完整版非标角钢冷轧矫直机40矫直部分41毕业论文设计.docx

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完整版非标角钢冷轧矫直机40矫直部分41毕业论文设计

非标角钢冷轧矫直机（矫直部分）

摘要

矫直机是轧制车间必不可少的重要设备，而且广泛用于轧材作坯料的各种车间，如汽车、船舶制造厂等。

矫直机矫直钢板时,由于长度方向发生塑性变形,导致钢板与矫直辊速度差可达到3%,因而产生附加扭矩。

以往的整体传动易导致接轴和齿轮损坏,同时当矫直辊与钢板产生速差时,钢板打滑现象会损伤表面,为了避免这些现象的发生,矫直辊尽量采用单独传动或分组传动,同时还可用于控制张力。

本文首先通过对矫直原理的学习了解，通过大量计算确定矫直辊数目。

然后根据工件的形状确定辊形进而来对整个矫直辊结构进行设计。

其次就是动力传动和引导装置的设计。

考虑到传统与现代的设计思想，本课题采用矫直辊在矫直机平台上，均匀而且独立分布。

通过这种设计，它不仅使矫直辊能够单独传动，而且能够通过改变各个矫直辊间的距离随时变身成现代主流的异辊距矫直机。

关键词：

矫直机，异辊距，矫直辊，扭矩

NON-STANDARDANGLEIRONCOLD

STRAIGHTENINGMACHINE

ABSTRACT

Straighteningmachineisimportantandindispensableequipmentinrollingworkshop,anditisalsousedinavarietyofworkshopsrolledtobillets,Suchasautomotive,shipmanufacturing,etc..

WhenstraightenerisusedtoStraightenplates,duetolengthoftheplastic,itsdeformationisoccurred,resultinginthevelocitydifferencebetweensteelplateandstraighteningrolls,justlikethe3%rate,therebycreatingadditionaltorque.Theoveralldrivepasteasilyleadstodamagebetweenaxisandgear.Atthesametimewhenthespeedofstraighteningrollersandsteelproductionisdifferent,thesteelskiddingmaydamagethesurface,inordertoavoidtheoccurrenceofthesephenomena,straighteningrollasfaraspossibleuseseparatedriveorgroupdrive,atthesametimeitcanalsobeusedtocontrolthetension.

Firstly,throughtheunderstandingandlearningoftheprincipleofstraightening,thenumberofthestraighteningrollersaredeterminedbyalargenumberofcalculations.Thenaccordingtotheshapeoftheworkpiece,thecontourofthestraighteningrollerandtheentiredesignofthestructureofstraighteningrollerisdetermined.Thesecondisthedesignofthepowertransmissionandguidedevices.

Takingintoaccountthetraditionalandmoderndesign,thisissueputsthestraighteningrollerintostraighteningmachineplatformwithuniformandindependentdistribution.Inthisdesign,itnotonlymaketheseparatedriveofstraighteningrollerspossible,butalsototransformintomodernmainstreamstraightenerbychangingthedistancebetweeneachstraighteningrolleratanytime.

KEYWORDS:

Straighteningmachine,differentfromtheroll,straighteningrolle

前言1

第1章绪论2

§1.1矫直的定义2

§1.2矫直技术的发展及现状3

§1.3矫直机的发展及现状4

§1.4平行辊矫直法的简介5

第2章矫直部分的设计6

§2.1矫直辊数的确立6

§2.1.1矫直辊数与钢板厚度的关系6

§2.1.2矫直的理论计算7

§2.2矫直辊的结构设计10

§2.2.1矫直辊径与辊距的确定10

§2.2.2矫直辊上下两辊中心距地确定11

§2.2.3矫直辊的整体设计12

§2.3矫直辊的整体强度校核12

§2.3.1矫直辊主要参数12

§2.3.2矫直辊主动轴的强度校核13

§2.4本章小结15

第3章主传动部分的设计16

§3.1传动的结构设计16

§3.2传动部分的强度校核18

§3.3本章小结21

第4章轧制部件的设计22

§4.1轧制部件的设计22

§4.2轧辊轴的强度校核23

§5.3本章小结25

第5章进料部件、皮带轮的设计26

§5.1进料部件的设计26

§5.2皮带轮的设计26

§5.3本章小结25

第6章总结29

参考文献30

致谢31

前言

矫直技术多用于金属条材加工的后部工序，在很大程度上决定着产、成品的质量水平。

矫直技术同其他金属加工技术一样在20世纪取得了长足的进展，相应的矫直理论也取得了很大的进步。

不过理论滞后于实践的现象比较明显。

例如矫直辊负转矩的破坏作用在20世纪下半叶才得以解决（改集体驱动为单辊驱动，改刚性连接为超越离合连接等），但其破坏作用的机理直到20世纪80年代末材被阐明。

另外，就矫直理论的总体来看，仍然处于粗糙阶段，首先就是其基本参数的确定还要依靠许多经验算法和经验数据，如辊数、辊距、辊径、压弯量及矫直速度；其次是许多技术现象如螺旋弯废品、矫直缩尺、矫直噪声、斜辊矫直特性、斜辊辊形特性、拉弯变形匹配特性等都缺乏理论阐述；再次是理论的概括性不够，一套公式不仅不能包括各种断面型材，甚至不能包括同类断面而尺寸和材质不同的工件，如弯矩与矫直曲率等都缺少通用表达式。

20世纪70年代以来，矫直技术与矫直理论的发展明显加快，如拉弯矫直技术很快走向成熟；开发成功平动（万能）矫直技术、行星矫直技术、全长矫直技术、程序控制矫直技术、变凸度及变辊距矫直技术，以及双向旋转矫直技术等；完善了等距双曲线辊形设计法；创立了等曲率递减反弯辊形设计法、矫直耗能计算法、主要工艺参数计算法、两种拉弯制度的定性与定量分析以及负转矩和超前接触分析法；尤其在利用相对值概念对各种矫直过程进行定量分析工作中取得了系统化的成果，为矫直技术数字化处理打下了基础。

在这种情况下，本文采用平行辊等距矫直法对非标角钢进行矫直。

本课题主要工作分为三部分:

1.矫直部分传动方案的设计

2.轧制部分的设计、进料部件的设计

3.矫直力的校核，皮带轮的设计

限于本人的水平，本文虽经多次修改，但难免会有疏漏甚至错误之处，恳请各位评审老师及同学批评指正。

第1章绪论

矫直技术属于金属加工学科的一个分支，已经广泛应用于日用金属加工业，仪器仪表制造业，汽车、船舶和飞机制造业，石油化工业，冶金工业，建筑材料学业，机械装备制造业，以及精密加工制造业。

矫直技术在广度和深度方面的巨大发展迫切要求矫直理论能进一步解决一些疑难问题，推动开发新技术和研制新设备。

本章主要介绍矫直机的定义，矫直技术的发展，矫直机的发展现状和平行辊矫直法的介绍。

§1.1矫直的定义

金属条材像型、管、线、板、带等长条状的金属型材，在轧制、锻造、挤压、运输、冷却及各种加工过程中常因外力作用，温度变化及内力消长而发生弯曲或你扭曲变形。

在长度远大于宽度或厚度的条材上，纵向纤维的变形十分明显；在宽度不太小的条材上如带材横向纤维的变形有时显而易见。

为了获得平直的成品条材必须使其纵向纤维或纵向截面由曲变直，横向纤维或横向截面也由曲变直，实现这一要求的工艺过程称为矫直。

矫直与弯曲是两个相反的工艺过程,但它们的变形机理是相同的。

通常，不同金属都有大小不等的弹性极限，即使在塑性变形条件下仍然伴随着弹性变形。

弹性变形意味着势能的贮存，表现为一种弹性返回的能力，完全能返回原状的变形称为纯弹性变形，否则都是弹塑性变形。

而纯塑性变形是指在相当大变形程度或在相当高的变形温度时，忽略不计其很小的弹复能力而假定的一种理想状态。

古人从生产和生活实践中早已认识到弹性的存在，，并得出“矫正必须过正”的理性结论。

今人对金属矫直理论的研究不仅从理论上验证了“矫正必须过正”的基本规律，而且找到了计算“过正量”的科学方法，指出在“过正量”与金属弹复量相等时可以达到矫直目的。

由于条材种类不同，弯曲形态不同，各自所要求的矫直方法也不尽相同。

工业上人们已经研制成功的矫直方法主要有压力矫直法、平行辊矫直法、斜辊矫直法、转毂矫直法、平动矫直法、拉伸矫直法、拉弯矫直法及其他一些特殊的矫直法。

本设计采用平行辊矫直法。

平行辊矫直法是把间断的压力矫直法变成辊式连续矫直法，从入口到出口交错交错布置若干个互相平行的矫直辊，按递减压弯规律进行多次反复压弯以达到矫直目的。

不仅显著提高工作效率，而且能获得很高的矫直质量。

这种矫直法在板材及型材矫直中得到广泛应用，不仅能矫直型材的主弯曲，在增加轴向调节条件下也能矫直其侧弯曲；不仅能矫直板材的纵向波浪，在增加弯辊措施后，也能矫直其横向波浪，即矫直其飘曲。

利用两组平行辊将其辊系进行直角组合或称平立辊组合，即将一组水平辊与一组垂直辊组合起来形成复合辊系可以对二维弯曲严重的线材及小型材进行有效的矫直。

§1.2矫直技术的发展及现状

矫直技术同其他金属加工技术一样在20世纪取得了长足的进展，相应的矫直理论也取得了很大的进步。

不过理论滞后于实践的现象比较明显。

例如矫直辊负转矩的破坏作用在20世纪下半叶才得以解决（改集体驱动为单辊驱动，改刚性连接为超越离合连接等），但其破坏作用的机理直到20世纪80年代末材被阐明。

另外，就矫直理论的总体来看，仍然处于粗糙阶段，首先就是其基本参数的确定还要依靠许多经验算法和经验数据，如辊数、辊距、辊径、压弯量及矫直速度；其次是许多技术现象如螺旋弯废品、矫直缩尺、矫直噪声、斜辊矫直特性、斜辊辊形特性、拉弯变形匹配特性等都缺乏理论阐述；再次是理论的概括性不够，一套公式不仅不能包括各种断面型材，甚至不能包括同类断面而尺寸和材质不同的工件，如弯矩与矫直曲率等都缺少通用表达式。

20世纪70年代以来，矫直技术与矫直理论的发展明显加快，如拉弯矫直技