第3章 轧辊轴承   3.1 轧辊轴承的工作特点   3.2 轧辊轴承的类型与特点    3.3 非金属衬开式轴承   3.4 滚动轴承    3.5 液体摩檫轴承  3.1 轧辊轴承的工作特点  1、轧辊轴承的作用：是用来支承轧辊，并承受由轧辊传来的轧制力，同时保持轧辊在机架中正确位置。 2、轧辊轴承应具有较小的摩擦系数，足够的强度和刚度，寿命长，便于换辊。 3、轧辊轴承的负荷（工作）特点：      轧辊轴承是轧钢机工作机座中的重要部件。由于各类轧机的结构及工作条件差别很大，因而必须采用不同类型的轴承。和一般用途的轴承相比，轧辊轴承有以下特点：   ①承受很高的单位压力（p）；   轧辊轴承所承受的单位压力要比普通轴承大2～5倍。这是因为轧机的轧制压力大，而其轴承受外围尺寸的限制和在较短的辊颈内使用很大的许用应力所决定的。 ②承受的热许值即Pv值大；    Pv值比普通轴承大4～24倍；Pv值是代表能量消耗的指标，即反映轴承发热情况的数值，由于轧辊轴承的单位压力高，且辊颈圆周速度也较大，这就造成了Pv值很大。 ③工作温度高；    轴承的工作温度在普通机械上只有几十度，最高到100 0C左右，而轧辊轴承的工作温度可达300 0C，甚至可达400 0C。为了使轧辊轴承温度不致升得过高，可在辊颈上浇水或用强力的循环油达到人工冷却。 ④工作条件恶劣。      除了高负荷外，轧辊轴承在受到高温的同时用水冷却，因而温度很不稳定，而且污水、氧化铁皮和尘土等容易落入，润滑也较困难等。所以如何选择轧辊轴承的型式和选择轴瓦材料是很重要的。        各种热轧机在轧制时，轧辊都要用水冷却(叠轧薄板轧机除外)，且有氧化铁皮飞溅；冷轧机在轧制时要采用工艺润滑剂(乳化液或其它轧制油)来润滑、冷却轧辊与轧件，在多数情况下，它们是不能与轴承润滑剂相混的。因此，对轴承的密封提出了较高的要求。  3.2 轧辊轴承的类型与特点    轧辊轴承的主要类型是滚动轴承与滑动轴承。    轧辊上使用的滚动轴承主要是双列球面滚子轴承，四列圆锥滚子轴承及多列圆柱滚子轴承。滚针轴承仅在个别情况下用于工作辊。滚动轴承的刚性大，摩擦系数较小，但抗冲击性能差、外形尺寸较大。它们多用在各种板带轧机和钢坯连轧机上。       滑动轴承有半干摩擦与液体摩擦两种。半干摩擦滑动轴承主要是开式酚醛夹布树脂轴承(夹布胶木轴承)，它广泛用于各种型钢轧机、钢坯轧机及初轧机。在有的小型轧机上还使用铜瓦或尼龙轴承。叠轧薄板轧机采用铜瓦轴承，但由于轧辊温度高，故采用沥青作为轴承的润滑剂。     液体摩擦轴承有动压、静压和静一动压三种结构型式。它们的特点是摩擦系数小，工作速度高，刚性较好，使用这种轴承的轧机能轧出高精度的轧件。这种轴承广泛用在现代化的冷、热带钢连轧机支承辊及其它高速轧机上。      液体摩擦轴承的允许速度只受散热条件的限制，在适当冷却的条件下，当速度提高时，承载能力不是降低，而是提高。      目前，液体摩擦轴承已经在连轧机上成功地工作着，并且从实践中已证明，可以用在可逆式轧机上。一般地说，对于经常启动和可逆的轧机，由于液体摩擦轴承负荷起动时摩擦力矩大，因此是不希望采用的。但在制造精确及启动很迅速的情况下，轴承很快进入液体摩擦区域，故有采用的可能。      动压轴承的制造精度要求高，成本贵，安装、维护要求严格。 带金属轴瓦的滑动轴承：用于叠轧薄板轧机。 带布胶轴瓦的滑动轴承：用于开坯、中厚板及型钢轧机。 闭式（液体摩擦）轴承：用于四辊轧机。 滚动轴承：用于钢板、钢坯、线材、钢管轧机。  课外作业: ?1、轧辊轴承的工作特点是什么？  2、轧辊轴承的类型、特点及用途是什么？   3.3 非金属衬开式轴承  §max.book118.com 带非金属轴瓦的开式滑动轴承 1、应用：除冷轧机、薄板轧机、部分线材轧机和钢管轧机以外的大部分轧机上。 2、制作：布胶轴瓦是一种用棉织品（棉布或帆布）先在合成树脂中浸透的棉布用高压压制成，其布层之间都充满了树脂，是一种多层状的塑料。   3、轴瓦主要是酚醛夹布树脂（胶木轴瓦）和塑料轴瓦。  4、优点： ①摩擦系数低，具有良好的耐磨性，因此寿命高，并可减少能耗；        ②胶木轴瓦比较薄（30～40mm），故可采用较大的辊颈直径，这样有利于提高辊颈强度；          ③胶木轴瓦可用水润滑，不存在轴承密封问题；            ④胶木轴瓦质地较软，既耐冲击，又能吸收进入轴承的氧化铁皮等硬质颗粒，因而有利于保护辊颈表面质量。 缺点：   ①强度低，耐热性和导热性差；            ②工作时需要大量的循环水进行强制冷却和润滑；             ③刚性差，弹性模量只有500～1100MPa，因此受力后弹性变形大。对轧件尺寸要求严格的轧机，不宜采用这种轴承瓦。  5、配置：         径向衬瓦（轴瓦）         轴向衬瓦（端衬瓦）         目前应用最广的整压成型的圆柱形衬瓦。为了提高耐磨性能，组合式衬瓦应使其分层方向与辊颈表面垂直布置。 6、整块式布胶轴瓦的主要尺寸         ①布胶轴瓦的长度l决定于辊颈长度；         ②轴承轴瓦的包角α还与轴瓦承受的水平分力的大小有关系。一般在1000～1400范围内。           ③ 轴瓦厚度h      h一般取25～40mm 。 7、端衬瓦（止推轴瓦）            辊颈直径 ≤600mm  时，用整块的；            辊颈直径    600mm  时，用三块拼合式。 8、衬瓦在轴承中的装配           主轴瓦装在受轧制力方向；           中辊轴瓦装在辊颈上、下两边；           上辊轴承在辊颈下装辅助瓦（托瓦），以便在轧辊空载时承受轧辊重量。       非金属衬开式轴承是半干摩擦滑动轴承的主要形式，而酚醛夹布树脂(夹布胶木)是非金属轴承衬的理想材料。它的特点是：   1)? 抗压强度较大，顺纤维方向为100～150MPa，垂直纤维方向可达230～245MPa；   2)? 摩擦系数比金属衬瓦低10～20倍；   3)? 有良好的耐磨性，使用寿命较长；   4) 胶木衬瓦较薄(30～40mm)，故可以采用较大的辊颈尺寸，有利于提高轧辊强度；   5)? 可用水做润滑剂，不存在轴承密封的问题；   6) 能承受冲击载荷。       胶木衬瓦的缺点是它的耐热性和导热能力差(导热系数比金属衬瓦约低90倍)，工作时需要大量的循环水进行强制冷却。另外，它的刚性差，弹性模数只有500～1100MPa，受力后弹性变形较大。因此，在轧件尺寸要求严格的轧机(精轧机座)上，不宜使用这种轴承。      胶木轴瓦冷却与润滑用水的水量，可按下面经验公式大致确定 式中 Q —— 一个轴瓦的耗水量，kg／h；      P —— 作用在轴承上的力，N；      d —— 轧辊辊颈直径，cm；      u —— 摩擦系数，u = 0.03～0.06；        n —— 轧辊转数，r／min。       为改善轴瓦的工作状况，在更换轧辊时或停车以后，可向轴瓦内注入适量干油。对可逆式轧机，周期性地注入少量干油，可以减小轧机的启动力矩。      钢轧辊辊颈如果表面淬火，可显著延长轴瓦寿命。      轴瓦的结构形
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