辊安全系数：ng=5©xuyong6§1轧辊二、轧辊的强度计算和应力分析2、二辊轧机•轴头受扭，计算扭转剪切应力；•辊颈受弯、扭，按复合应力考虑；钢轧辊：采用第四强度理论铸铁轧辊：采用摩尔强度理论•辊身只计算弯曲应力。©xuyong7§1轧辊二、轧辊的强度计算和应力分析3、四辊轧机•支承辊只计算弯矩（辊身中部和辊颈）；•工作辊只验算轴头；•计算机工作辊和支承辊的接触应力。4、辊型与轧制力分布•有槽轧辊•圆柱轧辊©xuyong8§1轧辊三、轧辊变形计算1、概述轧辊的变形直接影响到轧件的质量，即影响到轧件的板型。h=S0+fr+fhfr在轧机总变形中约占50-60%©xuyongfr/2S0fh/2h9§1轧辊三、轧辊变形计算1、概述意义：计算厚差为板型控制提供数据；为接触应力计算提供条件。2、轧辊变形的组成•弯曲变形；•工作辊与支承之间的弹性压扁变形；•热变形。©xuyong10§1轧辊三、轧辊变形计算3、计算方法•简支梁法一般用于二辊轧机•弹基梁法通常用于四辊轧机M.D.Stone在1965年8月《钢铁工程师》上刊登了弹基梁法，从而引起重视。©xuyong11§2轧辊轴承一、工作特点1、单位负荷大；•负荷大（是一般轴承的2-4倍）•轴承尺寸受限制•pv值比一般的大3-20倍2、条件恶劣，密封要求高；3、运转速度差别大。©xuyong12§2轧辊轴承二、类型及使用场合1、滚动轴承：双列球面滚动轴承四列圆锥滚子轴承多列圆柱滚子轴承特点：=0.002-0.005刚性外形抗冲击使用方便使用范围：板、坯、线、带©xuyong13§2轧辊轴承二、类型及使用场合2、滑动轴承半干摩擦：开式胶木瓦带金属衬的特点：水冷却=0.03-0.06耐摩性能承载能力抗冲击性能刚性使用范围：开坯、初轧©xuyong14§2轧辊轴承二、类型及使用场合2、滑动轴承液压摩擦：动压油膜轴承静压油膜轴承动静压油膜轴承特点：=0.001-0.008刚性v寿命维护及费用使用范围：四辊轧机支承辊©xuyong15§2轧辊轴承三、液体摩擦轴承1934年正式应用于轧机上。1、动压油膜轴承流体动压润滑基本方程——雷诺方程假设：流体有粘度，内摩擦服从牛顿定理；流体不可压缩；忽略重力、惯性力；忽略压力（粘度效应）；刚度表面是理想光滑；流体在Z方向没有流动。©xuyongXvZY016§2轧辊轴承三、液体摩擦轴承1、动压油膜轴承承载条件：•锥形间隙•速度•持续供油•保持油温•高精度•良好的密封2、动静压油膜轴承©xuyong17§2轧辊轴承四、滚动轴承应用：四辊轧机的工作辊•四辊轧机工作辊的工作特点：载荷轻速度高冲击小注意：轴承的润滑是非常重要的，直接影响到轴承的使用寿命。©xuyong