畢業(yè)設(shè)計---平線矯直機組設(shè)計

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　學(xué)院（直屬系）： ?？撇?時間： 2010 年 4 月 5日</p><p>　學(xué) 生 姓 名指 導(dǎo) 教 師</p><p>　設(shè)計（論文）題目2250開平線矯直機組設(shè)計——傳動系統(tǒng)</p><p>　主要研究內(nèi)容1.矯直機概述2.開平線概

2、述3矯直機力能參數(shù)計算；4矯直機傳動系統(tǒng)的總裝圖。</p><p>　研究方法1運用所學(xué)理論知識，解決實際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種問題，2借鑒先進技術(shù)，自主創(chuàng)新，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)備</p><p>　主要技術(shù)指標(biāo)(或研究目標(biāo))1) 矯直機力能參數(shù)計算；2）矯直機傳動系統(tǒng)裝配圖設(shè)計。技術(shù)參數(shù)：卷板厚4—25.4mm 寬1000—2250mm 鋼種 Q345 Q490</p>

3、<p>　教研室意 見教研室主任(專業(yè)負責(zé)人)簽字： 年 月 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文主要對矯直機的概念、分類及特點做了初步的概述，并對五輥矯直機主要設(shè)備參數(shù)的確定方法做了一個總結(jié)和概括。同時也給出了在實際操作過程中這種矯直機壓彎量的調(diào)整方法步驟和力能參數(shù)計算方法。</p&

4、gt;<p>　　關(guān)鍵詞 五輥矯直機，壓彎量撓度，彎曲曲率，極限彈性曲率</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This article mainly discusses the concept, straightener made a preliminary classification and features

5、of five, and the main parameters of the straightener roller method to determine the equipment made a summary and generalization. Also presented in the actual operation process of the straightener adjustment methods and s

6、teps and force calculation method.</p><p>　　Keywords： Five-roll straightener，Bending is deflection，Bend curvature，Extreme flexibility curvature</p><p><b>　　目 錄</b></p><

7、;p>　　摘 要- I -</p><p>　　目 錄- III -</p><p>　　第1章 概述- 1 -</p><p>　　1.1 矯直機概述- 1 -</p><p>　　1.2 矯直機的發(fā)展歷程- 2 -</p><p>　　1.3 矯直機的專業(yè)分類- 5 -<

8、;/p><p>　　1.4 矯直機在型材軋制過程中的作用- 5 -</p><p>　　1.5 矯直機在冶金工業(yè)中的用途- 6 -</p><p>　　1.6 矯直機的安裝- 7 -</p><p>　　1.7 矯直技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷- 8 -</p><p>　　1.8 新式矯直機技術(shù)特點- 8 -</p&g

9、t;<p>　　第2章 開平線- 13 -</p><p>　　2.1 開平線概述- 13 -</p><p>　　第3章 五輥矯直機設(shè)備參數(shù)的確定- 15 -</p><p>　　3.1 概述- 15 -</p><p>　　3.2主要參數(shù)確定- 15 -</p><p>　　3.

10、2.1 輥系- 15 -</p><p>　　3.2.2 矯直輥徑- 15 -</p><p>　　3.2.3 壓彎量- 17 -</p><p>　　3.2.4 壓彎量的調(diào)整方法- 19 -</p><p>　　3.2.5 矯直彎矩與矯直力- 20 -</p><p>　　3.2.6 功率計算- 21 -

11、</p><p>　　第4章 傳動系統(tǒng)的形式- 23 -</p><p>　　結(jié) 束 語- 25 -</p><p>　　參考文獻- 26 -</p><p><b>　　第1章 概述</b></p><p><b>　　1.1 矯直機概述</b></p&

12、gt;<p>　　矯直機是對金屬棒材、管材、線材等進行矯直的設(shè)備。矯直機通過矯直輥對棒材等進行擠壓使其改變直線度。一般有兩排矯直輥，數(shù)量不等。也有兩輥矯直機，依靠兩輥（中間內(nèi)凹，雙曲線輥）的角度變化對不同直徑的材料進行矯直。主要類型有壓力矯直機、平行輥直機、斜輥矯直機、旋轉(zhuǎn)反彎矯直機等等。</p><p>　　這種矯直機的矯直過程是：輥子的位置與被矯直制品運動方向成某種角度，兩個或三個大的是主動壓力

13、輥，由電動機帶動作同方向旋轉(zhuǎn)，另一邊的若干個小輥是從動的壓力輥，它們是靠著旋轉(zhuǎn)著的圓棒或管材摩擦力使之旋轉(zhuǎn)的。為了達到輥子對制品所要求的壓縮，這些小輥可以同時或分別向前或向后調(diào)整位置，一般輥子的數(shù)目越多，矯直后制品精度越高。制品被輥子咬入之后，不斷地作直線或旋轉(zhuǎn)運動，因而使制品承受各方面的壓縮、彎曲、壓扁等變形，最后達到矯直的目的。</p><p>　　對金屬塑性加工產(chǎn)品的形狀缺陷進行的矯正，是重要的精整工序之一

14、。軋材在軋制過程或在以后的冷卻和運輸過程中經(jīng)常會產(chǎn)生種種形狀缺陷，諸如棒材、型材和管材的彎曲，板帶材的彎曲、波浪、瓢曲等。通過各種矯直工序可使彎曲等缺陷在外力作用下得以消除，使產(chǎn)品達到合格的狀態(tài)。</p><p>　　矯直可按被矯軋件的溫度分為熱矯直和冷矯直。熱矯直一般在650～1000℃進行，只用于中厚板。矯直溫度是熱矯直的重要的參數(shù)之一。矯直溫度過高，軋件在隨后的冷卻中還可能因冷卻不均產(chǎn)生瓢曲；矯直溫度過低會

15、使矯直抗力增大，矯直困難。冷矯直廣泛用于矯直各類型鋼和鋼管，也用于中厚板的補充矯直。熱軋型材的冷矯直都在軋材冷卻后進行。為保證矯直質(zhì)量和改善勞動條件，合理的冷矯直溫度應(yīng)低于200℃。當(dāng)矯直機布置在軋制作業(yè)線上時，常因鋼材冷卻時間不夠，矯直溫度過高(一般在200～250℃以上)而達不到預(yù)期效果，影響矯直質(zhì)量。多數(shù)鋼材只矯直一次，只有不易矯直且彎曲度要求嚴格的產(chǎn)品，需要進行兩次或兩次以上的矯直。</p><p>　　

16、矯直方法有壓力矯直、輥式矯直(包括直輥矯直和斜輥矯直)、張力矯直和拉伸彎曲矯直。拉伸彎曲矯直的原理是，當(dāng)帶材在小直徑輥子上反 復(fù)彎曲時給帶材施加拉力，使帶材產(chǎn)生彈塑性延伸，從而將帶矯直。拉伸彎曲矯直機組一般用在連續(xù)作業(yè)線上矯直各種帶材，包括高強度、極薄帶材。這種機組也用于連續(xù)酸洗板冷卻后還可采用平整的方法減少板帶的厚度差和矯作業(yè)線上的帶材機械破鱗，以提高酸洗速度。矯直機的直板形。此外對一些特殊產(chǎn)品要采用特殊矯直，如矯直基本類型和它們的主

17、要用途見表。冷軋薄板或熱軋薄薄壁和特薄壁管使用轉(zhuǎn)筒矯直等。</p><p>　　1.2 矯直機的發(fā)展歷程</p><p>　　矯直技術(shù)在歐洲出現(xiàn)的較早。歐洲產(chǎn)業(yè)革命之后，19世紀(jì)30年代冶鐵技術(shù)發(fā)展起來，當(dāng)時英國的生鐵產(chǎn)量已由7萬t增長到19萬t，增加了2.7倍。19世紀(jì)50年代開辟了煉鋼技術(shù)發(fā)展的新紀(jì)元。隨著平爐煉鋼技術(shù)的發(fā)明，鋼產(chǎn)量的比重也顯著增加。這時已經(jīng)出現(xiàn)了鍛造機械、軋鋼機械和矯

18、直機械。進入20世紀(jì)以電力驅(qū)動代替蒸汽動力為標(biāo)志，推動了機械工業(yè)發(fā)展。英國在1905年制造的輥式板材矯直機大概是最早的一臺矯直機。20世紀(jì)初已經(jīng)有了直圓材的二輥式矯直機。到1914年英國發(fā)明了212型五輥式矯直機，解決了鋼管矯直問題，同時提高了棒材矯直速度。20世紀(jì)20年代日本已能制造多斜輥矯直機。20世紀(jì)30年代中期發(fā)明了222型流輥矯直機，顯著提高了管材矯直質(zhì)量。20世紀(jì)60年代中期，為了解決大直徑管材的矯直問題，美國薩頓公司研制成

19、功313型七輥矯直機。20世紀(jì)30～40年代國外技術(shù)發(fā)達國家的型材矯直機及板材矯直機也得到了迅速的發(fā)展，而且相繼進入到中國的鋼鐵企業(yè)。20世紀(jì)70年代我國改革開放以后，接觸到大量的國外研制成果。有小到直徑為1.6mm金屬絲矯直機，達到直徑為600mm的管材矯直機。有速度達到300m/min的高</p><p>　　矯直技術(shù)同其他金屬加工技術(shù)一樣在20世紀(jì)取得了長足發(fā)展，相應(yīng)的矯直理論也取得了很大的進步。不過理論滯

20、后于實踐的現(xiàn)象比較明顯。例如，矯直輥負轉(zhuǎn)矩的破壞作用在20世紀(jì)下半葉才得到解決，但破壞作用的機理直到20世紀(jì)80年代才被闡明。其次，就矯直理論的總體來看，仍然處于粗糙階段，首先就是其基本參數(shù)的確定還要依靠許多經(jīng)驗算法和經(jīng)驗數(shù)據(jù)，如：輥數(shù)、輥距、輥徑、壓彎量及其矯直速度等；其次是許多技術(shù)現(xiàn)象，如：旋轉(zhuǎn)彎曲廢品、矯直縮尺、矯直噪聲、斜輥矯直特性、斜輥輥形特性、拉彎變形匹配特性等都缺乏理論闡述；再次，是理論的概括性不夠，一套公式不僅不能包括各

21、種斷面型材，甚至不能包括同類斷面尺寸和材質(zhì)不同的工件，如彎矩和矯直曲率等都缺少通用表達式。20世紀(jì)70年代以來，矯直技術(shù)與矯直理論的發(fā)展明顯加快，如拉彎矯直技術(shù)很快走向成熟；開發(fā)成功平動萬能矯直技術(shù)、行星矯直技術(shù)、全長矯直技術(shù)、程序矯直技術(shù)、變凸度及變輥距矯直技術(shù)，以及雙向旋轉(zhuǎn)矯直技術(shù)等；完善了等距雙曲線輥型設(shè)計法；創(chuàng)立了等曲率遞減反彎輥形設(shè)計法、矯直耗能計算法、主要工藝參數(shù)計算法、兩種拉彎制度的定性與定量分析法以及負轉(zhuǎn)矩和超前接觸分析

22、法；尤其在利用相對值</p><p>　　到20世紀(jì)50年代起，我國就有劉天明提出的雙曲線輥形設(shè)計精確計算法及矯直曲率方程式。60～80年代在輥形理論方面有許多學(xué)者進行了深入的研究并取得了十分可喜的成果，還召開了全國性的輥形理論討論會；產(chǎn)生了等曲率反彎輥形的計算法。與此同時，以西安重型機械研究所和太原重型機器廠為代表的設(shè)計制造部門完成了大量的矯直機設(shè)計研制工作，為我國生產(chǎn)提供了設(shè)備保證。進入90年代，我國在趕超世

23、界先進水平方面又邁出了一大步。我國在反彎輥形七斜輥矯直機、多斜輥薄管矯直機、三斜輥薄銅管矯直機、雙向反彎輥形二輥矯直機、平行異輥距矯直機及矯直液壓自動切料機等研制方面相繼取得成功。在矯直高強度合金鋼方面已經(jīng)獲得很好的矯直質(zhì)量。其矯直后殘留撓度為0.2～0.5mm/m。此外，從20世紀(jì)60年代以后拉伸與拉彎矯直設(shè)備得到很大的發(fā)展，對帶材生產(chǎn)起到重要作用。</p><p>　　1.3 矯直機的專業(yè)分類</p&g

24、t;<p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)特點矯直機可以分為壓力矯直機、輥式矯直機、斜輥矯直機和張力矯直機四種類型。由于近些年國內(nèi)外冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代矯直設(shè)備、品種、規(guī)格日趨繁多。按其工作原理大致可以分為五類。</p><p>　　第一類稱為反復(fù)彎曲式矯直機，如拉力矯直機及輥式矯直機，它們是靠壓頭或輥子在同一平面內(nèi)工件進行反復(fù)壓彎并逐漸減小壓彎量，直到壓彎量與彈復(fù)量相等而變直。</p><p

25、>　　第二類稱為旋轉(zhuǎn)彎曲式矯直機，是工件在塑性彎曲狀態(tài)下以旋轉(zhuǎn)變形方式從大的等彎矩區(qū)過渡，在走出塑性區(qū)時彈復(fù)變直。旋轉(zhuǎn)者可以是工件，可以的矯直工具，也可以是變形方位。如常見的斜輥矯直機及平動式矯直機。</p><p>　　第三類稱為拉伸矯直機，它依靠拉伸變形把原來長短不一的縱向纖維拉成等長度并進入塑性變形后經(jīng)卸載及彈復(fù)而變直，如鉗式拉伸矯直機及連續(xù)拉伸矯直機。</p><p>　　第

26、四類稱為拉彎矯直機。它是把拉彎與彎曲變形合成起來使工件兩個層面的較大拉伸及全截面的拉伸變形三者不在同一時間發(fā)生，全斷面各層纖維的彈復(fù)變形也不是同時發(fā)生的，既防止了板帶的斷裂，又提高了矯直質(zhì)量。</p><p>　　第五類稱為拉坯矯直設(shè)備，它是在拉動連鑄坯下行的同時使鑄坯的弧形彎曲漸伸變直其拉力主要用于克服外部阻力，而鑄坯本身在高溫狀態(tài)下所需的矯直拉力是較小的。</p><p>　　1.4

27、矯直機在型材軋制過程中的作用</p><p>　　在冶金工業(yè)的型材生產(chǎn)中，軋件在軋制、冷卻、運輸過程中或熱處理之后，往往受到多種因素影響而產(chǎn)生彎曲。例如，鋼管、鋼軌和型鋼經(jīng)常形成弧形彎曲，而鋼板則會出現(xiàn)單向或雙向浪形彎曲等缺陷。為了消除這些缺陷，軋件就需要在矯直機上矯直。矯直機能使彎曲的軋件產(chǎn)生適量的彈塑性變形，以此消除彎曲部分而得到較為平直的軋件。</p><p>　　軋件在最初的預(yù)熱、

28、加熱及熱處理等工序中，由于塑性變形不均和剪切變形等原因，將產(chǎn)生不同程度的彎曲、瓢曲、浪形、鐮彎和歪扭的塑性變形，或內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，這在成為合格的產(chǎn)品之前，都必須采用矯直機進行矯直加工，矯直軋件形狀和消除內(nèi)應(yīng)力。對于管、線、板、帶等長條狀的金屬條材，因溫度變化使其縱向纖維的變形十分明顯，往往發(fā)生彎曲或扭曲變形。為了獲得平直的成品條材，必須使其縱向截面由曲變直，通常也需在矯直機上完成。所以，矯直機的軋制車間必不可少的重要設(shè)備，而且也廣泛應(yīng)

29、用于以軋材作坯料的各種車間，如汽車、船舶制造廠等。</p><p>　　在世界冶金工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，金屬型材的生產(chǎn)和銷售競爭激烈。其中質(zhì)量是產(chǎn)品的生命，沒有質(zhì)量就沒有數(shù)量；型材的質(zhì)量往往關(guān)系著所制成產(chǎn)品的優(yōu)劣，如不合乎技術(shù)要求，不但影響其性能發(fā)揮，降低生產(chǎn)效率，甚至引起嚴重的設(shè)備和人身事故。矯直技術(shù)及矯直設(shè)備多用于金屬型材加工的后部工序，在很大程度上決定著生產(chǎn)成品的質(zhì)量水平，決定著企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

30、所以，學(xué)習(xí)、研究和發(fā)展矯直技術(shù)及其設(shè)備技術(shù)的開發(fā)對于冶金行業(yè)的發(fā)展意義十分重大。這樣一個有意義的課題，讓我們在走出校門之前，受到實實在在的訓(xùn)練，其意義也非屬尋常。</p><p>　　1.5 矯直機在冶金工業(yè)中的用途</p><p>　　矯直是近百年來發(fā)展起來的工藝技術(shù)，是應(yīng)用彈塑性理論將彎曲的、斷面不規(guī)則的型材變直和整形的一種機械加工方法，廣泛應(yīng)用于機械工業(yè)和冶金工業(yè)中。矯直機可以單獨地

31、用于機械加工車間，對機件或構(gòu)件坯料進行矯直，如橋梁、船舶、汽車、鍋爐等工廠的坯料車間等：也可以用于消除機件由于意外的創(chuàng)傷和長期蠕變而產(chǎn)生的塑性彎曲及變形，進行修復(fù)性的矯直，如軸類的矯直，自行車圈的矯平，舊鋼絲繩的復(fù)原等。</p><p>　　矯直技術(shù)在冶金工業(yè)中用途非常廣泛，矯直機是冶金工業(yè)生產(chǎn)中常用的輔助設(shè)備。在現(xiàn)代化程度較高的連鑄生產(chǎn)線中連鑄坯的矯直設(shè)備是必不可少的，型鋼、鋼板、鋼管等軋鋼廠的精整車間，矯直機

32、則更是必備的設(shè)備之一。</p><p>　　軋件在軋制生產(chǎn)過程中，由于塑性變形、冷卻不均或運輸?shù)纫幌盗性蚴管埣a(chǎn)生不同程度的撓曲、瓢曲、波浪、鐮刀彎和歪扭，或內(nèi)部殘余應(yīng)力，從軋機出來的軋件往往具有不平直性和形狀尺寸精度誤差較大的情形，這主要是受軋鋼生產(chǎn)工藝和冷卻過程綜合影響的結(jié)果。</p><p>　　為了保證產(chǎn)品的安全可靠性，國家對各類產(chǎn)品都制定了一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。軋件的變形必須限制在一

33、定的公差范圍以內(nèi)。單純從軋制生產(chǎn)工藝方面消除軋件的撓曲和瓢曲既不現(xiàn)實也相當(dāng)困難，因而需要有專門的矯直設(shè)備，將已經(jīng)產(chǎn)生變形的軋件進行矯正，使其達到標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的公差范圍以內(nèi)，從而得到平直性好的產(chǎn)品，這使得矯直機成為冶金工業(yè)中必不可少的設(shè)備之一。</p><p>　　1.6 矯直機的安裝</p><p>　　熱處理線溫矯直機由矯直機本體、換輥裝置、主傳動裝置三大部分組成。矯直機本體由預(yù)應(yīng)力機架、

34、液壓壓下裝置、平衡裝置、輥系、接軸托架裝置、機架輥裝置、液壓彈簧卡緊裝置、平臺及梯子等部分組成。</p><p>　　主傳動部分由主電機、安全聯(lián)軸器、減速機、聯(lián)軸器、齒輪機座及萬向接軸等組成。兩臺650kw交流變頻電機通過安全聯(lián)軸器、減速機、聯(lián)軸器、齒輪機座、萬向接軸、矯直輥裝置，使設(shè)備轉(zhuǎn)動運行。快速換輥裝置包括萬向接軸夾緊和機外換輥裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備在線的輥系快速更換。</p><p>

35、　　1.7 矯直技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷</p><p>　　目前，我國正處于從鋼鐵大國到鋼鐵強國的過渡中，鋼鐵工業(yè)也處于深層次的結(jié)構(gòu)調(diào)整之中。中厚板具有較高的附加值，成為發(fā)展的重點。面對激烈的市場競爭，中厚板的發(fā)展重點正在從追求產(chǎn)量轉(zhuǎn)移到追求質(zhì)量上來。中厚鋼板矯直機作為中厚板質(zhì)量保證的一個重要環(huán)節(jié)，決定著產(chǎn)品的交貨質(zhì)量。</p><p>　　為適應(yīng)高質(zhì)量鋼板生產(chǎn)的需求，矯直機制造廠家如西馬克(SM

36、S)、奧鋼聯(lián)(VAl)、日本的三菱重工(MHT)及國內(nèi)的太原重型機械集團有限公司(TZ)等紛紛推出具有先進技術(shù)的矯直機，其中SMS設(shè)計制造的中厚板冷矯直機HPL(HighPerformanceLeveler)型為目前先進矯直機技術(shù)的集中代表。   當(dāng)今世界上先進矯直機技術(shù)快速發(fā)展，中厚板矯直機正向重型化、全液壓、自動化過渡。 </p><p>　　1.8 新式矯直機技術(shù)特點</p>

37、;<p><b>　　1 工藝控制系統(tǒng)</b></p><p>　　在中厚板生產(chǎn)各個工序的理論中，矯直理論發(fā)展相對薄弱。其原因有兩個：一是以前矯直機作為生產(chǎn)輔助設(shè)備沒有受到重視；二是矯直過程相對比較復(fù)雜，理論研究困難。當(dāng)前，先進矯直機已開始采用過程計算機與軋機過程機通訊，并采用計算機模型控制。計算機模型具有可根據(jù)矯直鋼板厚度、寬度、平直度狀況及溫度來設(shè)定輥縫，自動咬鋼送料，并具

38、有過載保護和AGC彈跳補償?shù)裙δ?。這些技術(shù)的采用需要完善的矯直理論作為其技術(shù)支持。在這個方面，國內(nèi)矯直機制造商已聯(lián)合研究機構(gòu)做了研究工作，并取得了一定進展。 2 強力矯直機    由于中厚板生產(chǎn)普遍采用控冷、控軋，熱矯直機矯直溫度逐步降低，中厚板在熱處理后的冷矯直已成為提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段，熱處理線上冷矯直機已成為必要設(shè)備。為了提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，矯直機矯直厚度范圍逐步擴大。為了適應(yīng)市場，寬板和特寬

39、板生產(chǎn)線逐步投產(chǎn)。由于上述原因，重型強力矯直機已成為新建中厚板生產(chǎn)線的必要設(shè)備。這種形式矯直機矯直力一般在30MN~40MN，大約為普通中厚板矯直機的2倍。    3 變輥距技術(shù)      有些中厚板生產(chǎn)廠家，采用變輥距的矯直機，以擴大矯直厚度范圍和生產(chǎn)高強度</p><p><b>　　4 彎輥技術(shù)</b></p>&

40、lt;p>　　在寬板和特寬中厚板生產(chǎn)線，具有彎輥能力的矯直機已成為必選。這種矯直機可以產(chǎn)生一定量曲率的矯直工作輥，可消除機架的彈跳，同時由于彎輥的存在，可有效地改善板材的橫向板形。目前主要的彎輥形式見下頁圖2。矯直輥上受力架分為左右兩部分，中部有鉸接點，液壓缸通過偏心軸和該鉸接點可對上輥系進行彎輥。 5 液壓壓下</p><p>　　液壓壓下取代機械壓下成為一種矯直機技術(shù)發(fā)展趨勢。根據(jù)壓下量設(shè)定值與

41、輥縫檢測裝置實測壓下量之間的偏差量，使壓下用的液壓缸運行，經(jīng)常修正設(shè)定值補償壓下量。另外通過采用自動控制、計算機模型設(shè)定和液壓ACC動態(tài)輥縫調(diào)整先進技術(shù)，來提高中厚板的矯直質(zhì)量。</p><p><b>　　6 小輥距、小輥徑</b></p><p>　　由于熱矯直溫度逐步降低及冷矯直機的逐步采用，為了提高矯直質(zhì)量，中厚板矯直機都采用小輥距、小輥徑型式。根據(jù)矯直理論，

42、板材矯直需要數(shù)倍板材彈復(fù)彎曲曲率的彎曲，矯直機工作輥輥徑應(yīng)小于工作時彎曲的彎曲半徑。</p><p>　　由于小輥徑工作輥輥徑小，而矯直力較大，因此普遍采用支承輥密排布棋式分布，并且密排布棋式支承輥分布不但增加工作輥的水平剛度，而且彎輥效果也較好。</p><p>　　7 矯直輥單獨傳動或分組傳動</p><p>　　由于在矯直過程中鋼板產(chǎn)生塑性彎曲變形，鋼板的長度

43、將發(fā)生變化，導(dǎo)致矯直輥輥子的轉(zhuǎn)速和鋼板運行速度分別相差達3%。矯直輥采用單獨傳動或分組傳動，可避免成組傳動時，個別矯直輥的扭矩過大，導(dǎo)致接軸和齒輪損壞。當(dāng)矯直輥與鋼板產(chǎn)生速差時，矯直輥在鋼板表面引起打滑現(xiàn)象會損傷鋼板表面，單獨傳動可減少這些現(xiàn)象的發(fā)生。單獨傳動或分組傳動可用于輥間張力控制，可有效地改善板材的橫向板形。</p><p><b>　　8 張力技術(shù)</b></p>&

44、lt;p>　　帶張力矯直機可以改善矯直板形，提高鋼板的平直度，目前成為一些新式矯直機選用的技術(shù)。如日本住友公司鹿島廠采用前后兩臺矯直機對鋼板進行張力矯直，板間張力通過兩臺矯直機間的速度差實現(xiàn)，同時張力大小可根據(jù)矯直力進行動態(tài)調(diào)整。這種技術(shù)的采用使產(chǎn)品的不平直率減少50%。 9預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)</p><p>　　新式矯直機普遍采用預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)的機架，預(yù)應(yīng)力機架與焊接結(jié)構(gòu)在相同尺寸下，增加了機架的剛度

45、，同時制造和安裝方便。中厚板矯直機的預(yù)應(yīng)力立柱的框架包括以下幾個部分：拉桿及螺母、上橫梁、立柱、下橫梁。預(yù)應(yīng)力拉桿和機架立柱在預(yù)緊力作用下，分別產(chǎn)生拉伸和壓縮變形。當(dāng)矯直機工作時受矯直力的作用，拉桿和立柱的受力得到再分配，拉桿受力增加，立柱受力減少，這充分發(fā)揮各部件材料的性能，同時這部分剛度等于立柱剛度與拉桿剛度之和。這兩年，新建的中厚板線矯直機尤其是強力、寬板矯直機都采用預(yù)應(yīng)力立柱的框架結(jié)構(gòu)。</p><p>

46、　　10 矯直輥位置單獨可調(diào)</p><p>　　有些新式矯直機采用矯直輥位置單獨可調(diào)的結(jié)構(gòu)型式。這種結(jié)構(gòu)型式可根據(jù)矯直工藝的要求，靈活調(diào)整壓下量，使每個矯直輥的壓下量處于最佳狀態(tài)，板材可在較少的彎曲次數(shù)下得到矯直。這種結(jié)構(gòu)可使矯直輥數(shù)較少，設(shè)備重量減輕，從而節(jié)約投資。</p><p><b>　　11其他技術(shù)</b></p><p>　　隨著

47、裝備和制造技術(shù)的發(fā)展，過載保護、快速換輥、自動潤滑、板形儀等先進技術(shù)的采用，使中厚板矯直機的矯直精度、工作效率、設(shè)備可靠性等都得到大幅提高。</p><p>　　目前，國內(nèi)具有先進技術(shù)的中厚板矯直機已逐步投入使用，對先進中厚板矯直機技術(shù)的理論研究逐步深入，矯直機的重要性已經(jīng)被大家廣泛認同。</p><p>　　第2章 開平線</p><p><b>

48、　　2.1 開平線概述</b></p><p>　　開平線又叫開平剪切線、開卷線、橫剪線是將用于將金屬卷板經(jīng)過開卷、校平、定尺、剪切成所需長度的平整板料并堆垛。適用于加工冷軋和熱軋?zhí)间摗⒐桎?、馬口鐵、不銹鋼及表面涂鍍后的各類金屬材料。 </p><p>　　生產(chǎn)線主要由上料小車、開卷機、校平機、送料機構(gòu)、剪板機、輸送裝置、堆垛裝置等組成。生產(chǎn)線中可以配置縱剪機，將板料分切成需要

49、的寬度定長剪切并堆垛。是集機、電、液一體化的高性能產(chǎn)品；自動化程度高，操作簡單可靠；定長精度高、板料平整度高；堆垛整齊。</p><p>　　開平厚度不一樣配置不一樣以ECL-25×2300數(shù)控開卷校平剪切生產(chǎn)線為例主要工藝參數(shù)如下 </p><p>　　板卷存放→上卷小車→開卷→引頭→精?！^渡→對中 →切邊→過渡→導(dǎo)向→粗矯→測量→尾板夾送→定尺停剪→輸送輥道→拋料機→落料裝

50、置是集機、電、液一體化的高性能產(chǎn)品。整個生產(chǎn)線可實現(xiàn)全自動化運行，3-5人操作。 </p><p>　　開平厚度： 8---25 mm </p><p>　　剪切長度： 4—12m </p><p>　　開平寬度： 1000—2300mm </p><p>　　切邊厚度： 8-- 20 mm（Q235）；Q345時板厚≤16mm </p

51、><p>　　定尺精度： 長度 ≤1.5mm(1000mm板長)； </p><p>　　對角線 ≤2mm(1000mm板長)； </p><p>　　切邊鐮刀彎 ≤5mm(12000mm板長) </p><p>　　生產(chǎn)線速度： 卷材厚度＜12mm時 25m/min </p><p>　　12—20mm時 15m/min

52、 </p><p>　　校平精度： 1.5mm/ m2 </p><p>　　連續(xù)剪切次數(shù)： 8次/min </p><p>　　自動線總長： ~92M </p><p>　　電力總負荷： ~580KW </p><p><b>　　堆垛裝置： </b></p><p>　

53、　a、長度調(diào)節(jié)范圍： 4000-12000mm </p><p>　　b、寬度調(diào)節(jié)范圍： 1000-2300mm </p><p>　　c、最大垛重： 15噸 </p><p>　　d、最大堆垛高度： 300mm</p><p>　　第3章 五輥矯直機設(shè)備參數(shù)的確定</p><p><b>　　3.1

54、概述</b></p><p>　　五輥矯直機是平行輥矯直機類型的一種。作為平行輥矯直機，它具備有平行輥矯直機的基本特征： 1)具有相當(dāng)數(shù)量交錯的矯直輥以實現(xiàn)多次的反復(fù)彎曲。2)壓彎量可以調(diào)整，能實現(xiàn)矯直所需要的壓彎方案。3)矯直所需的張力較小。但是由于五輥矯直機只能對帶鋼進行較少的反復(fù)彎曲次數(shù)，所以當(dāng)對矯直精度要求較高時，五輥矯直機就不能滿足要求了。因此五輥矯直機很少用來生產(chǎn)成品帶材。</p&g

55、t;<p>　　在重卷，縱剪，拼焊等精整機組中五輥矯直機一般布置在機組的開頭部分，和開頭機配合使用，用來對帶卷的頭部進行矯直。本文將主要介紹精整機組中五輥矯直機主要設(shè)備參數(shù)的確定方法以及在實際操作過程中，壓彎量的調(diào)整方法和步驟。</p><p><b>　　3.2主要參數(shù)確定</b></p><p><b>　　3.2.1 輥系</b&g

56、t;</p><p>　　在精整機組中五輥矯直機布置在機組的開頭部分，僅對帶鋼的頭部進行矯直，用于順利送人后部設(shè)備廢料剪。因此對矯直的精度要求并不高，故五輥矯直機能夠滿足要求。輥子的布置方式，根據(jù)開卷方式不同，布置為上二下三或上三下二式。且上面的輥子可單獨調(diào)整壓彎量，下面的輥子固定不動。</p><p>　　3.2.2 矯直輥徑</p><p>　　矯直輥徑可用下式

57、確定：</p><p><b>　　DJ=⑴</b></p><p>　　式中DJ——矯直輥徑；</p><p>　　E——所矯直材料的彈性模量；</p><p>　　H—— 所矯帶材的厚度；</p><p>　　σs— — 所矯帶材的屈服極限；</p><p>　　CW

58、 ——壓彎曲率比，其中：</p><p><b>　　CW = (2)</b></p><p>　　Aw ——壓彎曲率；</p><p>　　At一彈性極限曲率,At=(3)</p><p>　　當(dāng)C =1時說明帶材只發(fā)生彈性變形，當(dāng)C >1時說明帶材發(fā)生了彈塑性變形。也就是說只有當(dāng)C >1時，才有可能使

59、帶材矯直，一般對于矩形帶鋼取C =3—4。</p><p>　　當(dāng)輥徑確定后，輥距P=(1．1—1．2)DJ在一條機組中，其產(chǎn)品規(guī)格較多，一般選取一種主要的規(guī)格作為計算規(guī)格，以計算規(guī)格來確定輥徑及輥距。</p><p>　　當(dāng)輥徑確定后，可取C =1(即只發(fā)生彈性變形)來計算確定的輥徑能使帶鋼發(fā)生塑性變形的厚度。即： </p><p>　　h=

60、 (4)</p><p>　　理論上當(dāng)輥徑為DJ時，對于厚度小于等于h的帶鋼不會產(chǎn)生彈塑性變形，只能使其發(fā)生彈性變形，也就不能矯這種厚度規(guī)格帶鋼。</p><p>　　對于厚度大于計算規(guī)格的帶鋼，為了保護設(shè)備可適當(dāng)減少壓彎曲率比來完成矯直，改變壓彎曲率比實現(xiàn)的方法就是改變上面兩個輥子的壓彎量。</p><p><b>　　3

61、.2.3 壓彎量</b></p><p>　　采用如圖1所示的輥系，下面一排三個輥子固定，上面兩個輥子可以升降，因此只計算上面兩個輥子(即2，4號輥子)的壓彎量和第三個輥子的壓彎撓度</p><p>　　、e2=2δw2 (5)</p><p>　　e4=2δw4

62、 (6)</p><p>　　δw3=0.5(δw2+δw4) (7)</p><p>　　式中δw2, δw4 分別為第2，4號輥的壓彎撓度。</p><p>　　δ=wt; (8)</p><p>　　+c; (9)&l

63、t;/p><p>　　f=1.5-; (10)</p><p>　　c= (11)</p><p>　　CC=CW-1.5+; (12) </p><p>　　式中 t——彈性極限撓度；</p><p>　　t=; (13)</p&

64、gt;<p><b>　　P——輥距；</b></p><p>　　Mt———彈性極限彎矩；</p><p>　　Mt=— (14)</p><p><b>　　E——彈性模量；</b></p><p><b>

65、　　I——瞬性矩；</b></p><p><b>　　——壓彎撓度；</b></p><p>　　W ——壓彎撓度比；</p><p><b>　　f——反彎撓度比；</b></p><p><b>　　c——殘留撓度比；</b></p><p

66、>　　c?！畲笤记时?。 </p><p>　　采用大變形壓彎(即先采用很大的反復(fù)壓彎，再采用較小壓彎，便可使殘留曲率差迅速減小后被矯直)方案時，在計算中忽略C。，所造成的誤差很小，故計算中常忽略c0不計。</p><p>　　對帶鋼以上面計算的壓彎量進行矯直，矯直后對于在1 m長的帶材理論上殘留的撓度為：</p><p>　　=-; (1

67、5)</p><p>　　式中Ac4=Cc4 At; (16)</p><p>　　At:彈性極限曲率，At= (17)</p><p>　　3.2.4 壓彎量的調(diào)整方法</p><p>　　壓彎量確定后，可按下述方法調(diào)整壓彎量

68、。如圖2所示：圖2中a是當(dāng)輥子對帶材不產(chǎn)生任何彎曲時上下兩輥的中心距L1。</p><p>　　L1=D+H (18)</p><p>　　D：輥徑， H：所矯帶材厚度。當(dāng)輥子之間沒有帶材時，將上下兩排輥子靠在一起時，上下輥子的中心距是L2(圖2b)。</p><p>　　L2= (19)<

69、/p><p>　　其中P為輥子的中心距。圖2c所示的為給帶鋼一個壓彎量e時，上下兩輥的中心距L3。</p><p>　　L3=L1一e (20)</p><p>　　在實際操作中，L1測量起來較為困難，所以在壓彎量調(diào)整時采用下面的方法。</p><p>　　1)將上面的可調(diào)輥與下面的固定輥靠上，記下標(biāo)尺位置。</p>

70、<p>　　2)將上面的可調(diào)輥向上調(diào)</p><p>　　L4=L1一L2一e (21)</p><p>　　此時輥子對帶材的壓彎量即為e。</p><p>　　3.2.5 矯直彎矩與矯直力</p><p>　　當(dāng)矯直壓彎方案確定后，便可據(jù)此確定矯直彎矩與矯直力。其中矯直彎矩為：</p><

71、p>　　M=M[1．5—0．5／(Cw+Co)2] (22)</p><p>　　Mt:彈性極限彎矩，Mt= （23）</p><p>　　Cw：壓彎曲率比(采用大壓彎方案時，Cw為人為設(shè)定值)</p><p>　　C。：最大原始曲率比(采用大壓彎方案時，C。=C。即前一輥殘留曲率比)對于五輥矯直機來說，各輥的矯直力計算表達式如下：<

72、;/p><p>　　F1=2M2／p (24)</p><p>　　F2=2(2M2+M3)／p (25)</p><p>　　F3=2(M2+2M3+M4)／p (26)</p><p>　　F4=2(M3+2M4)／p

73、 (27)</p><p>　　F5=2M4／p (28)</p><p>　　由上可知，第三輥所受力最大，可根據(jù)此力對矯進行強度和剛度的校核。</p><p>　　3.2.6 功率計算</p><p>　　矯直機的總功率有兩部分組成，1) 矯直單元的驅(qū)動功率2)矯直時用于塑性變形所消耗的

74、功率。</p><p>　　1.矯直單元的驅(qū)動功率</p><p>　　a)矯直單元的總驅(qū)動扭矩為：</p><p>　　T=(f+) (29)</p><p>　　式中，f：帶鋼與輥面的滾動摩擦系數(shù)。f=0．0002—0．0004m</p><p>　　μ：軸承摩擦系數(shù)，滾動軸承為μ=0．005—0．0

75、1。</p><p>　　d：矯直輥的軸頸直徑。</p><p>　　矯直單元總的驅(qū)動功率為：</p><p>　　P1= (30)</p><p>　　式中：輥子所承受的扭矩，單位為KNm</p><p>　　v：夾送輥的速度，單位為m／s；</p><p>　　

76、η：傳動系統(tǒng)效率，η=0．85—0．9；</p><p><b>　　R：矯直輥的半徑。</b></p><p><b>　　2.矯直功率</b></p><p>　　對帶鋼進行矯直時，帶鋼發(fā)生的是彈塑性變形，變形的初始階段都是彈性變形，然后進入到彈塑性變形階段，兩種變形混在一起。彈性變形是一種蓄能變形，他決定著金屬的彈復(fù)

77、能力。這種變形在矯直過程中是不耗能的。塑性變形是永久變形，它決定著能耗的多少。所以在確定矯直功率時應(yīng)該把兩者分開。帶鋼在矯直的過程發(fā)生的塑性變形能，可表達為下式：</p><p>　　UJ=Ut (31)</p><p>　　Ut:彈性極限變形能：Ut= （32）</p><p><b>　　:矯直能量比，

78、</b></p><p><b>　　(33)</b></p><p><b>　　其中為彈區(qū)比，</b></p><p><b>　　總的矯直轉(zhuǎn)矩為：</b></p><p>　　Tj=Ruj （35）</p>

79、<p><b>　　總的矯直功率為：</b></p><p>　　P2= (36)</p><p>　　矯直機的總功率為： P=P1+P2。 (37)</p><p>　　第4章 傳動系統(tǒng)的形式</p><p>　　主傳動系統(tǒng)包括減速機、齒輪座和萬向聯(lián)軸節(jié)等。

80、</p><p>　　1、減速機。在矯直機主傳動系統(tǒng)中，減速機除有減速作用外，還有均衡分配傳動扭矩的作用，因此也稱減速分配器。減速機有三種主要形式：圓柱齒輪型，圓柱圓錐齒輪型和蝸輪型。這三種形式中，每種又可分為單支、雙支、三支和四支等結(jié)構(gòu)。</p><p>　　輥數(shù)大于7的矯直機上，不宜使用單支減速分配器。這是因為傳遞的總扭矩大，齒輪座的齒輪也大，使齒輪座出軸的間距很難與矯正輥間距相適應(yīng)，

81、因此，在輥式鋼板矯直機上大多使用多支的減速分配器，這樣可以使齒輪座的載荷均勻。</p><p>　　由于矯直機的第三輥（或第二輥）受的矯正扭矩最大，因此，該輥要盡可能由減速機的一根出軸經(jīng)齒輪座直接傳動，以減輕齒輪座的負荷。有時，為適應(yīng)矯直機在連續(xù)機組中的安裝，將矯直機設(shè)計成可以雙向進料的結(jié)構(gòu)，這時，矯直機另一端的第三輥由一根輸出軸直接傳動。</p><p>　　2、齒輪座。一般情況，為防止

82、鋼板在工作輥間打滑，輥式鋼板矯直機的所有工作輥都是驅(qū)動的，齒輪座的作用是將減速機傳來的扭矩分配給各個矯正輥。齒輪座輸入軸數(shù)目與減速機支數(shù)相同，每根輸入軸帶動一組齒輪，在輸入軸數(shù)量較多時，各組齒輪之間互補聯(lián)接，以避免功率傳遞線路閉和，惡化齒輪嚙和條件。按照齒輪的嚙合列數(shù)，可分為單列齒輪座和多列齒輪座。單列齒輪座的制造和安裝簡單，各齒輪軸和軸承可以通用且切齒輪軸的剛性高。一般在工作輥距小于50mm時，宜采用這種形式。與單列齒輪座比較，多

83、列齒輪座的中心距較小，因為每對齒輪座的齒寬是根據(jù)傳遞的扭矩確定的。同時，齒輪避免了重復(fù)嚙合，因而可以適當(dāng)減小中心距。多列齒輪座的齒輪軸剛性較低，為保證齒輪軸的剛度，通常只在輥距大于50mm時才采用這種結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3、萬向聯(lián)軸節(jié)。由于齒輪座中心距大于矯正機的總中心距，因此，齒輪座出軸與矯正輥采用萬向聯(lián)軸節(jié)連接。矯直機常用的萬向聯(lián)軸節(jié)除了一般的滑塊式、叉頭、扁頭型外，在輥徑小于1200mm時，也采用球

84、形萬向聯(lián)軸節(jié)；在小輥距矯直機上，也可以采用簡易型剛球萬向接軸，這種聯(lián)軸節(jié)采用標(biāo)準(zhǔn)剛球，它只起定心作用，矯正扭矩是靠兩叉頭的側(cè)面直接接觸來傳遞的。</p><p><b>　　結(jié) 束 語</b></p><p>　　經(jīng)過幾個月的努力， 現(xiàn)已完成了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，通過這次設(shè)計，我對五輥矯直機進行了全面的研究、分析、設(shè)計。雖然不是深刻的理解個部分的功能，但對我的自身設(shè)計能

85、力和分析問題的能力有很大的提高，使我收獲不小。</p><p>　　在設(shè)計過程中，通過運用所學(xué)的知識，老師的指導(dǎo)，同學(xué)的幫助和查閱大量的資料，使自己受益匪淺，對于我這個即將踏上工作崗位的學(xué)生來說，這次設(shè)計不僅是我的畢業(yè)設(shè)計，它也是我步入社會參加工作的第一份答卷。</p><p>　　這次設(shè)計在xx老師的指導(dǎo)下和其他設(shè)計者經(jīng)驗的吸取，自己逐漸掌握了相關(guān)的設(shè)計方法，經(jīng)過反復(fù)的思考和驗算，完成了

86、我的第一份設(shè)計。當(dāng)然，由于自己所學(xué)的知識有限，經(jīng)驗又少，在設(shè)計中難免會出現(xiàn)錯誤，還請各位老師批評指正，可以讓我在以后的工作、學(xué)習(xí)當(dāng)中改正錯點，最后，衷心感謝各位老師的悉心指導(dǎo)和幫助。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 唐增寶，何永然，劉安俊主編.機械設(shè)計課程設(shè)計[M].華中科技大學(xué)出版社，1995.1</p>&l

87、t;p>　　[2] 軋鋼工藝學(xué).東北工學(xué)院[M].冶金工業(yè)出版社，1980.7</p><p>　　[3] 黃慶學(xué)，梁愛生編.軋鋼機械設(shè)計[M].太原重型機械學(xué)院，2004.1</p><p>　　[4] 崔甫.矯直原理與中厚板矯直機械[M].冶金工業(yè)出版社，2005.4</p><p>　　[5] 王海文.軋鋼機械設(shè)計[M].機械工業(yè)出版社，1983.6&l

88、t;/p><p>　　[6] 施東成.軋鋼機械設(shè)計方法[M].冶金工業(yè)出版社，1991.3</p><p>　　[7] 冶金工業(yè)部武漢鋼鐵設(shè)計研究院.板帶車間機械設(shè)備設(shè)計[M].1981.6</p><p>　　[8] 黃慶學(xué)，肖宏，孫斌煜，等.軋鋼機械設(shè)計.北京：冶金工業(yè)出版社,2007.</p><p>　　[9] 北京鋼鐵學(xué)院壓力加工教研組

89、編.軋鋼車間設(shè)計.中國工業(yè)出版社.</p><p>　　[10] 曲克 .軋鋼工藝學(xué).北京工業(yè)出版社,1990.7.</p><p>　　[11] 秦建平.軋鋼工藝學(xué).太原科技大學(xué),2008.10.</p><p>　　[12] 王延溥.軋鋼工藝學(xué).北京：冶金工業(yè)出版社,1980.7.</p><p>　　[13] 陳瑛.淺談中厚板矯直機車間