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1、科技大学轧钢机械教案容重点、要点第一章绪论 1-1 本课程的特点及学习方法1本课程的教学目的轧钢机械是冶金机械专业的专业课之一，是研究轧钢机械的结构与设计计算理论及方法的。通过本课程的学习，要求同学们掌握轧钢机械的用途、工作原理、结构以及设计计算方法；了解国外轧钢生产及其机械设备技术的发展趋势；使同学们具有设计及改进轧钢机械的初步能力。2本课程的特点本课程将较为系统地讲授机器（轧机、剪切机、飞剪机、矫正机）力能参数的设计计算、结构设计及主要零部件（如轧辊、万向接轴、压下螺丝、螺母）的设计。对于设计计算的容，应搞清楚该计算方法所作的假设与简化（工程实际问题力学模型）；对于结构方面的容，应通过对典
2、型结构的分析，搞清楚该结构的工作原理、特点，掌握设计思想，学会结构设计的一般方法。 1-2 轧钢生产及轧钢机械一轧钢生产轧钢生产使将钢锭或钢坯轧制成钢材的生产环节。轧制方法生产钢材，具有生产率、品种多、生产过程连续性强、易于实现机械化自动化等优点，因此，它比锻造、挤压、拉拔等工艺得到更广泛的应用。目前 90%的钢材均是经过轧制成材的，可见轧钢厂（车间）在联合企业中具有重要的地位，在国民经济中发挥着重要的作用，如生产建筑、造船、汽车、石油化工、国防及家用电器等，所用钢板都是在轧钢厂里产出来的。轧钢产品按断面形状分为钢板钢管型钢（线材）见P1.Fig1-11 板带材应用围最广，占钢产量的50%以上
3、；分为热轧板带冷轧板带分为中厚板： 4-60mm薄板： 0.2-4mm，可切定尺寸，又可成卷；2. 钢管用途也很广泛，占钢产量10%左右；3. 型钢和线材占钢产量的40%左右。二轧钢机械（设备）主要指完成由原料到成品整个轧钢工艺过程中使用的机械设备，一般包括轧钢机及一系列辅助设备组成的若干个机组。1. 主要设备即轧钢机， 它是使轧件产生塑性变形的机器，由工作机座， 传动装置 （接轴、齿轮座、减速机（器） 、联轴器）及主电机组成，也称主机列。主机列的类型及特征标志着整个轧钢车间的类型及特点。2. 辅助设备除轧机以外的各种设备统称为辅助设备。其数量大，种类多，而且机械化，自动化程度越高，其占比例就
4、愈大，它包括剪切机（飞剪机） 、矫正机、卷取机、拆卷机等。教案用纸容重点、要点4. 有限单元法根据变分原理求解数学，物理问题的一种数值解法。即将弹性连续体离散化为有限个单元组成的集合体，然后按矩阵分析方法来求解。5. 计算机辅助设计（ CAD）通过计算机实现自动设计和自动绘图。第二章轧制力能参数重点：轧制理论基本概念变形程度，变形速度。难点：变形速度的确定滑动理论： l / hm2, umV1hlh0粘着理论： l / hm2,umVrln h0lh1一几个基本概念1. 简单轧制过程：（ 1） 两辊都驱动；（ 2） 两辊直径相同；（ 3） 两辊转速相同；（ 4） 被轧金属做等速运动；（ 5）
5、被轧金属仅受轧辊作用的力；（ 6） 被轧金属的机械性质是均匀的。但实际上，上述条件很难保证，因此我们一般都将轧制过程假定为简单轧制过程来分析。2. 体积不变定律和最小阻力定律。（ 1） 体积不变定律：是指物体的体积在塑性变形过程中为一常数，即h0b0l 0h1b1l1 。体积不变定律在压力加工中得到了广泛的应用，是计算轧制前后尺寸参数的基本依据。（ 2）最小阻力定律：是阐述物体在变形过程中金属质点的流动规律的。它是指物体在变形过程中， 当其质点有向各方向移动的可能时， 物体质点将向着阻力最小的方向移动。例：当轧件在轧辊中轧制时，由于沿棍身方向存在着摩擦阻力，沿轧件高度方向又受到轧辊的限制，因此
6、轧件主要时沿着阻力最下的轧制方向伸长。最小阻力定律时分析压力加工变形过程的基本定律。二轧制过程的基本参数教案用纸容重点、要点1. 几何参数D , R 轧辊直径和半径；h0 , h1 轧制前后轧件高度；b0 , b1 轧制前后轧件宽度；l 0 ,l1 轧制前后轧件长度；Rhh2咬入角， cos1；R2Rl 接触弧水平投影长度， lRh, h h0 h1 ；临界角（中性角） ，此处 v件v辊 ；2. 轧制变形区特征参数：（ 1）绝对变形量：轧制前后的尺寸差值。压下量：hh0h1 ；宽展量：bb0b1 ；延伸量：ll0l1 ；教案用纸容重点、要点（ 2） 相对变形量：是轧件的绝对变形量与变形前尺寸之
7、比，反映金属的变形程度。变形程度：（相对压下量） ：h；h0在轧制时，相对变形沿接触弧时变化的。在任意断面上，h0hxxh0则变形区中平均变形程度为：1lh0 hxd xmh0l0一般将接触弧看成是抛物线，hx h1l2h x21 l h0(h1l2h x22 h 2则mh0dxh03l03（ 3）轧制过程变形系数：时轧制前后相应之尺寸比值。压下系数：h11；h0宽展系数：b11；b0延伸系数：l11；l0依体积不变定律：h0b0l01 11，hb l即 h1b1l11 （1）三个变形系数关系。h0b0l 0又 l1h0b0F01（依最小阻力定律）l 0h1b1F1由此可见，延伸系数也等于轧制
8、前后轧件横断面积之比，且永远大于1。在轧钢生产中，钢坯要经过若干道次的轧制，其延伸系数可分为总延伸系数和各道次延伸系数。各道次轧制前轧制的横断面积：F0F11 ；F1F22 ；MM教案用纸容重点、要点Fn 1Fnn ；则： F0Fn12 Ln所以 F0123 LnFn因此：总延伸系数为各道次延伸系数之积。（ 4）变形速度u：单位时间的变形程度。（ u或 &）或相对变形时间的导数。ddhdh1dh1Q ududtdthdthh式中： h 变形物体的瞬时高度；dhVh 线压缩速度；dtVh2vy vy 压下速度；（ uvh2vyh）h由于轧制时，变形速度在接触弧区间也是变化的，则在任意断面上的变形
9、速度：2vyuxhx于是平均变形速度um1llux dx0当忽略宽展时，依体积不变定律：l1h1b1l1hxbxl xv1（ b1bx ）tttl xvxth1v1hxvxv1 轧件出口速度滑动理论认为：变形区中轧件与轧辊间存在滑动，处于滑动摩擦条件下，故vy vx tanv1h1tanhx于是： um1l2vydx1l2v1h1 tanl0hxl0hx2dx1h0 2v1 h1 dhx11h0v1h1v1 h所以： umh1hx22 dxdx2dhxllh1hxl h0教案用纸容重点、要点l（适用于2 ）而粘着理论认为：变形区中轧件于轧辊间无相对滑动，即粘hm着，则接触弧上各点轧件线速度于轧辊线速度相等，vyvr sin则：vy2vr sin2vr sinux2hx2( R R cos ) h1hx2vrsin2vr（很小）2R 2h14Rh12122vrdvrhv则 um0 R2lln2h1h1（适用于
