四輥軋機(jī)軋輥應(yīng)力及表面位移研究.pdf

1、板形和板帶凸度是板帶軋制的重要指標(biāo)，它直接影響板帶鋼材的成材率和后續(xù)深加工產(chǎn)品的質(zhì)量。大量的實(shí)驗(yàn)和理論研究表明，影響板形精度和板厚的因素包括金屬本身物理性能、軋制力、軋輥凸度和軋輥彈性變形等，其中軋輥彈性變形不僅變形量大，且沿軋件寬度方向不均勻。因此軋輥表面的彈性變形直接影響輥縫形狀，是決定板材斷面形狀的主要因素。許多控制板形的方法，如液壓彎輥、軋輥橫移變形補(bǔ)償技術(shù)等都是在軋輥?zhàn)冃卫碚摲治龅幕A(chǔ)上，直接或間接地通過軋輥彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2、所以，只有根據(jù)軋機(jī)輥系的尺寸特性和受載狀況等建立合理的力學(xué)模型，對(duì)軋輥的表面位移進(jìn)行研究，才能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)軋制后板材的斷面形狀、張應(yīng)力分布，才能尋找出板形變化的規(guī)律，從而為確定正確的工藝參數(shù)、探索控制板形的方法提供可靠的理論依據(jù)。
　　本文在充分分析現(xiàn)有軋輥?zhàn)冃窝芯康幕A(chǔ)上，根據(jù)四輥板帶軋機(jī)輥系的尺寸特征和輥系的實(shí)際受載情況，建立了有限長(zhǎng)圓柱體力學(xué)模型，并考慮了工作輥的一端所受的扭矩對(duì)工作輥表面位移和應(yīng)力的影響;對(duì)帶狀載荷和扭轉(zhuǎn)載荷

3、共同作用下圓柱體軋輥的應(yīng)力和表面位移進(jìn)行了分析計(jì)算。主要做了如下幾點(diǎn)工作:
　　1)對(duì)目前四輥軋機(jī)輥系變形解析計(jì)算模型進(jìn)行回顧，分析探討梁模型、無(wú)限體模型和四分之一空間模型所采用的理論計(jì)算方法，說(shuō)明各計(jì)算模型的優(yōu)缺點(diǎn);對(duì)比不同計(jì)算模型所得到的軋制力和軋輥輥間接觸力計(jì)算方法，結(jié)合有限圓柱體力學(xué)模型計(jì)算四輥軋機(jī)輥間接觸力和軋制力;
　　2)根據(jù)軋輥的尺寸特性和實(shí)際受力狀況，提出并建立有限圓柱體解析計(jì)算模型;并說(shuō)明有限圓柱體模型與

4、其它模型的區(qū)別以及該模型的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn);在此解析計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，從微小單元體彈性力學(xué)基本方程組出發(fā)，采用分離變量法，通過引入有限Hankel變換和Fourier-Bessel級(jí)數(shù)，求得兩個(gè)位移函數(shù);根據(jù)四輥軋機(jī)工作輥的所受的輥間接觸力，軋制力，彎輥力和傳動(dòng)端的扭矩確定有限圓柱體計(jì)算模型的所有邊界條件;將由位移函數(shù)表示的應(yīng)力和位移通解代入邊界條件中，求出應(yīng)力和位移表達(dá)式中的未知常數(shù);最終獲得有限長(zhǎng)圓柱體在非徑向?qū)ΨQ法向面載荷、切向載荷、端面