850mm平整機(jī)右張力輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）850mm平整機(jī)右張力輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)白曉蒙燕 山 大 學(xué)12年 6 月 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）850mm平整機(jī)右張力輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)院（系）：里 仁 學(xué) 院 專(zhuān) 業(yè)： 08 軋 鋼 學(xué)生 姓名： 白 曉 蒙 學(xué) 號(hào)： 081101011220 指導(dǎo) 教師： 王 東 城 答辯 日期： 2012.6.17 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)學(xué)院： 里仁學(xué)院 系級(jí)教學(xué)單位： 冶金機(jī)械系 學(xué)號(hào)081101011220學(xué)生姓名白曉蒙專(zhuān) 業(yè)班 級(jí)08級(jí)軋鋼1班題目題目名稱(chēng)850mm平整機(jī)組右張力輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)題目性質(zhì)1.理工類(lèi)：工程設(shè)計(jì) （ ）；工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究型（ ）；理論研究型（ ）；計(jì)算機(jī)軟件型（

2、 ）；綜合型（ ）。2.文管類(lèi)（ ）；3.外語(yǔ)類(lèi)（ ）；4.藝術(shù)類(lèi)（ ）。題目類(lèi)型1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（ ） 2.論文（ ）題目來(lái)源科研課題（ ） 生產(chǎn)實(shí)際（ ）自選題目（ ） 主要內(nèi)容了解冷軋平整帶鋼張力輥的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本過(guò)程和張力輥（s輥）設(shè)計(jì)的基本知識(shí)；設(shè)計(jì)850mm冷軋平整帶鋼張力輥的本體、主傳動(dòng)、整體裝配圖?；疽?、完成設(shè)計(jì)圖紙不少于6a1，草圖不少于兩張裝配圖；2、完成2萬(wàn)字以上的設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)；3、查閱文獻(xiàn)15篇以上，其中外文文獻(xiàn)不少于5篇；4、翻譯外文資料3000字。參考資料1機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)書(shū)及工具手冊(cè)2軋鋼機(jī)械設(shè)計(jì)和軋鋼設(shè)備及工藝等專(zhuān)業(yè)書(shū)3查閱相關(guān)的中英

3、文參考文獻(xiàn)4利用圖書(shū)館電子資源和網(wǎng)絡(luò)搜索論壇資源周 次14周58周912周1316周1718周應(yīng)完成的內(nèi)容收集資料、消化圖紙、確定方案、開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)終述、計(jì)算力能參數(shù)完成軋機(jī)主要零部件設(shè)計(jì)及相關(guān)力能參數(shù)計(jì)算；cad錄入圖紙完成總圖、輥系圖等總體設(shè)計(jì)及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和cad錄入撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；翻譯外文資料；審核圖紙完成全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，準(zhǔn)備答辯指導(dǎo)教師：王東城職稱(chēng)：講師 2012 年 2 月 27 日系級(jí)教學(xué)單位審批： 年 月 日摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)850mm平整機(jī)右張力輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。文中簡(jiǎn)要介紹了張力輥的結(jié)構(gòu)原理，側(cè)重于理論分析與計(jì)算。確定了張力輥的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)、力能參數(shù)。該課題的研究工作，不僅

4、運(yùn)用到了材料力學(xué)、理論力學(xué)、高等數(shù)學(xué)、軋鋼機(jī)械等基礎(chǔ)知識(shí)，也運(yùn)用到了數(shù)值分析理論。關(guān)鍵詞平整機(jī)；冷軋；張力輥abstractthe designment of this assighment is to design 610850mm four-miter cold-strip reel.the type and structure of the reeling machine is introduced in the paper.it defines the main parametens of the four-miter cold-strip reel.the calculation a

5、nd check of the main partss strength. in this researching task, it is applied that not only the basic knowledge such asmechanics of materials, theoretical mechanics, higher mathematics, steel rollingengineering, but also the intellective theory up to date such as numerical analysis.keywordsmiter；col

6、d-roll；reeling 目 錄摘要iabstractii第1章 緒論11.1 課題背景11.1.1 課題來(lái)源及意義11.1.2 s輥在平整機(jī)組中的作用21.2 論文研究?jī)?nèi)容3第2章 張力輥的功能、作用及結(jié)構(gòu)原理42.1 張力輥的功能及作用42.2 冷帶鋼張力輥的工藝特點(diǎn)42.3 張力輥目前存在的問(wèn)題5第3章 簡(jiǎn)介主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)原理73.1 主要參數(shù)73.2 主要結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)83.3 張力輥的潤(rùn)滑和維護(hù)9第4章力能參數(shù)和主要結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算114.1 張力輥主要參數(shù)的確定114.1.1 張力輥直徑的確定114.1.2 張力輥寬度的確定134.2 張力輥的傳動(dòng)設(shè)計(jì)134.2.1 張力輥包角的計(jì)算1

7、34.2.2 張力輥傳動(dòng)力矩的計(jì)算144.2.3 張力輥臨界轉(zhuǎn)速的選擇144.2.4 張力輥電機(jī)的選擇144.3 張力輥受力分析164.3.1不帶壓輥194.3.2帶壓輥22第5章張力輥軸的校核計(jì)算25結(jié)論26參考文獻(xiàn)27致謝28附錄129附錄236附錄344第1章 緒論1.1 課題背景鋼鐵工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，是社會(huì)發(fā)展水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一。其中，板帶鋼是最主要的鋼材產(chǎn)品，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)中使用最廣泛。作為板帶鋼的重要組成部分，冷軋帶鋼在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。隨著汽車(chē)制造業(yè)、家庭用品、包裝工業(yè)以及機(jī)器制造和建筑等方面的快速發(fā)展，對(duì)冷軋帶鋼

8、的需求急劇增加。軋鋼生產(chǎn)是鋼鐵生產(chǎn)的后部工序，軋制成材的鋼鐵產(chǎn)品既要滿(mǎn)足產(chǎn)量的需求，還要滿(mǎn)足品種規(guī)格和質(zhì)量的需求?？v觀(guān)我國(guó)板帶生產(chǎn)歷史和現(xiàn)狀，高檔次冷軋板生產(chǎn)是一個(gè)重要發(fā)展方向。冷軋帶鋼具有外形幾何尺寸精度高、表面質(zhì)量和力學(xué)性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，且其品種和規(guī)格多，除了滿(mǎn)足用途用材之外還可滿(mǎn)足如精密機(jī)器、儀表、通訊、軍工等特殊行業(yè)用材的需要，應(yīng)用十分廣泛。作為影響板帶鋼性能指標(biāo)的最后一道工序，平整對(duì)成品帶鋼的性能起著至關(guān)重要的作用。隨著對(duì)帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，平整軋制技術(shù)開(kāi)始受到越來(lái)越多的重視。而張力輥?zhàn)鰹槠秸麢C(jī)中最重要的部分也越來(lái)越受到大家的重視。隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的逐步調(diào)整，冷軋薄板的生產(chǎn)得到

9、飛快的發(fā)展。國(guó)內(nèi)外大多數(shù)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)線(xiàn)正在向著高速度、大張力自動(dòng)化程度高的方向發(fā)展。當(dāng)前我國(guó)對(duì)帶鋼產(chǎn)品的精度和質(zhì)量的要求越來(lái)越高，要想獲得板形好的高質(zhì)量帶卷，張力輥在冷軋鋼帶機(jī)組中發(fā)揮著重要的作用。 1.1.1 課題來(lái)源及意義 鋼的冷軋起始于德國(guó)，19 世紀(jì)中葉，德國(guó)已能生產(chǎn)出2025mm 寬度的冷軋帶鋼。隨后，美國(guó)于1859 年建成了一套25mm 的冷軋機(jī)。大約在1885 年左右，英國(guó)生產(chǎn)出170mm 也是當(dāng)時(shí)世界上最寬的冷軋低碳帶鋼。此后，冷軋帶鋼生產(chǎn)發(fā)展很快，產(chǎn)品寬度也不斷擴(kuò)大，并逐步建立了輔助設(shè)備，如剪切、卷取、矯直、平整、熱處理設(shè)備等，產(chǎn)品質(zhì)量也有了較大的提高。隨著德國(guó)1917 年

10、二輥可逆式冷軋機(jī)、1932 年四輥可逆式冷軋機(jī)的率先使用，揭開(kāi)了現(xiàn)代按常規(guī)工藝生產(chǎn)板帶材的序幕，此后冷軋帶鋼的最大有效寬度迅速增大，而且在一定寬度條件下，其最小軋制厚度也不斷減小。我國(guó)冷軋板帶工業(yè)起步較晚，直至1960 年，鞍鋼建立了第一臺(tái)1700mm 單機(jī)可逆式冷軋機(jī)，以后又陸續(xù)投產(chǎn)了1200mm 單機(jī)可逆式冷軋機(jī)、mkw1400mm 偏八輥軋機(jī)、1550mm 二十輥冷軋機(jī)和1250mmhc 單機(jī)架可逆式冷軋機(jī)，70 年代在武漢鋼鐵公司投產(chǎn)了我國(guó)第一套1700mm 五機(jī)架冷連軋機(jī)，1988 年在寶鋼建成了2030mm五機(jī)架連軋機(jī)，此后，又陸續(xù)新建了寶鋼1420 工程、攀鋼1220 工程、寶鋼

11、1550 工程以及正在籌建的寶鋼1800 工程。在帶材精整機(jī)組中，各段帶材常常要先取不同的張力，以適應(yīng)工藝要求，張力輥裝置就是用于在連續(xù)帶材生產(chǎn)線(xiàn)上實(shí)現(xiàn)張力調(diào)節(jié)的一種設(shè)備。采用張力輥裝置是一項(xiàng)新技術(shù)，其原理為：帶鋼包繞在張力輥上，在包繞接觸處（即包角處）產(chǎn)生摩擦力，使出口張力與入口張力按某種規(guī)律產(chǎn)生變化，借此改變張力值，對(duì)機(jī)組實(shí)現(xiàn)張力控制。1.1.2 s輥在平整機(jī)組中的作用s 輥通常稱(chēng)作張力輥, 平整機(jī)組中設(shè)置的s輥具有以下作用:(1) 機(jī)前s 輥能增大平整機(jī)入口處張力, 可以相應(yīng)減小開(kāi)卷張力, 使開(kāi)卷機(jī)的設(shè)計(jì)輕量化,減輕或避免帶材擦傷;(2) 機(jī)后s 輥能增大平整機(jī)出口處張力, 可以相應(yīng)減小

12、卷取張力, 使卷取機(jī)的設(shè)計(jì)輕量化;(3) s 輥能穩(wěn)定機(jī)組張力;(4) 平整機(jī)組中通常是以延伸率來(lái)管理平整機(jī)的軋制, 延伸率的檢測(cè)元件光電編碼器一般都安裝在機(jī)前s 輥、機(jī)后s 輥的上輥上, 因此s 輥同時(shí)又是測(cè)量延伸率的間接設(shè)備。1.2 論文研究?jī)?nèi)容本論文對(duì)張力輥設(shè)備中涉及到的重要力能參數(shù)給予了詳實(shí)地分析，所以本論文主要包括以下內(nèi)容：1. 張力輥概述主要介紹張力輥，了解張力輥所經(jīng)歷的改進(jìn)歷程以及張力輥的發(fā)展趨勢(shì)。2. 張力輥主要力能參數(shù)的選擇為了使帶鋼在平整過(guò)程中符合一定的張力要求，在平整過(guò)程中始終要使被軋制的帶鋼上作用有一定的張力，這就是張力輥的作用調(diào)控張力的大小，所以有必要探討張力輥的工藝

13、控制原理和計(jì)算方法。3. 張力輥關(guān)鍵部件的強(qiáng)度分析由于徑向壓力的計(jì)算具有非常重要的作用，但是到目前為止，計(jì)算張力輥徑向壓力，還沒(méi)有一個(gè)令人滿(mǎn)意的公式，探討了張力輥徑當(dāng)量半徑計(jì)的算對(duì)徑向壓力計(jì)算的重要意義和影響，介紹了張力輥當(dāng)量半徑的基本計(jì)算公式。4. 張力輥的受力分析及校核 張力輥主要承擔(dān)了帶鋼張力的作用，在彎扭組合力矩作用下的受力。第2章 張力輥的功能、作用及結(jié)構(gòu)原理2.1 張力輥的功能及作用張力輥是冷軋帶鋼生產(chǎn)的重要設(shè)備，用途是調(diào)整張力使帶鋼符合一定的張力要求。特別是近代冷軋生產(chǎn)向高速度方向發(fā)展時(shí)，張力輥的重要性更為顯著。帶鋼包繞在s輥上在其包繞接觸處（包角處)產(chǎn)生摩擦力正是這個(gè)摩擦力使出

14、口張力與入口張力按某種規(guī)律變化借此改變張力值對(duì)機(jī)組實(shí)現(xiàn)張力控制。在不同的軋制速度和不同張力條件下，張力輥受較大的徑向張力。張力輥也用于熱帶鋼平整機(jī)組和縱切機(jī)組。近年來(lái)國(guó)內(nèi)冶金行業(yè)保持良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，各鋼鐵企業(yè)在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的同時(shí)，也都注重企業(yè)裝備的改良和升級(jí)。在此情況下，張力輥為一重要的軋鋼輔助設(shè)備將勢(shì)必成為各鋼鐵公司所要投入使用和改造的生產(chǎn)對(duì)象。2.2 冷帶鋼張力輥的工藝特點(diǎn)就工藝目的講，冷熱帶鋼的張力是一致的，但是由于冷帶鋼生產(chǎn)的特殊性，冷帶張力輥還有以下特點(diǎn)：1) 張力冷帶張力輥（尤其在軋制作業(yè)線(xiàn)上）突出的特點(diǎn)是采用較大張力。此外，由于張力直接影響產(chǎn)品質(zhì)量及尺寸精度，因此對(duì)張力的控制也有

15、很?chē)?yán)格的要求。表面質(zhì)量冷帶鋼表面光潔，板形及尺寸精度要求較高，因此對(duì)張力輥幾何形狀及表面質(zhì)量的要求也相應(yīng)提高。2) 調(diào)速問(wèn)題在帶鋼平整過(guò)程中，為保證張力輥外層線(xiàn)速度與軋機(jī)相適應(yīng)并保證張力恒定，就要求張力輥速度是可調(diào)的。其調(diào)速范圍應(yīng)滿(mǎn)足軋制速度變化（在精整機(jī)組則是機(jī)組的速度變化）。張力輥的驅(qū)動(dòng)通常采用直流電動(dòng)機(jī)，在恒張力范圍內(nèi)，根據(jù)張力設(shè)計(jì)發(fā)出的訊號(hào)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速。有的張力輥采用可自動(dòng)調(diào)節(jié)油壓的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。近年來(lái)由于冷軋機(jī)速度不斷提高，為了減小啟動(dòng)、制動(dòng)的時(shí)間和增加調(diào)速的靈敏性，在大型冷連軋機(jī)組中采用直流電機(jī)直接傳動(dòng)張力輥（取消減速機(jī)構(gòu)）并選用小飛輪力矩的雙電樞或多電樞電機(jī)驅(qū)動(dòng)。此外張力輥轉(zhuǎn)速

16、高可達(dá)40m/s，也是冷軋工藝的另一顯著特點(diǎn)。實(shí)際上，除高溫條件外，幾乎所有對(duì)熱平整機(jī)的性能要求，對(duì)冷卷取機(jī)都是適用的。但考慮到上述工藝特點(diǎn)，冷帶鋼卷取機(jī)還應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：要求有更高的強(qiáng)度、張力輥轉(zhuǎn)速可調(diào)和張力輥張力可調(diào)。2.3 張力輥目前存在的問(wèn)題(1) 國(guó)內(nèi)張力輥舊離合器工作原理：傳動(dòng)軸電機(jī)側(cè)為一套半剛半齒式聯(lián)軸器，電機(jī)側(cè)半聯(lián)軸器為剛性聯(lián)接。配套傳動(dòng)軸側(cè)半離合器為鼓形齒聯(lián)軸器，傳動(dòng)軸輥側(cè)聯(lián)軸器即為離合器。其結(jié)構(gòu)也是半剛半齒形式，輥側(cè)安裝一剛性半連軸器，配套半聯(lián)軸器為鼓形齒連軸器(離合器)。輥側(cè)離合器的外齒套與撥叉活接。此套離合器是依靠人力，利用杠桿原理帶動(dòng)傳動(dòng)軸沿軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)離合。雖然

17、離合行程只有32 mm，但因齒面磨損以及傳動(dòng)軸自重的原因，在實(shí)際操作離合器時(shí)通常要借助起吊設(shè)備微量托舉傳動(dòng)軸才能實(shí)現(xiàn)離合，操作時(shí)一般需23人。這種操作方式費(fèi)時(shí)、費(fèi)人、費(fèi)力，急需加以改造。(2) 張力輥組的張力遞增是通過(guò)每根張力輥的包繞效應(yīng)獲得的。包繞在一根輥?zhàn)由系膸Р脑谑艿揭欢ǔ跏紡埩ψ饔脮r(shí)，帶材與輥?zhàn)又g的摩擦力有一最大值，當(dāng)輥?zhàn)拥膫鬟f動(dòng)力超過(guò)最大摩擦力時(shí)則輥面與帶之間將會(huì)產(chǎn)生打滑。2.4 張力輥的發(fā)展趨勢(shì) 平整是一種對(duì)退火帶鋼進(jìn)行的小壓下率的二次冷軋，其主要目的是：改善帶鋼的力學(xué)性能，去除退火帶鋼的屈服平臺(tái)；改善帶鋼的板形；使帶鋼表面具有一定的粗糙度或光潔度。作為一種特殊的冷軋技術(shù)，平整與

18、普通冷軋存在諸多共同點(diǎn)，也有其特殊之處。隨著平整軋制技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的應(yīng)用于冷軋的先進(jìn)技術(shù)又應(yīng)用于平整軋制，并取得了不錯(cuò)的效果。而要取得好的板型就離不開(kāi)張力輥對(duì)張力的控制，這樣才能使板型更完美，而目前我國(guó)對(duì)張力輥的研究欠佳，所以對(duì)張力輥的研究有其重要的意義。隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，軋鋼工藝技術(shù)的進(jìn)步，要適合現(xiàn)代連軋連續(xù)高效生產(chǎn)的要求和工作環(huán)境的需要，張力輥的發(fā)展呈現(xiàn)了幾個(gè)比較明顯的趨勢(shì)。1) 張力輥張力的可控性,要求在不同的條件下張力輥都能完美的完成張力的控制。2) 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，控制理論的逐步完善，以及把這些理論和技術(shù)廣泛地應(yīng)用到卷取機(jī)上，使張力輥動(dòng)作的準(zhǔn)確性、靈敏度得以極大的提高。3)

19、 伴隨著沖擊振動(dòng)理論和實(shí)踐的發(fā)展，人們對(duì)工作環(huán)境要求的提高，減少噪聲，提高抗沖擊性，能是張力輥發(fā)展極為重要的一個(gè)任務(wù)。第3章 簡(jiǎn)介主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)原理3.1 主要參數(shù)（1）來(lái)料規(guī)格經(jīng)冷軋退火后的成卷帶材。材質(zhì)：q195、q215、08al、20、16mn、spcc、spcd、spce機(jī)械性能 s450n/mm2 b600 n/mm2 厚度：0.21.25mm 寬度：450750mm 卷徑（內(nèi)/外）：510/1500mm 最大卷重：8 t（2）成品 厚度：0.21.25mm 寬度：450750mm 卷徑（內(nèi)/外）：510/1500mm最大卷重： 8 t（3）主要技術(shù)參數(shù) 最大軋制力：5000kn

20、最大軋制力矩：10kn.m 軋制速度：max 350m/min 穿帶速度：20m/min 開(kāi)卷張力：302.5kn 卷取張力：353kn 入口平整張力: 50 5kn 出口平整張力: 60 6kn工作輥規(guī)格：430380900mm支撐輥規(guī)格：850790850mm 開(kāi)卷機(jī)卷筒直徑：460520mm（正圓510mm） 卷取機(jī)卷筒直徑：485 510mm 開(kāi)卷機(jī)卷筒軸向浮動(dòng)量：75mm張力輥規(guī)格：610850mm 延伸率：干平整：03%；濕平整：05% 延伸率控制精度：5% 工作輥?zhàn)畲箝_(kāi)口度：30mm (最大輥徑時(shí)) 工作輥彎輥力（單邊正/負(fù)）：350 / 250kn 壓下油缸直徑：400 / 3

21、20x130 mm 液壓系統(tǒng)工作壓力： 壓下油缸：18mpa 一般液壓傳動(dòng)：10mpa 換輥時(shí)最大起吊重量：13 t （下支承輥裝置）3.2 主要結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)由開(kāi)卷伸縮導(dǎo)板、一對(duì)s輥（張力輥）、上下壓輥、下張力輥壓上裝置及機(jī)架組成。開(kāi)卷伸縮導(dǎo)板包括擺動(dòng)導(dǎo)板和伸縮導(dǎo)板，分別由二個(gè)油缸驅(qū)動(dòng)。伸縮導(dǎo)板的導(dǎo)軌設(shè)在擺動(dòng)導(dǎo)板上。開(kāi)卷時(shí)，將擺動(dòng)導(dǎo)板上抬對(duì)準(zhǔn)帶頭，然后伸出導(dǎo)板接住帶頭，將帶頭導(dǎo)向下張力輥。二個(gè)張力輥上下布置分別由直流電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)，旋向相反，沿帶材前進(jìn)一側(cè)設(shè)有弧形導(dǎo)板，以利穿帶。 上下壓輥、下張力輥壓上裝置均為油缸驅(qū)動(dòng)，在穿帶過(guò)程中壓上，對(duì)帶材起夾送作用。帶材由下而上呈反“s”形通過(guò)二個(gè)張力

22、輥。穿帶完畢伸縮導(dǎo)板縮回，擺動(dòng)導(dǎo)板放下，上下壓輥及下輥壓上油缸縮回。 張力輥傳動(dòng)電機(jī)： 75kw 750 r/min 張力輥減速機(jī)速比： 4 張力輥規(guī)格： 610x850 mm 圖3-1 本體裝配 穿帶時(shí)，將下壓輥壓上并啟動(dòng)右張力輥。帶頭沿下弧形導(dǎo)板進(jìn)入上下張力輥間縫道，將下張力輥壓靠上張力輥夾送帶頭，(此時(shí)松開(kāi)下壓輥) 帶頭沿上弧形導(dǎo)板上升，穿出上張力輥。再將上壓輥壓上(此時(shí)降下下張力輥油缸)，繼續(xù)向前送帶。3.3 張力輥的潤(rùn)滑和維護(hù)張力輥的潤(rùn)滑對(duì)張力輥的正常工作極為重要，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別考慮各運(yùn)動(dòng)部件的良好潤(rùn)滑。減速箱中軸承承受負(fù)荷大，齒輪嚙合與軸承的發(fā)熱量大，在閉式減速箱中熱量不易散出，所以

23、，減速箱采用稀油集中循環(huán)潤(rùn)滑。其它使用干油潤(rùn)滑的地方如表3-1所示。表3-1 張力輥干油潤(rùn)滑部位潤(rùn)滑部位潤(rùn)滑點(diǎn)潤(rùn)滑方式油品周期備注2臺(tái)電機(jī)軸承2+2按廠(chǎng)家規(guī)定2個(gè)減速箱按廠(chǎng)家規(guī)定上接軸2灌油150#工業(yè)齒輪油1月下接軸8油杯2#鋰基脂1周上輥軸承2油杯2#鋰基脂1周下輥軸承2油杯2#鋰基脂1周上壓輥軸承2油杯2#鋰基脂1月下壓輥軸承2油杯2#鋰基脂1月下輥軸承座導(dǎo)軌2處涂抹2#鋰基脂1周滑動(dòng)導(dǎo)板導(dǎo)軌2處涂抹2#鋰基脂3月開(kāi)卷導(dǎo)板 在使用中，要定期檢查各減速箱及軸承的潤(rùn)滑情況、工作溫度和聲音，定期檢查傳動(dòng)裝置的工作情況，對(duì)異?，F(xiàn)象及時(shí)處理。按照設(shè)備潤(rùn)滑表規(guī)定的油品和給油周期對(duì)各摩擦面進(jìn)行潤(rùn)滑，定

24、期換油，設(shè)備停車(chē)超過(guò)八小時(shí)、重新開(kāi)動(dòng)時(shí)，必須先以低速運(yùn)轉(zhuǎn)十分鐘后再進(jìn)行軋制第4章力能參數(shù)和主要結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算 s 輥通常稱(chēng)作張力輥, 平整機(jī)組中設(shè)置的s輥具有以下作用：(1) 機(jī)前s 輥能增大平整機(jī)入口處張力， 可以相應(yīng)減小開(kāi)卷張力， 使開(kāi)卷機(jī)的設(shè)計(jì)輕量化，減輕或避免帶材擦傷；(2) 機(jī)后s 輥能增大平整機(jī)出口處張力，可以相應(yīng)減小卷取張力， 使卷取機(jī)的設(shè)計(jì)輕量化；(3) s 輥能穩(wěn)定機(jī)組張力；(4) 平整機(jī)組中通常是以延伸率來(lái)管理平整機(jī)的軋制，延伸率的檢測(cè)元件光電編碼器一般都安裝在機(jī)前s 輥、機(jī)后s 輥的上輥上，因此s 輥同時(shí)又是測(cè)量延伸率的間接設(shè)備。4.1 張力輥主要參數(shù)的確定4.1.1 張力

25、輥直徑的確定張力輥直徑選擇，應(yīng)以帶鋼最外層表面達(dá)到屈服極限為出發(fā)點(diǎn)。這樣可防止帶鋼產(chǎn)生永久變形。如圖4-1所示，為帶鋼某一小段未彎曲時(shí)長(zhǎng)度，并等于中性層長(zhǎng)度。為長(zhǎng)度為的繞到半徑為r的張力輥后彎曲變形后的長(zhǎng)度，為該小段帶鋼對(duì)應(yīng)的圓心角。為最外層應(yīng)變，為帶鋼最外層應(yīng)力，為帶材厚度。 圖4-1 帶鋼繞到張力輥后彎曲變形圖所以有：由于2r遠(yuǎn)大于h，所以左邊可消去h，最終得到： (1)本次設(shè)計(jì)的張力輥所通過(guò)帶材的最大厚度為1.25mm，彈性模量e為2.1*105mpa，帶材變形抗力為450mpa，帶入公式(1)得到并圓整后得：r=305mm d=610mm。4.1.2 張力輥寬度的確定張力輥輥身工作部分

26、長(zhǎng)度應(yīng)等于或稍大于軋輥輥身長(zhǎng)度，而軋輥輥身長(zhǎng)度為850mm，所軋最大帶鋼寬度為750mm，因此選取和平整機(jī)工作輥輥身長(zhǎng)度相同的張力輥寬度850mm。4.2 張力輥的傳動(dòng)設(shè)計(jì)4.2.1 張力輥包角的計(jì)算如圖4-2所示，為了穿帶方便，兩個(gè)輥?zhàn)又g要有一定的間隙。圖4-2 張力輥幾何尺寸圖4-2中，l為水平方向兩輥中心距，h為垂直方向兩輥中心距，為單個(gè)輥?zhàn)影?，由于帶鋼具有一定的剛?在張力輥入口和出口端不能完全緊貼在輥?zhàn)由?而會(huì)產(chǎn)生彈塑變形,使得實(shí)際包角小于理論包角。實(shí)際計(jì)算時(shí), 可取=(0. 80. 9)。一般地,帶鋼越厚, 值越小。其中：本次設(shè)計(jì)張力輥l=0，h=635mm，d=610mm，代

27、入?yún)?shù)后可以得到： (3)4.2.2 張力輥傳動(dòng)力矩的計(jì)算 由于本次設(shè)計(jì)張力輥的50kn開(kāi)卷最大張力為30kn，平整入口張力為50kn，即對(duì)于出口處t250kn，入口處t130kn，4.2.3 張力輥臨界轉(zhuǎn)速的選擇卷筒的臨界轉(zhuǎn)速，由生產(chǎn)試驗(yàn)等結(jié)果表明，卷筒空載和卷重很小時(shí)，kj值為最大。故應(yīng)按卷筒空載和卷重很小的條件來(lái)選取合理的最高卷取速度，而不應(yīng)以最大卷重來(lái)選取。4.2.4 張力輥電機(jī)的選擇根據(jù)機(jī)器的機(jī)械特性，得知當(dāng)軋制線(xiàn)速度不變時(shí)，卷取機(jī)是在為適應(yīng)卷徑的變化而調(diào)整卷筒轉(zhuǎn)速，而且不引起張力的波動(dòng)，這種情況下采取調(diào)激磁(恒功率)的調(diào)速方法。當(dāng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速以上時(shí)，為調(diào)激磁(弱磁調(diào)速)

28、調(diào)速方法，此時(shí)，電機(jī)恒功率輸出。生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，往往因?yàn)橐恍┰驘o(wú)法全部過(guò)程采用調(diào)激磁的方法。當(dāng)直流電機(jī)速度在額定轉(zhuǎn)速以下時(shí)，為調(diào)壓(恒力矩)的調(diào)速方法，這時(shí)候改變機(jī)組速度，不會(huì)因?yàn)檎{(diào)整卷取機(jī)速度而影響電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩。一般卷取機(jī)都同時(shí)采用調(diào)激磁(恒功率)和調(diào)壓(恒轉(zhuǎn)矩)兩種調(diào)速方法，分別適應(yīng)上述兩種情況，以充分適應(yīng)電機(jī)容量。1) 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)比的選擇根據(jù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀，最高弱磁轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過(guò)2000rmin時(shí)，將對(duì)齒輪的精度和強(qiáng)度有更高的要求，并會(huì)降低軸承工作壽命，增加制造成本。因此，電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在18002000rmin的范圍內(nèi)，所以在選擇直流電機(jī)時(shí)應(yīng)盡可能使額定轉(zhuǎn)速低。卷筒電機(jī)的額定轉(zhuǎn)

29、速ner必須與卷取計(jì)算轉(zhuǎn)速相適應(yīng)：式中最大卷取線(xiàn)速度，m/s；（10.5、4.87）最大帶卷半徑，m。（1.51/2）則其速比i為（當(dāng)v=10.5m/s,i=2.41; 當(dāng)v=4.87m/s,i=5.2）求得=320r/min因?yàn)榫砣Р牡暮穸确秶^大，工藝上又要求多種張力及多種速度制度，卷筒傳動(dòng)選為兩個(gè)傳動(dòng)比，以滿(mǎn)足工藝要求2) 激磁調(diào)速范圍與最大卷徑比根據(jù)卷取機(jī)的機(jī)械特性，為了實(shí)現(xiàn)在卷取過(guò)程中張力不發(fā)生波動(dòng)，電機(jī)的弱磁調(diào)速范圍應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：由于故式中卷筒電機(jī)弱磁調(diào)速的最高轉(zhuǎn)速；d卷筒直徑，m。求得上式代表激磁調(diào)速的范圍與最大卷徑比之間的關(guān)系。設(shè)計(jì)時(shí)，電機(jī)激磁調(diào)速的范圍需取大于或等于最大卷

30、徑比。故選為1000r/min。4.3 張力輥受力分析根據(jù)張力輥在機(jī)組中安裝位置和作用不同,張力輥可以處于電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)或發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)。如圖4-3 所示。圖4-3( a) 中,帶鋼入口張力大于出口張力,張力輥處于電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài);圖4-3 ( b) 中,帶鋼出口張力大于入口張力,張力輥處于發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)。圖4-3 張力輥工作狀態(tài)如圖4-4所示，當(dāng)張力輥處于電動(dòng)工作狀態(tài)時(shí), 設(shè)張力輥入口拉力為f1 , 出口拉力為f2，先分析鋼帶在即將打滑時(shí)f1 和f2的關(guān)系,在帶上取一小段微弧d1，忽略離心力的影響,分析其受力平衡情況,可得法向與切向受力平衡式,即圖4-4 張力輥受力分析圖式中： 微弧段的正受力

31、 微弧段所對(duì)圓心角 微弧段的受力增量 由于很小，因此 略去二階微量，得：有上式得到對(duì)上式從f2到f1積分得到最終得到式中： 摩擦系數(shù) 上式即為歐拉方程，撓性體磨擦的基本公式。當(dāng)張力輥處于發(fā)電工作狀態(tài)時(shí), 設(shè)張力輥入口拉力為f1 , 出口拉力為f2，此時(shí)可以得到 (4)如圖4-5所示，實(shí)際計(jì)算過(guò)程，由于帶鋼具有一定的剛性，不是完全的彈性柔軟體，因此帶鋼不是很服帖地貼在輥?zhàn)颖砻?。因此?shí)際包角小于理論包角，假定在ac與bd弧段帶鋼要產(chǎn)生彈塑性彎曲，并近似認(rèn)為兩者相等。圖4-5 張力輥實(shí)際受力圖根據(jù)歐拉方程(4)，可得：帶鋼在彈塑性彎曲時(shí)所引起的張力損失值，其數(shù)值可按下列式子計(jì)算：帶鋼的彈塑性力矩有其

32、中：彈塑性分界區(qū)帶鋼厚度，表示為帶鋼在ac與bd弧段曲率半徑，取值如果考慮帶鋼離心力的作用，按照機(jī)械零件皮帶傳動(dòng)離心力的計(jì)算方法，可求得帶鋼離心力為式中：帶鋼運(yùn)動(dòng)速度； 帶鋼每米重量； 重力加速度；最終得到張力輥的驅(qū)動(dòng)力矩為計(jì)算離心力時(shí)，驅(qū)動(dòng)力矩為4.3.1不帶壓輥上述公式為張力輥處于電動(dòng)狀態(tài)下的相應(yīng)公式，本次設(shè)計(jì)張力輥為入口張力輥。入口s輥位于開(kāi)卷機(jī)與平整機(jī)之間, 用于擴(kuò)大開(kāi)卷張力, 其上輥和下輥分別由直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng), 處于“發(fā)電狀態(tài)”, 即電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)力矩方向與帶材運(yùn)動(dòng)方向相反, 由帶材張力拖動(dòng)s 輥轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)可得：當(dāng)s輥正常（穩(wěn)態(tài)）工作時(shí)，上下壓輥打開(kāi)，如圖4-6 所示，上下兩個(gè)張力輥同

33、時(shí)作用，此時(shí)1號(hào)輥產(chǎn)生的平衡力矩為2號(hào)輥產(chǎn)生的平衡力矩為圖4-6 s輥穩(wěn)態(tài)工作時(shí)受力圖為最終計(jì)算電機(jī)功率，在計(jì)算時(shí)參數(shù)均取最大值，本次設(shè)計(jì)張力輥通過(guò)帶材最大寬度為750mm，最大厚度為1.25mm，最大速度為350m/min，首先計(jì)算離心力=0.8*0.75*1.25*350/60=4.4 千克然后計(jì)算彈塑性張力損失值=24.1 千克為避免打滑，s輥所需最小實(shí)際包角為本次設(shè)計(jì)開(kāi)卷張力：302.5kn，入口平整張力: 505kn，取最大值有t1=3000千克，t2=5000千克，由于張力輥材質(zhì)為鋼輥，與帶鋼之間的摩擦系數(shù)取0.13，代入后得到=3.833弧度=220由于近似相等，所以最終得到理論

34、包角220/2/0.8=137由于設(shè)計(jì)張力輥包角為180，所以完全能夠滿(mǎn)足不打滑的要求。當(dāng)入口張力取值3000千克時(shí)，出口張力為 =（3000+24.1-4.4）+24.1+4.4=5831千克由于所需實(shí)際張力為5000千克，所以能夠達(dá)到要求。此時(shí)，2號(hào)輥產(chǎn)生的平衡力矩為=（3000+24.1-4.4）（-1）*610/2=260.6千克.m2號(hào)輥產(chǎn)生的平衡力矩為 =（3000+24.1-4.4）（-1）*610/2=334.3千克.m張力輥?zhàn)畲筠D(zhuǎn)速為182.7r/min1號(hào)輥所需電機(jī)功率為=2606n.m*182.7/9550/0.85=58kw2號(hào)輥所需電機(jī)功率為=3343n.m*182.

35、7/9550/0.85=75kw因此，可以選擇兩臺(tái)電機(jī)功率均為75kw，即可滿(mǎn)足所需平衡力矩要求。4.3.2帶壓輥如圖4-6所示。入口端壓輥的壓緊力為p1，出口端壓輥的壓緊力為p2，由于入口端和出口端都加了壓輥，整個(gè)s 輥沒(méi)有彈塑性彎曲導(dǎo)致的張力損失，所以1# 張力輥和2# 張力輥的理論包角與實(shí)際包角相同。此時(shí)可得：1號(hào)輥產(chǎn)生的平衡力矩為2號(hào)輥產(chǎn)生的平衡力矩為圖4-7s輥施加壓輥力時(shí)受力圖如果入口端與出口端壓輥壓緊力相等，兩張力輥不打滑條件為代入數(shù)值后得到4kn壓輥在施加壓力后會(huì)產(chǎn)生一定的撓度，如圖4-9所示，壓輥在中點(diǎn)處撓度最大，采用疊加法求解壓輥的變形較為方便。由材料力學(xué)變形公式表可查得，

36、跨度中點(diǎn)處由微分載荷引起的撓度為圖4-8 壓輥受力分析整個(gè)均布載荷使跨度中點(diǎn)處產(chǎn)生的撓度應(yīng)為dc 的積分，即：將代入，得到=200mm式中：許用撓度，取值0.2mm 單位寬度壓力，取值實(shí)際可稍微取大些，最終取值=127.5mm增加壓輥后，會(huì)降低平衡電機(jī)的功率，因此不再進(jìn)行功率計(jì)算 第5章張力輥軸的校核計(jì)算出口側(cè)張力輥受力較大，因此校核出輥張力輥軸的強(qiáng)度。如上圖所示，在張力的作用下，根據(jù)前面計(jì)算包角大概為180，因此張力輥所受總力為2t2=2*5000kg=10000kg。輥?zhàn)铀惺茏畲笈ぞ貫?343n.m，與電動(dòng)機(jī)減速機(jī)相連的軸端直徑為，初略計(jì)算其受力強(qiáng)度為=11mpa該軸材質(zhì)為45鋼，許用應(yīng)

37、力為，所以軸的強(qiáng)度可以滿(mǎn)足要求。結(jié)論本論文根據(jù)力學(xué)和數(shù)學(xué)知識(shí)，結(jié)合現(xiàn)代的工程設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，全面詳實(shí)地分析了卷取機(jī)力能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的特點(diǎn)，對(duì)于冷軋帶鋼張力輥有了較系統(tǒng)全面的認(rèn)識(shí)。綜合各章，得出以下總結(jié)：1. 了解張力輥所經(jīng)歷的改進(jìn)歷程，以及張力輥的發(fā)展趨勢(shì)。2. 由于張力輥的大小和控制關(guān)系到能否得到高質(zhì)量的成品帶卷，引用了張力輥的工藝控制原理和計(jì)算方法。3. 為了合理選取張力輥電動(dòng)機(jī)，在張力輥的傳動(dòng)設(shè)計(jì)部分，詳細(xì)地介紹了分析了張力輥的張力和臨界轉(zhuǎn)速。由于本人的理論知識(shí)有限，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，文中多為引用別人的觀(guān)點(diǎn)和理論，在設(shè)計(jì)中必然存在不少錯(cuò)誤，希望各位老師批評(píng)指正，使得本次的設(shè)計(jì)工作更加完

38、善。本次設(shè)計(jì)工作讓我接觸到了不少書(shū)籍、雜志以及網(wǎng)站，使我對(duì)設(shè)計(jì)工作有了一定的認(rèn)識(shí)。通過(guò)這塊鋪路石，使我在以后的工作和生活中少走一些彎路。參考文獻(xiàn)1 徐匡迪, 蔣國(guó)昌. 中國(guó)鋼鐵工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展. 中國(guó)工程學(xué),2000,2(7):1-92 董志紅, 李立復(fù). 板帶生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì). 鋼鐵,1999,34(11):68-713 胡國(guó)棟. 板帶材生產(chǎn)工藝及設(shè)備. 北京：冶金工業(yè)出版社, 2008:2202314 周?chē)?guó)盈，帶鋼精整設(shè)備，機(jī)械工業(yè)出版社，1979：15 孫建華，淺談平整機(jī)組對(duì)冷軋板帶質(zhì)量的影響，20066 張小偉. 冷軋帶鋼的平整軋制. 一重技術(shù), 2005, (5): 1-67

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40、2005:282-29014 張吉恒,崔學(xué)平.冷連軋機(jī)組張力輥聯(lián)軸節(jié)故障分析與改進(jìn). 冶金設(shè)備, 2005(153):6215 ken-ichiro mori, naohiro oketani. prediction of coiling conditions of plate in coilbox by controlled fem simulation, 2005: 40341316 w.m. quach, j.g. teng, k.f. chung. residual stresses in steel sheets due to coiling and uncoiling: a clo

41、sed-form analytical solution. engineering structures, 2004: 1249125917 feldmann,h.,et al,u.s.patent no.4,440,012,april 3,198418 v. b. ginzburg. high-quality steel rolling theory and practice. new york, usa: marcel dekker, inc., 1993: 1-1619 dipl-ing. stefan fuchshumer.algebraic linear identification

42、, modelling,and applications of flatness-based control.johanne skepler universit at linz,2005:82-89致謝非常感謝王東城老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給自己的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到圖紙的繪制、修改，到說(shuō)明書(shū)、外文翻譯的定稿，王老師給了我耐心的指導(dǎo)和無(wú)私的幫助。為了指導(dǎo)我的畢業(yè)論文，王老師有時(shí)候周末都得在辦公室，輔導(dǎo)我們，放棄了自己的休息時(shí)間，他的這種無(wú)私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向他表示我誠(chéng)摯的謝意。同時(shí)，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來(lái)給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我

43、專(zhuān)業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來(lái)越多的優(yōu)秀人才，桃李滿(mǎn)天下！通過(guò)這一階段的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)850mm平整機(jī)組右張力輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開(kāi)的。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的寫(xiě)作過(guò)程中，我的導(dǎo)師王東城老師傾注了大量的心血，從選題到開(kāi)題報(bào)告，從寫(xiě)作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和

44、支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友。寫(xiě)作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)論文的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開(kāi)始。我將銘記我曾是一名里仁學(xué)院學(xué)子，在今后的工作中把里仁學(xué)院的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。感謝各位老師的批評(píng)指導(dǎo)。附錄1燕 山 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告課題名稱(chēng)：850mm平整機(jī)右張力輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)院（系）：里仁學(xué)院機(jī)械工程系 年級(jí)專(zhuān)業(yè)： 08 軋 鋼 學(xué)生姓名： 白 曉 蒙 指導(dǎo)教師： 王 東 城 完成日期：2012年3月23日 一、綜述本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說(shuō)明選題的依據(jù)和意義鋼鐵工業(yè)屬于原材料工業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。軋鋼生產(chǎn)是鋼鐵生產(chǎn)的后部工序，軋制成材的鋼鐵產(chǎn)品既要滿(mǎn)

45、足產(chǎn)量的需求，還要滿(mǎn)足品種規(guī)格和質(zhì)量的需求。縱觀(guān)我國(guó)板帶生產(chǎn)歷史和現(xiàn)狀，高檔次冷軋板生產(chǎn)是一個(gè)重要發(fā)展方向1-3。 近十幾年來(lái)，冷軋薄板（包括鍍鋅板、鍍錫板、硅鋼板、汽車(chē)板等）的產(chǎn)量得到迅速的增長(zhǎng)。目前世界各國(guó)多廣泛采用連續(xù)式冷軋機(jī)組生產(chǎn)薄板。對(duì)于硅鋼板，大部分則采用20輥軋機(jī)。此外，目前還采用一些單機(jī)座四輥可逆式冷軋機(jī)。經(jīng)冷軋機(jī)組軋制后的薄板，必須經(jīng)過(guò)處理加工，才能獲得鍍鋅板、鍍錫板、硅鋼板以及汽車(chē)板等。為了適應(yīng)冷軋連續(xù)化成卷生產(chǎn)的要求，國(guó)內(nèi)外相繼出現(xiàn)各種類(lèi)型處理加工成卷帶鋼的連續(xù)精整機(jī)組。由于連續(xù)精整機(jī)組生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)條件好，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，所以，國(guó)內(nèi)外都十分重視連續(xù)精整機(jī)組的理

46、論研究、設(shè)計(jì)計(jì)算、制造及生產(chǎn)等4。平整機(jī)組是冷軋產(chǎn)品的最終工序，因此，前幾道工序產(chǎn)生的缺陷會(huì)在該工序集中顯現(xiàn)出來(lái)，如板形、粘結(jié)等。另外，如果對(duì)平整機(jī)組控制不好，不僅會(huì)擴(kuò)大前道工序帶來(lái)的缺陷，而且會(huì)產(chǎn)生新的缺陷，如振動(dòng)紋、平整斑等。因此平整機(jī)組是冷軋帶鋼生產(chǎn)的關(guān)鍵機(jī)組，如何通過(guò)平整機(jī)組改善冷軋帶鋼的質(zhì)量是一個(gè)重要的課題5。 在帶材精整機(jī)組中，各段帶材常常要先取不同的張力，以適應(yīng)工藝要求，張力輥裝置就是用于在連續(xù)帶材生產(chǎn)線(xiàn)上實(shí)現(xiàn)張力調(diào)節(jié)的一種設(shè)備。采用張力輥裝置是一項(xiàng)新技術(shù)，其原理為：帶鋼包繞在張力輥上，在包繞接觸處（即包角處）產(chǎn)生摩擦力，使出口張力與入口張力按某種規(guī)律產(chǎn)生變化，借此改變張力值，對(duì)

47、機(jī)組實(shí)現(xiàn)張力控制6。工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)成品鋼卷的要求越來(lái)越高，酸洗、退火、平整、拉矯、重卷等精整線(xiàn)已逐漸成為鋼廠(chǎng)的必備生產(chǎn)線(xiàn)，張力輥?zhàn)鳛檫@些精整線(xiàn)中的重要設(shè)備，也在不斷發(fā)展創(chuàng)新。如果沒(méi)有張力輥的存在，會(huì)造成無(wú)法實(shí)現(xiàn)帶鋼張力的分段控制，較大的開(kāi)卷張力會(huì)使鋼卷層間滑動(dòng)而劃傷表面，同時(shí)較大的卷取張力又會(huì)使帶鋼塌卷。有了張力輥使帶鋼成s形走向，從而實(shí)現(xiàn)了分段張力控制，很好的解決了上訴矛盾。近幾年，盡管?chē)?guó)內(nèi)鋼鐵得到了迅猛的發(fā)展，國(guó)內(nèi)高速的、運(yùn)行平穩(wěn)的機(jī)組絕大部分是引進(jìn)的，而完全國(guó)產(chǎn)的這類(lèi)機(jī)組的速度較低，生產(chǎn)帶鋼品質(zhì)也低，有些機(jī)組無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行、甚至影響帶鋼的板形等等，這種狀態(tài)的形成與國(guó)內(nèi)目前缺少對(duì)張力輥等這類(lèi)設(shè)

48、備的理論和實(shí)踐研究不無(wú)關(guān)系。因此，針對(duì)張力輥的研究尤為必要。本溪鋼鐵公司冷軋薄板廠(chǎng)自1994年6月正式投產(chǎn)以來(lái)，隨著年產(chǎn)量的逐年攀升，一些設(shè)備存在的功能缺陷越來(lái)越明顯地顯露出來(lái)。這些設(shè)備缺陷的存在，不僅降低了設(shè)備的有效作業(yè)率，嚴(yán)重制約了產(chǎn)品產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。而且也嚴(yán)重影響著產(chǎn)品的質(zhì)量14。因此，及時(shí)有效地對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，完善設(shè)備功能顯得尤為重要。cdcm線(xiàn)，即酸洗一冷連軋聯(lián)合機(jī)組，是冷軋廠(chǎng)主要生產(chǎn)線(xiàn)，該生產(chǎn)線(xiàn)上的每一個(gè)設(shè)備單元對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量都至關(guān)重要。其中的6#張力輥組尤為突出。冷連軋采用的是常溫軋制，在連續(xù)軋制過(guò)程中需要較大的軋制力和較大的可調(diào)控帶鋼張力，這種張力的建立主要是防止帶鋼跑偏

49、15。6#張力輥組的作用就是保持軋制過(guò)程中聯(lián)結(jié)活套出口的張力及軋機(jī)入口的帶鋼張力，以此來(lái)保證帶鋼在機(jī)架中順利通過(guò)并對(duì)帶鋼的板形和厚度進(jìn)行控制。6#張力輥齒輪聯(lián)軸節(jié)位于電機(jī)和減速機(jī)之間，用來(lái)把電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩傳遞到減速機(jī)直至張力輥。通過(guò)張力輥組各電機(jī)設(shè)定的速度差來(lái)建立張力。在正常生產(chǎn)軋制過(guò)程中16。帶鋼需要的最大張力達(dá)250kn。這對(duì)齒輪聯(lián)軸節(jié)的強(qiáng)度和耐磨性提出了很高的要求，自酸洗一冷連軋聯(lián)合機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)，該齒輪聯(lián)軸節(jié)已經(jīng)發(fā)生多次滾齒、斷齒故障，或因輪齒變形、磨損嚴(yán)重而被迫停機(jī)換件，新件上機(jī)使用周期不足半年4。隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的逐步調(diào)整，冷軋薄板的生產(chǎn)得到飛快的發(fā)展。國(guó)內(nèi)外大多數(shù)鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)線(xiàn)正

50、在向著高速度、大張力自動(dòng)化程度高的方向發(fā)展。當(dāng)前我國(guó)對(duì)帶鋼產(chǎn)品的精度和質(zhì)量的要求越來(lái)越高，要想獲得板形好的高質(zhì)量帶卷，張力輥在冷軋鋼帶機(jī)組中發(fā)揮著重要的作用。由此可見(jiàn)，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)850mm平整機(jī)張力輥對(duì)于初學(xué)者有一定的指導(dǎo)意義，為未來(lái)軋鋼設(shè)備制造企業(yè)自主設(shè)計(jì)制造、技術(shù)集成的高品質(zhì)張力輥提供一定的技術(shù)、工藝借鑒和幫助，為推進(jìn)引進(jìn)、消化、吸收、移植實(shí)施創(chuàng)新型的發(fā)展策略做出有益的貢獻(xiàn)。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問(wèn)題 1. 張力輥主要技術(shù)參數(shù)的選擇與確定1) 材料：q195、q215、08al、20、16mn、spcc、spcd、spce；2) 成品規(guī)格：厚度0.21.25mm，寬度450750m

51、m，帶卷內(nèi)徑510mm，帶卷外徑9001500mm，最大卷重8t。3) 出入口平整張力:入口，550kn；出口，660kn4) 張力輥規(guī)格： 610850mm；5) 機(jī)械性能： s450n/mm2，b600n/mm2；6) 選取的電機(jī):直流電機(jī)z4-225-31。2. 張力輥主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)此850mm平整機(jī)張力輥主要結(jié)構(gòu)有：左、右兩片機(jī)架，上、下橫梁，上、下張力輥，上、下壓輥，上、下弧形導(dǎo)板等部分組成。其主要特點(diǎn)是機(jī)前張力輥能增大平整機(jī)入口處張力，可以相應(yīng)減小開(kāi)卷張力使開(kāi)卷機(jī)的設(shè)計(jì)輕量化，減輕或避免帶材擦傷；機(jī)后s輥能增大平整機(jī)出口處張力， 可以相應(yīng)減小卷取張力，使卷取機(jī)的設(shè)計(jì)輕量化；3. 設(shè)

52、計(jì)850mm平整機(jī)張力輥總圖；架體總圖；架體配圖；上輥配圖；下輥裝配圖三、研究步驟、方法及措施 1. 畢業(yè)調(diào)研，查閱參考文獻(xiàn)，選擇和確定方案；譯英語(yǔ)論文。2. 完成張力輥相關(guān)力能參數(shù)計(jì)算和技術(shù)設(shè)計(jì)。3. 完成總圖，架體等圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。4. 完成零件圖等，總體把握設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量，并認(rèn)真撰寫(xiě)設(shè)置說(shuō)明書(shū)。5. 完善全部圖紙和說(shuō)明書(shū)，答辯準(zhǔn)備。四、研究工作進(jìn)度 第一階段（14周）：第1周，畢業(yè)調(diào)研、收集查閱資料、選擇和確定方案；第2周，消化圖紙，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告初稿；第3周，計(jì)算力能參數(shù)，完善開(kāi)題報(bào)告，撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述；第4周，準(zhǔn)備開(kāi)題考核。第二階段（58周）：第5周，確定張力輥的結(jié)構(gòu)參數(shù)和力能參數(shù)；第6周，完成主要部件設(shè)計(jì)，并對(duì)零件強(qiáng)度進(jìn)行校核