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1、燕山大学课程设计1420五机架冷连轧压下规程设计及F1机座机架设计与分析 项目报告 学 院：机械工程学院 1设计技术参数1.原料：1.2-3.2mm1300mm；成品：0.25-0.651300mm; 材质：Q235、08Al、08F；2.诚品架出口速度v=16m/s；3.开卷机最大张力8t，卷取机最大张力30t。一、 轧辊参数计算1.轧辊直径的确定板带轧机轧辊的主要尺寸是辊身长度L和直径D。决定板带轧机轧辊尺寸时，应先确定辊身长度，然后再根据强度、刚度和有关工艺条件确定其直径。对于四辊轧机，为减小轧制力，应尽量使工作辊直径小些。但工作辊最小直径受辊颈和轴头的扭转强度和轧件咬入条件的限制。支承
2、辊直径主要取决于刚度和强度要求。 1）工作辊： 工作辊最大直径受被轧带材最小厚度的限制： ， 即 综合考虑取。2）支承辊： 综合考虑取：二、 压下分配根据经验对各机架压下进行分配：机架号入口厚度（mm）出口厚度（mm）压下量（mm）相对压下率绝对压下率12.21.6750.52523.80.321.6751.1760.49929.80.28531.1760.73850.437537.20.2540.73850.4760.262535.50.1550.4760.450.0265.460.015三、 各机座轧辊及出口带钢速度计算稳定轧制时，按秒流量相等得：四、 变形抗力确定平均变形量：式中 ：轧前
3、预变形量； ：本道次轧后总变形量； ：冷轧前轧件厚度； ：本道次轧前轧件厚度； ：本道次轧后轧件厚度。各道次值道次变形程度变形程度平均变形程度10.023.814.28223.846.537.42346.566.458.44466.478.473.6578.479.579.06五、 轧制力的计算（采用斯通方法）变形抗力计算： 张应力计算： 其中，平均张应力： 计算张应力及平均张应力列表得：机架号12345轧前张应力/MPa12.859.1895.26135.33163.85轧后张应力/MPa59.1895.26135.33163.85166.80平均张应力/MPa35.9977.22115.3
4、0149.60165.33张力计算： 其中，b：带钢宽度，取b=1300mm； h：带钢厚度，mm； ：张应力，MPa计算张力列表得：机架号12345轧前张力/t3.6612.8914.5612.9910.14轧后张力/t12.8914.5612.9910.149.76轧前张力与轧后张力满足设计要求。机架号12345k448.9567.64655.27703.34707.60求m考虑轧辊弹性压扁接触弧加长对单位压力的影响系数F1：F2：F3：F4：F5：由轧钢机械图2-25得：机架号12345X0.330.450.660.900.58将X带入中解得：机架号12345m1.181.261.421
5、.621.36则接触弧长度为：机架号12345l12.7912.8312.6410.935.37综上所述平均轧制力计算： 轧制力计算： 轧制力矩计算： ，为力臂系数值取0.35则电机功率：N=Pv将三种材质各参数列表材质：Q235机架号12345变形抗力（MPa）390.36493.6569.8611.6615.3轧前张应力(MPa)12.859.1895.26135.33163.85轧后张应力(MPa)59.1895.26135.33163.85166.8轧前张力(t)3.6612.8914.5612.9910.14轧后张力(t)12.8914.5612.9910.149.76平均张应力(M
6、Pa)35.9977.22115.30149.60165.33k448.9567.64655.27703.34707.60Z0.0860.150.300.450.077Y0.0590.0940.1560.250.33X0.330.450.660.900.58m1.181.261.421.621.36l12.7912.8312.6410.935.37平均轧制力(MPa)487.23617.93766.76897.06737.49轧制力(t)8101030.61259.91274.6514.8轧制力矩(KNm)64.9780.5892.2372.289.19电机功率(KW)3.486.312.27
7、19.278.22材料：08F机架号12345变形抗力（MPa）239247252255255轧前张应力(MPa)13.936.2347.6759.8568.31轧后张应力(MPa)36.2347.6759.8568.3169.13轧前张力(t)47.877.265.734.20轧后张力(t)7.877.265.734.204.04平均张应力(MPa)25.0641.9553.7664.0868.72k274.9284.1289.8293.3293.3Z0.0860.150.300.450.077Y0.0350.0470.0680.1040.133X0.310.420.590.750.37m1
8、.171.241.361.491.21l12.0111.9711.299.113.42平均轧制力(MPa)292300321342272轧制力(t)456467471405121轧制力矩(KNm)36.5736.5034.4622.952.16电机功率(KW)1.962.864.596.131.94材质：08Al机架号12345变形抗力（MPa）510619687720722轧前张应力(MPa)13.977.3119.4163192轧后张应力(MPa)77.3119.4163192195轧前张力(t)416.818.215.611.8轧后张力(t)16.818.215.611.811.4平均张
9、应力(MPa)45.698.35141.2177.5193.5k586.5711.8790828830.3Z0.0860.150.300.450.077Y0.0760.1180.1860.2940.378X0.340.470.690.970.64m1.191.271.441.681.40l13.1713.413.211.785.92平均轧制力(MPa)643.6778.09341092891轧制力(t)1101135516021675690轧制力矩(KNm)88.29105.9117.294.912.31电机功率(KW)4.738.2915.625.3411.04六、 机架尺寸设计1. 轧辊支承辊确定工作辊： 辊颈： 取 取 支承辊：辊颈： 取 取 2. 机架尺寸设计冷轧板带轧机采用具有较高强度和刚度的闭式机架。3. 机架主要参数支承辊窗口高度： 机架窗口高度：4. 机架立柱断面积，得 取整得取牌坊厚度：，牌坊宽度：5.机架三维图 七、机架校核由ansys分析得到如下结果：米塞斯应力Y方向位移：米塞斯应力38.74050MPa，y方向位移满足条件。参考文献2
