第2章 轧辊  2.1 轧辊的组成与分类 2.2 轧辊的尺寸参数 2.3 轧辊的材料及选择  2.4 轧辊的强度校核  2.5 轧辊的变形计算      例题讲解  2.1 轧辊的组成与分类      轧辊是用来直接完成轧制过程中金属塑性变形的主要工具。 §max.book118.com 轧辊的组成 轧辊一般是由辊身、辊颈和辊头三部分组成。  1、辊身            （1）定义：是轧辊的中间部分，直接与轧件接触，并使其产生塑性变形，是轧辊的工作部分。   （2）轧辊的辊身有光面辊和有槽辊。（图2－1）   （3）参数：D－辊身直径               L－辊身长度   （4）对轧辊辊身的要求：           ①有很高的强度；②有足够的刚度；           ③有较高的表面硬度和耐磨性；               ④有良好的组织稳定性，以抵抗轧件的高温影响。   2、辊颈            （1） 定义：是轧辊的支承部分。轧辊依靠辊身两侧的辊颈支承在轧辊轴承上。   （2）轧辊的辊颈有圆柱形辊颈和圆锥形辊颈。（图2－1）   （3）参数：d－辊颈直径               l－辊颈长度   （4）对轧辊辊颈的要求：           ①足够的强度；②有一定的耐磨性；           ③表面应平滑、光洁、无麻点和裂纹；           ④防护措施。             辊颈与辊身交界处是应力集中的部位，往往是轧辊强度上的薄弱环节，因而该处必须具有适当的过渡圆角。  3、辊头   （1）定义：是轧辊与连接轴相接的部分。   （2）轧辊的辊头有梅花型、万向节型和带双键型。   （3）参数：d1－辊头直径   l1－辊头长度         当轧辊不传动（工作辊驱动条件下的支承辊）或只有单侧传动时，轧辊可以不做专门的辊头，仅在辊颈外留有可供换辊的起吊部分。  §max.book118.com 轧辊的分类 1、按构造分类    ①光面轧辊：应用于轧制板带材。    ②有槽轧辊：应用于轧制型钢、线材和钢坯。  2、按用途分类        ①? 工作辊：一般是驱动辊，辊颈小，并与高温接触，因此，要求有一定的强度、刚度和较高的耐磨性。        ② 支承辊：主要是承受弯曲负荷，要求它有足够的抗弯强度和抗弯刚度。      此外，还要考虑支承辊与工作辊间的接触应力。  3、按构造分类    ①软面轧辊    ②半硬面轧辊    ③硬面轧辊       ④特硬轧辊（冷硬轧辊） §max.book118.com 轧辊所受的载荷  1、摩擦     轧辊辊身表面和被轧金属间由于变形区中前、后滑，咬入打滑和卡钢等原因产生相对运动，导致轧辊辊身表面的剧烈摩擦。 2、机械载荷          由于轧制时轧辊上受到巨大的轧制压力和转矩的作用，因此在轧辊上产生弯曲应力、扭转应力和接触应力。在轧件咬入轧辊的瞬间以及当轧制速度变化时，上述应力由动载荷引起。 3、热载荷     在热轧条件下，轧辊辊身交替受到轧件高温和冷却水的作用，从而产生热循环应力。 §max.book118.com  轧辊的破坏、失效主要形式 1、磨损       正常轧制时，辊身磨损达到轧辊允许的总重车量后，就会因辊身的表面硬度丧失和削弱而报废。  2、折断           过大的轧制压力产生的机械应力是导致轧辊折断的主要原因。在有足够的冷却水的情况下，单纯的热应力不会导致断辊，但由此产生的辊身细小热裂纹将成为轧辊        折断的应力集中源，在一定的机械应力共同作用下即可断辊。在特殊情况下，高温无水冷却的二辊叠轧薄板轧机的轧辊，在极高的热应力作用下即可因单纯的热应力断辊。轧辊铸造时的残余应力在一般情况下不致引起断辊。  §2.1. 5  轧钢生产对轧辊的要求 1、具有所要求的强韧性； 2、具有所要求的耐磨性； 3、具有一定的耐热性； 4、具有耐剥落性。  2.2 轧辊的尺寸参数  §max.book118.com辊身尺寸 1、轧辊名义直径 （公称直径）D       通常是指轧钢机人字齿轮的节圆直径或齿轮座的中心距。对轧辊由两个单独电机驱动的初轧机而言，公称直径按最末道次的轧辊中心距计算。        型钢轧机以齿轮座的中心距作为轧辊名义直径；       初轧机则把辊环外径作为名义直径。                             型钢轧机以轧辊的名义直径来作为轧机标称的组成部分。因为型钢品种规格与轧辊辊身直径的大小成正比，辊身直径的数值即可反映该轧机所生产的品种规格。然而由于生产不同品种规格所对应的轧辊辊身直径不同，因此通常习惯采用和轧辊辊身直径有一定对应关系而数值保持恒定不变的人字齿轮机座的中心距（人字齿轮节圆直径）作为型钢轧机的名义直径来表征轧机。  2、轧辊的工作直径  Dg       是指轧辊与轧件接触进行变形而直接工作的直径。在有槽轧辊上是指槽底处直径。  3、辊身长度 L      是表征板带钢轧机特征的主要参数。板带钢轧机以（四辊或多辊轧机则指工作辊）辊身长度作为轧机标称的组成部分。这是因为辊身长度能直观的反映出轧机所能生产的最大板宽，而板宽也正反映出了板带材的使用范围和生产板带材的难易程度。  4、轧辊的重车率      在轧制过程中，轧辊辊面因工作磨损，需不止一次地重车或重磨。轧辊工作表面的每次重车量为0.5~5 mm; 重磨量为0.01~0.5 mm  。轧辊直径减小到一定程度后，即不能再使用。轧辊从开始使用直到报废，其全部重车量与轧辊名义直径的百分比称为重车率。       初轧机轧辊的重车率受咬入能力和辊面硬度的限制；板带钢轧机轧辊的重车率只受表面硬度的限制。  §2.2. 2轧辊的辊颈尺寸       辊颈直径d 和辊颈长度 l 与轴承的型式和工作载荷有关，辊颈的直径受轴承径向尺寸的限制，而且辊颈与辊身的交界面，往往是最薄弱的环节。  三辊型钢轧机       d / D = 0.55                 l / d = 0.92 ~1.20 中厚板轧机          d / D = 0.67 ~ 0.75         l / d = 083 ~ 1.0   2、万向轴头（扁头）的尺寸                D1 = Dmin －  ( 5 ~ 15 )   mm ;                s  = ( 0.25 ~ 0.28 )  D1   mm                a  = ( 0.50 ~ 0.60 )  D1   mm ;                b  = ( 0.15 ~ 0.20 )  D1   mm ;                c  = ( 0.5 ~ 1.00 )  b  mm ;    式中 ：Dmin  －重车后最小辊身直径（ mm）。 2.3 轧辊的材料及选择 ? §max.book118.com  轧辊的材料 1、常用轧辊材料 （1）铸铁轧辊       ①碳素铸铁轧辊（普通铸铁轧辊）       ②合金铸铁轧辊       ③球墨铸铁轧辊          铸造轧辊时，采用不同的铸型，可以得到不同硬度的铸铁轧辊。       ①软面铸铁轧辊：是用砂型直接浇注灰口铸铁而成；       ②半硬面铸铁轧辊
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