四辊轧机液压压下装置液压系统设计

摘要本次设计的课题是四辊初轧轧机的压下机构设计，主要是对四辊初轧机压下机构的压下螺丝、压下螺母、压下止推轴承进行了改造设计。

通过对四辊轧机压下机构的改造设计，电机通过两级圆柱齿轮减速和一级蜗杆蜗轮减速传动压下螺丝。

压下螺丝和压下螺母选择了合理的机构，压下螺丝传动端选择了花键的结构形式，承载能力大；传动端花键采用了连续压力油润滑，能将润滑油输送到压下螺丝的各个润滑点，便于操作；压下螺丝的止推端部做成凹形，这时，凸形球面止推轴承处于压缩应力状态，可以提高了压下止推轴承的强度。

压下螺母为整体螺母，整体螺母加工制造较为简单，工作可靠。

压下螺母中油孔的设计有利于螺纹的润滑，能有效的提高其使用寿命。

本课题根据螺纹的自锁条件进行了梯型螺纹设计，通过螺纹的自锁设计并增大压下螺丝球面止推轴颈有效防止了压下螺丝的自动旋松，提高了轧制时的辊缝精度。

压下螺丝的止推轴承是推力圆锥滚子止推轴承，推力圆锥滚子轴承比铜垫滑动止推轴承提高承载能力35%左右，在轧制时轧辊弯曲时能实现压下螺丝自位调心。

最后本设计讨论了压下螺丝阻塞事故的动力学机理，提出了操作注意事项。

关键词：四辊轧机；压下机构；压下螺丝；压下螺母；压下止推轴承毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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1 引言轧机的压下装置是轧机的重要结构之一，用于调整辊缝，也称辊缝调整装置，其结构设计的好坏，直接关系着轧件的产量与质量。

压下装置按传动方式可分为手动压下、电动压下和液压压下，手动压下装置一般多用于不经常进行调节、轧件精度要求不严格、以及轧制速度要求不高的中、小型型钢、线材和小型热轧板带轧机上。

电动压下装置适用于板坯轧机、中厚板轧机等要求辊缝调整范围大、压下速度快的情况，主要由压下螺丝、螺母及其传动机构组成。

在中厚板轧机中，工作时要求轧辊快速、大行程、频繁的调整，这就要求压下装置采用惯性小的传动系统，以便频繁的启动、制动，且有较高的传动效率和工作可靠性。

这种快速电动压下装置轧机不能带钢压下，压下电机的功率一般是按空载压下考虑选用，所以常常由于操作失误、压下量过大等原因产生卡钢、“坐辊”或压下螺丝超限提升而发生压下螺丝无法退回的事故，这时上辊不能动，轧机无法正常工作，压下电动机无法提起压下螺丝，为了克服这种卡钢事故，必须增设一套专用的回松机构。

电动压下装置的主要缺点之一是运动部分的惯性大，因而在辊缝调节过程中反应慢、精度低，对现代化的高速度、高精度轧机已不适应，提高压下装置响应速度的主要途径是减少其惯性，而用液压控制可以收到这样的效果。

液压压下装置，就是取消了传统的电动压下机构，其辊缝的调节均由液压缸来完成。

在这一装置中，除液压缸以及与之配套的伺服阀和液压系统外，还包括检测仪表及运算控制系统。

全液压压下装置有以下优点：1、惯性小、动作快，灵敏度高，因此可以得到高精度的板带材，其厚度偏差可以控制到小于成品厚度的1%，而且缩短了板带材的超差部分长度，提高了轧材的成品率，节约金属，提高了产品质量，并降低了成本；2、结构紧凑，降低了机座的总高度，减少了厂房的投资，同时由于采用液压系统，使传动效率大大提高；3、采用液压系统可以使卡钢迅速脱开，这样有利于处理卡钢事故，防止了轧件对轧辊的刮伤、烧伤，再启动时为空载启动，降低了主电机启动电流，并有利于油膜轴承工作；4、可以实现轧辊迅速提升，便于快速换辊，提高了轧机的有效作业率，增加了轧机的产量。

目录摘要 ............................................................................................................................... - 1 -Abstract .......................................................................................................................... - 2 -1、绪论 ......................................................................................................................... - 3 -1.1液压压下与电动压下比较 ............................................................................. - 3 -1.2 国内外研究与现状 ........................................................................................ - 3 -1.2.1 国外概况 ............................................................................................. - 3 -1.2.2 国内概况 ............................................................................................. - 4 -1.3本课题的主要研究内容 ................................................................................. - 4 -1.3.1 假定轧钢机的主要参考参数 ........................................................... - 4 -2 轧机液压AGC系统原理设计................................................................................. - 5 -2.1轧机液压AGC控制系统的组成................................................................... - 5 -2.2系统原理设计 ................................................................................................. - 5 -3 液压系统主要参数计算及元件选择 ....................................................................... - 8 -3.1 确定系统工作压力 ........................................................................................ - 8 -3.2液压缸的设计 ...................................................................... 错误!未定义书签。

四柱式液压机液压系统设计四柱式液压机液压系统是一种常用的工业生产设备，其液压系统设计的好坏直接影响到设备的性能和使用寿命。

下面将从液压系统的组成和设计要点两个方面做详细的介绍，以期对四柱式液压机液压系统的设计有一个全面的了解。

1.液压系统的组成(1)液压泵：液压泵是液压系统的动力源，负责向液压缸提供压力油。

在选择液压泵时，应考虑液压系统的工作压力、流量需求以及工作环境等因素。

(2)液压缸：液压泵提供的压力油通过液压管路输送到液压缸中，产生推力或拉力。

液压缸通常由活塞、密封装置和活塞杆组成。

(3)液压阀：液压阀用于对液压系统进行控制和调节。

常见的液压阀包括直动式换向阀、电磁换向阀、电液比例阀等。

液压阀的选择应根据液压系统的控制要求和性能参数进行。

(4)油箱：油箱用于储存液压油，并起到冷却液压油的作用。

油箱还会安装滤油器和油位检测器等附件。

(5)液压管路：液压管路将液压泵提供的压力油输送到液压缸中，起到传输作用。

液压管路应选择适当的管径和材料，保证系统的流量和压力损失在合理范围内。

2.液压系统设计要点(1)系统工作压力：四柱式液压机液压系统的工作压力一般在10-25MPa之间。

工作压力的选择应根据液压机的设计要求和工作环境进行，同时应考虑液压泵、液压管路和液压缸等部件的承压能力。

(2)液压泵的选择：液压泵的选择应通过计算液压系统的流量需求，确定液压泵的流量和压力参数。

同时，还需要考虑液压泵的转速、功率和效率等因素。

(3)液压阀的选型：根据液压系统的控制要求和性能参数，选择适合的液压阀。

在选择液压阀时，还需要考虑其密封性能、反应速度和可靠性等因素。

(4)油箱和冷却系统设计：油箱的设计应满足液压油的储存和冷却要求。

油箱的尺寸应根据液压泵的流量和液压系统的容积进行选择。

冷却系统的设计应确保液压油的温度在合理范围内，避免油温过高导致液压系统的故障和损坏。

(5)液压管路的设计：液压管路的设计应根据液压系统的流量和压力损失进行计算。

轧机压下装置设计计算第一章绪论 (1)1.1选题背景及目的 (1)1.2轧钢生产在国民经济中的主要地位与作用 (1)1.3国内外轧钢机械的发展状况 (1)1.3.1粗轧机的发展 (2)1.3.2带钢热连轧机发展 (2)1.3.3线材轧机的发展 (3)1.3.4短应力线轧机 (3)1.4轧机压下装置的分类和特点 (5)1.4.1电动压下装置 (5)1.4.2手动压下装置 (6)1.4.3双压下装置 (6)1.4.4全液压压下装置 (8)1.5电动压下装置经常发生的事故及解决措施..................... 错误!未定义书签。

1.5.1压下螺丝的阻塞事故..................................................... 错误!未定义书签。

1.5.2压下螺丝的自动旋松..................................................... 错误!未定义书签。

第二章..................................................... 方案选择.................................................. 错误!未定义书签。

2.1轧制过程基本参数............................................................. 错误!未定义书签。

2.1.1简单轧制过程................................................................. 错误!未定义书签。

2.2.2轧制过程变形区及其参数............................................. 错误!未定义书签。

第三章力能参数的计算............................. 错误!未定义书签。

四辊冷轧机毕业设计四辊冷轧机毕业设计随着工业化进程的加快，金属材料的需求量也不断增加。

而冷轧是金属材料加工中重要的工艺之一，能够使金属材料获得更好的物理性能和表面质量。

因此，设计一台高效、精确的四辊冷轧机成为了毕业设计的主题。

一、冷轧机的作用和原理冷轧机是通过将金属材料经过多次轧制，使其在室温下获得所需的形状和尺寸。

冷轧机主要由四个辊子组成，其中两个辊子称为工作辊，另外两个辊子称为支承辊。

工作辊通过电机驱动，将金属材料夹在两个工作辊之间，通过辊子的旋转和压力的作用，使金属材料发生塑性变形，从而达到冷轧的目的。

二、冷轧机的设计要求1. 高效性：冷轧机需要具备高效的生产能力，能够在较短的时间内完成金属材料的冷轧加工。

因此，在设计过程中需要考虑辊子的转速、辊子之间的间隙以及辊子的直径等因素，以提高冷轧机的生产效率。

2. 精确性：冷轧机需要保证加工后的金属材料能够达到所需的形状和尺寸。

因此，在设计过程中需要考虑辊子的精度和控制系统的精确性，以确保冷轧机能够提供高质量的加工产品。

3. 安全性：冷轧机在运行过程中需要保证操作人员的安全。

因此，在设计过程中需要考虑辊子的保护装置、紧急停机按钮以及设备的稳定性等因素，以确保冷轧机的安全运行。

三、冷轧机的设计方案1. 辊子的选择：在设计冷轧机时，需要选择合适的辊子材料。

辊子材料需要具备高强度、高耐磨性和高热导性等特点，以确保冷轧机的长时间稳定运行。

2. 控制系统的设计：冷轧机的控制系统需要具备高精确性和稳定性，能够实现对辊子转速、辊子间隙和辊子压力等参数的精确控制。

同时，还需要考虑到设备的自动化程度和人机界面的友好性，以提高冷轧机的操作效率。

3. 安全保护装置的设计：冷轧机的安全保护装置需要包括辊子的防护罩、紧急停机按钮、辊子的自动检测装置等。

这些装置能够在冷轧机发生故障或异常情况时及时停机，保护操作人员的安全。

四、冷轧机的应用前景冷轧机在金属材料加工行业中具有广泛的应用前景。

毕业设计（论文）任务书摘要∅∅⨯小型四辊冷轧机，其特点是工作稳定、操作简单、轧制本轧机为190/500450板形好。

本设计主要是针对此轧机的轧辊系统，考虑到产品的稳定性、结构布局、使用寿命，进行轧辊的尺寸计算、刚强度校核、弯曲变形校核、轧辊轴承的选择和使用寿命校核。

同时采用了工作辊传动，这种形式对轧制过程比较有利。

设计中运用斯通公式计算轧制力，由于轴承座的固定性，轴承座要承受偏负荷，轴承磨损严重不但减小使用寿命而且影响轧辊的外形进而对轧制板形产生极大的影响，轧制力大时影响更明显。

因此轧辊的尺寸设计、材料选择很重要而且必须对轧辊和轴承进行必要的校核。

关键词：四辊冷轧机、轧辊、轧辊轴承、轧制力Abstract∅∅⨯small four-high cold rolling mill, characterized by The mill is 190/500450stability、simple in operation and good shape by rolling. This design main for the mill’s roller system, take the mill’s stability、configuration and the service life, it’s necessary to checkout the intensity、barely and distortion by bending of the rollers and the service life of the bearing besides calculate the sizes of the rollers and choosing the bearings. At the same time, drive work roll is the main drive mode for this mill, which form is more favorable for the rolling process.It’s well-off during the design. In the design I have found that due to the fixity of the bearing chock, the biased load will appear in the bearing chock, and the bearings will fray badly, which leads to the short service life of the bearings and influences the rollers’ shape , and then influence of the sizes of the rolling steels, the infection will be strictness under the heavy roll force. Therefore, it’s important to design the rollers’ size and choose of the material, it is must to checkout the rollers and the bearings.Keywords：4-high cold rolling mill、roller、roller bearing、roll force前言50年代以来，我国的钢铁工业取得了巨大的成就，轧钢生产是将钢锭或钢坯轧制成钢材的生产环节。

四辊冷轧机压下系统设计摘要轧辊调整装置的作用主要是调整轧辊在机架中的相对位置，以保证要求的压下量、精确的轧件尺寸和正常的轧制条件。

压下装置也称上辊调整装置，它是用途最广的一种轧辊调整装置，安装在所有的二辊、三辊、四辊和多辊轧机上，就驱动方式而言，压下装置可分为手动的、电动的、和液压三类。

本论文介绍了轧机的发展历史和未来，介绍并分析了轧机的几种压下形式，列举了其各自的优缺点以及各种压下形式的工作原理。

首先通过实习和所查资料确定设计方案并进行方案评述，根据实际情况选择了电动压下方式。

其次根据所给定的基本参数计算轧制力以及选择电动机容量，设计压下螺丝和压下螺母并进行强度和刚度校核;选择轴承并进行寿命校核，设计蜗杆传动和减速器中的齿轮传动，并进行环保性和经济性分析等。

关键词: 冷轧机；电动压下；压下螺丝；蜗杆传动；齿轮Design on Pressure System of Four-roller coldrolling millAbstractThe role of roller adjustment device to adjust roll mainly the relative position in the rack to ensure that the requirements reduction, precise size and normal rolling Rolling. Reduction device, also known as the roller adjustment device, which is the most widely used as a roller adjustment device, installed in all of the two rollers, three rollers, four rollers and multi-roll rolling mill, the drive mode, the pressure device divided manually, electric, and hydraulic three. This paper describes the history and future of the mill, rolling mill introduced and analyzed several pressure form, listed with their respective advantages and disadvantages, and various forms of pressure works. First of all, to find information through the established practice and the design and conduct programs reviewed, according to the actual way to choose a power reduction. Second, according to the calculation of basic parameters of a given choice of rolling force and motor capacity, design pressure once again screws and screw down nuts and check the strength and rigidity; choice for life bearings and check the design of the worm drive and gear box transmission, and for environmental protection and economic analysis.Key words:cold rolling mill; electric pressure; pressure nut; worm; Gear目录1 绪论 (1)选题背景 (1)国内外研究成果 (1)课题研究的内容 (3)2总体方案设计 (4)3 压下电机的选择 (6)轧制力的计算 (6)第一道次的轧制力计算 (6)第二道次的轧制力计算 (7)第三道次的轧制力计算 (9)第四道次的轧制力计算 (10)第五道次的轧制力计算 (12)压下螺旋传动设计 (14)材料选择 (14)压下螺丝和螺母主要尺寸的确定 (14)驱动压下螺丝的力矩 (15)压下螺丝的强度计算 (16)螺母的强度计算 (17)压下电机的容量选择 (18)速比分配 (19)4. 圆柱齿轮的设计 (20)选定齿轮相关参数及工作情况 (20)按齿面接触强度设计 (20)按齿根弯曲强度设计 (22)几何尺寸计算 (23)5 蜗杆传动的设计 (25)选择蜗杆传动类型 (25)选择材料 (25)按齿面接触疲劳强度进行设计 (25)蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (26)齿根弯曲疲劳强度校核 (27)受力分析 (28) (28)6．设备可靠性与经济评价 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1 绪论选题背景钢产量是一个国家经济实力的体现，为了生产更多的钢材就要有更先进的炼钢轧钢技术，现代轧机发展的趋向是连续化、自动化、专业化和大型化,产品质量高,消耗低。

四辊轧机工作原理
四辊轧机工作原理是通过四个辊子的旋转和相互间的运动来达到轧制金属材料的目的。

在四辊轧机中，通常有两个大辊子和两个小辊子。

大辊子被安装在机架上，通过驱动装置转动，小辊子则被调整成合适的位置以保证金属材料的压制。

具体的工作原理如下：
1. 放料：将待轧制的金属材料放置在大辊子和小辊子之间。

这通常是由传送带完成的，使得金属材料可以在轧制过程中连续不断地被加工。

2. 压下：当金属材料通过辊子之间的空隙时，大辊子和小辊子会向内部靠拢并压制金属材料。

这个压下的力量通常是由液压系统提供的。

3. 变形：在压制的过程中，金属材料会发生塑性变形。

这意味着原始的形状和尺寸会发生改变，适应轧制机的要求。

4. 反弹：在压下力量撤销之后，金属材料会发生一定程度的反弹。

这是由于压力解除后材料的恢复能力所导致的。

5. 轧制：当金属材料通过四辊轧机的辊子之间多次通过时，金属材料会逐渐被轧制成所需的形状和尺寸。

这是通过不断调整小辊子和大辊子之间的间隙和辊子的旋转速度来实现的。

6. 完成：一旦金属材料完成轧制过程后，它会离开四辊轧机，并被送到下一个工序进行进一步加工或使用。

总之，四辊轧机通过辊子的旋转和相互间的运动，在金属材料上施加压力和塑性变形来实现轧制的目的。

这种工作原理是基于传统的轧制工艺，并可以根据特定的金属材料和要求进行调整和优化。

1200四辊可逆冷轧机压下规程设计及机架设计与分析学院：机械工程学院班级：09级轧钢2班组员：岳猛超付振冲张刚廉慧祁福亮指导教师：许秀梅王健燕山大学专业综合训练（论文）任务书院（系）：机械工程学院基层教学单位：冶金系一、 原料及设计技术参数1.1、原料：08F 来料尺寸4.2mm ×1050mm 成品尺寸0.6mm ×1050mm Q235 来料尺寸4.2mm ×1050mm 成品尺寸0.6mm ×1050mm Q195 来料尺寸3.5mm ×1050mm 成品尺寸0.65mm ×1050mm1.2、成品出口速度v=8m/s 。

1.3、开卷机最大张力6吨，卷取机最大张力35吨。

二、 轧辊尺寸的预设定设计课题为“1200四辊可逆冷轧机压下规程设计及机架设计与分析”，则工作辊的辊身长度 L=1200mm ，辊身长度确定后即可根据经验比例值法确定轧辊直径，冷轧板带轧机1L / 2.3~3.0D = 常用比值为2.5 ~ 2.9；2L /0.8~1.8,D = 常用比值为0.9~ 1.4；21/ 2.3~3.5,D D =常用比值为2.5 ~ 2.9；对于支撑辊传动的四辊轧机，一般取21/3~4,D D =其中L 为辊身长度，1D 为工作辊直径，2D 为支承辊直径。

取 L/1D =2.5，12/3,D D =L=1200mm , 1D =480mm , 2D =1440mm三、 压下规程制定3.1、压下规程制定的原则及要求压下规程设计的主要任务是确定由一定来料厚度的板坯经过几个道次后轧制成为用户所需求的，满足用户要求的板带产品。

在此过程中确定所需采用的轧制方法，轧制道次及每个道次压下量的大小，在操作上就是要确定各道次辊缝的位置和转速。

因此，还要涉及到各道次的轧制速度，轧制温度，前后张力及道次压下量的合理分配。

在此过程中，主要考虑设备能力和产品质量，设备能力主要包括咬入条件，轧辊强度和电机功率三个要素，而产品质量主要包括几何精度和力学性能。

四辊可逆冷轧机传动电控系统设计毕业设计目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 轧制过程自动化 (1)1.2 轧机的分类 (2)1.3 四辊可逆冷轧机传动系统的电气要求 (5)1.4 本设计的意义及工作 (6)2 四辊可逆冷轧机的结构及工艺流程分析 (8)2.1 四辊可逆冷轧机的发展和技术特点分析 (8)2.2四辊可逆冷轧机的结构 (11)2.3 冷轧工艺流程 (14)3 四辊可逆冷轧机的控制单元 (17)3.1 四辊可逆轧机的工作原理 (17)3.2 四辊可逆冷轧机各单元的控制 (17)4 电控单元器件的选择及参数设计 (20)4.1 PLC的简介及选择 (20)4.2 变频器的简介及选择 (22)4.3 变频器运行参数的设置 (25)4.4 变频器外围设备的选择 (26)5 工作流程 (29)5.1 主油泵工作流程 (29)5.2 加热器工作流程 (30)5.3 轧机压靠工作流程 (30)6 系统调试 (32)7 结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录11 绪论冶金行业作为国民经济的基础产业，得到了迅速发展。

冶金行业在经历了以数量扩张为主的发展时期后，进入了加速结构调整、提高竞争力为主的新阶段。

轧机是板带材生产的主要设备，加工材由厚变薄，是由轧机来完成的。

电气控制技术具有优良的控制特性也已成为人们的共识，因此这一技术在冶金行业中得到了广泛的应用，尤其在轧钢工艺中体现的更为突出。

本次设计就是对冷轧过程中常用的四辊可逆冷轧机的电气控制系统进行设计。

1.1 轧制过程自动化可逆式轧制是指带钢在轧机上进行往复多道次的压下变形，最终获得成品厚度钢材的轧制过程。

由于四辊可逆冷轧机生产效率高，质量易于控制，轧制过程连续，易于实现自动化和机械化。

而且这种轧机产量大，生产效率高，质量易于控制，经济效益非常显著。

所以各种先进的科学成果都竞相应用于四辊可逆冷轧机的轧制过程中，大大促进了连轧过程自动化的发展。

毕业设计(论文）任务书摘要近年来世界上的冶金工业技术及设备又有长足进步，新工艺、新技术、新设备的出现,使冶金生产过程发生了本质的变化，特别是中国的钢铁工业迅速发展，这就要求对轧钢设备进行充实和更新.本轧机为Φ190/Φ500＊450四辊冷轧机小型四辊冷轧机，本次设计重点为电动压下部分.电动压下是最常用的上辊调整装置，通常包括：电动机、减速机、制动器、压下螺丝、压下螺母、压下位置指示器和球形垫片等，其特点有轧辊调整量小、调整精度高、动作快，灵敏度高等.同时，该轧机的主传动方式为传动工作辊，这种形式对于轧制过程比较有利。

设计中运用斯通公式计算轧制力，传动方式采用不可逆式轧机工作制度，电动压下装置是电动机通过蜗轮减速箱传递运动的，其移动距离可达到较大的数值，速度和加速度亦可达到一定的要求，压下能力较大，采用电动压下装置。

关键词：四辊冷轧机，上辊调整，电动压下AbstractIn recent years the metallurgical industry in the world technology and equipment and rapid progress，new technology，new technology，new equipment, metallurgy process appears essential changes happened, especially in China's steel industry developing rapidly，it is required to rolling equipment to enrich and updated.This mill for Φ 190 / Φ 500 * 450 four cold rolling mi ll small four cold rolling mill, and this graduation project focused on the design of the electrical pressure. Electric pressure is the most commonly used on the roll of the adjustment device, usually including：electromotor, reducer，arrester，pressure screws，pressure nut，ball pressure pads, etc。

1450四辊热带钢粗轧机组压下规程设计及四辊组轧机座辊系设计 一、设计技术参数：1、原料：180—200mm ×1300mm ；产品：30—50×1260mm2、材质：Q235、Q195、08F 、203、工作辊采用四列圆锥滚子轴承，支承辊采用滚动轴承4、出炉温度1100℃—1150℃，精轧机组开轧温度930℃—950℃ 二、设计要求1、制定轧制规程：设计轧制道次压下量，压下率，轧制力，轧制力矩2、确定四辊轧机辊系尺寸3、绘制辊系装配图和轧机零件图 三、工作量1、完成CAD 设计图2张2、完成设计计算说明书3、查阅文献5篇以上 四、工作计划11.14——11.15 准备参考资料 11.15——11.25 计算，画草图 11.28 中期检查11.28——12.07 画电子图，写说明书 12.08——12.09考核答辩一、1450四辊热带钢粗轧机组的L/D1、L/D2及D2/D1初定 由《轧钢机械》（第三版）诌家祥主编教材表3—3可知：L=1450mm ，其中L/D1=1.5—3.5（常用比值为1.7—2.8）取L/D1=2.0 ∴D1=L/2.0=1450/2.0=725mmL/D2=1.0—1.8(常用比值为1.3—1.5)取L/D2=1.4 ∴D2=L/1.4=1450/1.4=1035.7mm,取D2=1040mm. 二、1450四辊热带钢粗轧机组压下规程设计从设计技术参数中提供的数据可以看出，Q235、Q195和08F 属于普通碳素钢，查《金属塑性变形抗力》教材可知，Q235的变形抗力最大。

而20号钢为优质碳素结构钢，其变形抗力也比较大，故在制定压下规程的时候制定了两个，来综合考虑。

限假定轧制原料为180mm ×1300mm ，产品为50×1300mm 。

轧制道次n = λlog log log 1FF o-=35.1log 130050log 1300200log ）（）（⨯-⨯=5.20 取n=51、粗轧机组压下规程满足的要求：⑴为保证精轧坯要求的温度，尽可能的减少粗轧的轧制道次和提高粗轧机组的轧制速度 ⑵为简化精轧机组的调整，粗轧机组提供的精轧坯厚度范围尽可能小，一般精轧坯厚度为20—65mm⑶精轧机组的总压下量尽可能加大，以减少精轧机组的负荷 2、粗轧机组制定压下规程的步骤⑴在咬人条件允许的条件下参考现有资料预分配各道次压下量 ⑵制定轧制速度，计算纯轧时间和间隙时间，制定轧制道次温度降 ⑶计算单位压力和轧制力、轧制力矩和总传动力矩 ⑷校验轧辊强度和电机功率⑸校正不合理道次压下量，直到满足要求为止 3、粗轧压下规程基本参数计算 （1）粗轧压下量分配如表1道次入口厚度h0（mm）压下量Δh（mm）延伸率％延伸系数分配12005427 1.3721463826 1.3531082523.1 1.34831922.9 1.35641421.91.28（2）咬人角计算将各道次压下量及轧辊直径代人可得各轧制道次咬人角如表2道次12345轧辊直径（mm）725725725725725压下量（mm）5438251914咬人角°22.2518.6315.0913.1511.28由咬人条件知，热轧钢板时咬人角α一般为15—23°。

摘要本次设计的课题是四辊初轧轧机的压下机构设计，主要是对四辊初轧机压下机构的压下螺丝、压下螺母、压下止推轴承进行了改造设计。

通过对四辊轧机压下机构的改造设计，电机通过两级圆柱齿轮减速和一级蜗杆蜗轮减速传动压下螺丝。

压下螺丝和压下螺母选择了合理的机构，压下螺丝传动端选择了花键的结构形式，承载能力大；传动端花键采用了连续压力油润滑，能将润滑油输送到压下螺丝的各个润滑点，便于操作；压下螺丝的止推端部做成凹形，这时，凸形球面止推轴承处于压缩应力状态，可以提高了压下止推轴承的强度。

压下螺母为整体螺母，整体螺母加工制造较为简单，工作可靠。

压下螺母中油孔的设计有利于螺纹的润滑，能有效的提高其使用寿命。

本课题根据螺纹的自锁条件进行了梯型螺纹设计，通过螺纹的自锁设计并增大压下螺丝球面止推轴颈有效防止了压下螺丝的自动旋松，提高了轧制时的辊缝精度。

压下螺丝的止推轴承是推力圆锥滚子止推轴承，推力圆锥滚子轴承比铜垫滑动止推轴承提高承载能力35%左右，在轧制时轧辊弯曲时能实现压下螺丝自位调心。

最后本设计讨论了压下螺丝阻塞事故的动力学机理，提出了操作注意事项。

关键词：四辊轧机；压下机构；压下螺丝；压下螺母；压下止推轴承目录摘要 (1)Abstract (2)1绪论 (4)1.1本课题涉与的内容与国内外的研究现状和动态的综述 (4)1.2选题的依据和意义 (5)1.3本课题有待解决的关键问题 (7)2轧制过程简介 (7)3轧辊与轧制力能参数 (7)3.1轧辊的尺寸参数 (7)3.11轧辊直径和棍身长度的确定方法一 (7)3.1.1.1 轧辊轴颈和辊颈直径的确定 (7)3.1.1.2 轧辊轴颈和辊颈长度的确定 (9)3.1.1.2 轧辊轴颈和辊颈长度的确定 (9)3.12轧辊的直径的棍身长度确定方法二 (10)3.1.2.1 轧辊的棍身长度L和辊径D的确定 (10)3.1.2.2 轧辊轴颈1d和辊颈长度1l的确定 (11)3.1.2.3 轧辊传动端的尺寸 (12)4轧辊材料 (13)4.1常用的轧辊材料 (13)4.1.1合金锻钢 (13)4.1.2合金铸钢 (13)4.1.3铸铁 (13)4.2轧辊材料选择 (13)5总轧制力的计算 (15)5.1平均单位压力的计算 (15)5.1.1 总压力计算的一般公式 (15)5.1.2 影响平均单位压力的因素 (16)5.2 接触面积的确定 (18)5.3 金属变形抗力的确定 (19)5.3.1 金属屈服极限对金属变形抗力的影响 (19)5.3.2 轧制温度对金属变形抗力的影响 (20)5.3.3 轧件变形程度对金属变形抗力的影响 (20)5.3.4 轧制速度对金属变形抗力的影响 (20)5.3.5 热轧时金属实际变形抗力确定 (21)5.4 总轧制力的计算 (22)6 压下部分机构设计 (23)6.1 压下螺丝 (24)6.1.1 压下螺丝外径的确定 (24)6.1.1.1 支撑辊辊颈的计算 (24)6.1.1.2 压下螺丝外径d (25)6.1.2 压下螺丝螺距 (25)6.1.3 压下螺丝螺母尺寸 (26)6.2 压下螺母 (28)6.2.1压下螺母的结构形式 (28)6.2.2 压下螺母的尺寸设计 (30)6.3 止推轴承 (32)6.3.1 止推轴承阻力矩 (34)6.4 压下螺丝的传动力矩 (36)6.5 压下速度 (37)6.6 压下螺丝的自动旋松 (38)6.7 压下螺丝的阻塞事故 (39)6.8 压下装置离合器 (40)6.9 压下螺母润滑 (41)7 总结 (42)8 主要参考文献 (43)9 致谢 (44)10 附录：四辊初轧轧机压下机构设计图纸清单 (45)第一章绪论1.1 本课题涉与的内容与国内外的研究现状和动态的综述设计题目：四辊轧机压下系统机构设计设计的主要内容：完成压下系统的设计计算，合理选择标准件。

双机架四辊轧机设计步骤
重点设计了机架部分。

机架是轧钢机的重要部件，用来安装整个辊系及轧辊调整装置，并承受全部轧制力。

因机架重量大，制造复杂一般给予很大安全系数，并作为永久使用的不更换零件来进行设计。

机架的设计步骤可分为以下几步初步确定机架的形状和尺寸。

常规计算，利用材料力学，弹性力学等固体力学理论和计算公式，对机架进行强度，刚度和稳定性等方面的校核。

有限元静态受力分析。

本设计主要采用了采利柯夫计算方法进行闭式机架的强度和变
形计算，然后采用有限单元法校核机架的应力，变形及安全系数。

用有限单元法可求出机架完整的应力场。

在以往机架的设计中，安全系数取得很高但仍不能保证机架可靠工作。

机架的破坏多在压下螺母孔，机架窗口转角处等应力集中大的部位。

采利柯夫计算方法只能求得某些部位的应力值。

而有限单元法不但能求出整个机架各部位的应力场，特别能真实地反映局部部位高应力水平的数值。

机电一体化四辊可逆轧钢机实训装置本装置分为基本型和增强型两种。

一、基本型该系统由主轧机，两套卷曲机构以及相应支撑机械结构组成，主轧机压下方式为手动压下，平衡调节方式为手动调节。

该系统可实现铝带的可逆轧制，轧制力不小于三吨，主轧机采用变频方式调节轧制速度，主轧机变频器与卷曲结构变频器用通讯方式实现同步工作。

可实现的实验项目如下：1.PLC编程实验。

2.变频器应用实验。

3.轧机辊缝调节实验。

4.变频器通讯实验。

5.传感器信号采集实验。

6.可逆轧机工作流程操作实验。

7.轧机轧辊更换与维护实验。

8.触摸屏程序编制实验。

9.触摸屏与PLC通讯及系统组态实验。

10.可逆轧机系统故障设置与排除实训等。

二、增强型该系统由主轧机，两套卷曲机构、液压系统、测量仪器以及相应支撑机械结构等组成，主轧机压下方式为液压压下，平衡调节方式为自动调节，调节量由光栅尺采集并送给PLC。

整机调试完毕后可实现铝带的自动可逆轧制，轧制参数由触摸屏输入。

轧制力不小于三吨，主轧机采用变频方式调节轧制速度，主轧机变频器与卷曲机构变频器用通讯方式实现同步工作。

可实现的实验项目如下：1. PLC编程实验。

2. 变频器应用实验。

3. 轧机辊缝调节实验。

4. 变频器通讯实验。

5. 传感器信号采集实验。

6. 可逆轧机工作流程操作实验。

7. 轧机轧辊更换与维护实验。

8. 触摸屏程序编制实验。

9. 触摸屏与PLC通讯及系统组态实验。

10. 可逆轧机系统故障设置与排除实训等。

11. PLC数据采集与闭环调节编程实验。

12. 光栅尺应用试验。

13. 液压系统调试试验。

14. 液压系统自动控制实验。

三、两种系统配置清单如下：基础型：增强型：基础型报价：35万元增强型报价：53万元。

四辊可逆式冷轧机的压下装置设计摘要压下系统是连轧机的关键设备之一，其设计制造水平直接影响成品的质量和生产企业的经济效益。

目前国内广泛应用的连轧管机组中大部分采用的是电动压下系统。

和电动压下相比，液压压下有其无可比拟的优势。

由于国内在这方面的研究起步较晚，只有宝钢、天津钢管公司等少数大型企业连轧机采用了液压压下系统。

液压压下系统代表了当今轧机组工艺设计和制造的最新发展水平，为了打破国外企业在这方面的技术垄断，提高我国连轧机组设计制造在国际上的竞争力，设计制造出国产采用液压压下系统的连轧机组是十分必要的，因此对连轧管机液压压下系统的研究具有重要的理论和实际意义。

本课题研究的主要内容是设计出一套用于连轧机的液压伺服压下系统，用来对连轧机轧辊的压下位置进行控制。

关键词：四辊可逆冷轧机；液压压下系统；液压缸ABSTRACTThe press down device is one of the key equipment of the tube mill，its design and manufacture level directly influences the end product quality of seamless steel pipe and the benefit of production enterprise．At present the electric screw down gear is mostly used in the tube rolling train that is widely applied in home．With electric screw down gear comparing，the hydraulic press down system has its incomparable superiority．Because the domestic studies on this aspect are late，only the tube mills from oversea that are adopted in the minority major corporations such as Bao Steel Corporation、Tianjin Steel pipe Company and So on useing the hydraulic press down system，which has represented now most recent development level of the technological design and manufacture of the tube rolling train．It is very necessary to design andmanufacture the homemade tube rolling train with hydraulic press down system,in order to break the monopoly of overseas enterprise and enhance our countrymanufacture the homemade tube rolling train with hydraulic press down system，in order to break the monopoly of overseas enterprise and enhance our country.KEY WORDS:draulic press down system;tube mill;Four-high reversing mill第一章 绪论1.1 液压控制系统1.1.1 液压控制系统概述液压系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动液压油。