立辊轧机机架强度和变形的有限元分析
一６２一
机械设计与制造
ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
第８期
２００８年８月
文章编号：ＩＤＯｌ一３９９７（２００８）０８—００６２－０２
立辊轧机机架强度和变形的有限元分析
周建刚（包头轻工职业技术学院机电工程系，包头０１４０３０）
Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌｈｏｕｓｉｎｇｂｙ
ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ
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（ＢａｏｔｏｕＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
ａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｂａｏｗｕ０１４０３０，Ｃｈｉｎａ）
【摘要】对某厂新改造的立辊轧机机架进行了有限元分析，得出了符合实际情况的应力场和变形状况，根据该轧机全液压压下方式的特，点，对机架立柱和横梁区域进行了重点分析，得出结论机架的强度和刚度完全可以满足生产的需要，为更深入研究该立辊轧机提供了可靠的依据。
关键词：机架；有限元；应力；车Ｌ机
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＦＥＭｉｓｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｓｅｄｔｈｅｆｒｏ，ｈｅｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔｓｔｒｅｓｓ肛纪ａｎｄｄｅｆｏｒｍｅｄｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｂｔａｉｎｅｄｐｒｏｖｅｔｏｂｅｃｏｎｆｏｒｍａｂｌｅｔｏｔｈｅｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｒａｉｔｓｏｆ埘＾ｏｆｅｈｙｄｒａｕｌｉｃ
ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｏｗｎ，如ｓｐｅｃｉａｌｌｙａｎａｌｙｓｅｄｔｈｅ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｒａｍｅ；ＦＥＡ；Ｓｔｒｅｓｓ；Ｒｏｉｌｉｎｇｍｉｌｌ
中图分类号：ＴＨｌ６，０２４１．８２文献标识码：Ａ
１ｊＩ士
ｌ了Ｉ商
在近代轧机中，随着设备负荷不断加大，以及对轧制带材的板型和厚度公差的要求越来越高，因此要求轧机有足够的强度和刚度，而机架是保证轧机有足够强度和刚度的最重要的零件，因此，对轧机机架进行强度和刚度分析就显得相当重要。本文对某厂立辊轧机机架进行强度和刚度有限元分析，并对结果进行了分析，得出了结论。
２有限元分析
２．１建立有限元模型
机架的外观实体模型如图ｌ所示，该轧机采用全液压压下，压下油缸从机架侧面装入通过机架的螺栓孔与机架相连接。
图Ｉ机架的三维模型图
工作时轧制负荷与加载在螺栓上的预紧负荷相平衡。为了精确揭示机架的应力和变形情况，本文依据以下几点建立其有★来稿日期：２００７—１０－１８限元模型。
（１）根据结构和载荷的对称性，取机架的四分之一作为有限元分析模型。
（２）尽可能考虑机架的结构特点，使计算模型和实物尺寸一致，以求保证计算结果的准确性。
（３）考虑到模型的复杂性，本文采用２０节点的三维实体等参单元ＳＯＬＩＤ９５进行划分，该单元能够更好地逼近结构的曲面边界，且高次插值函数可更高精度地逼近复杂场函数，所以当结构形状不规则、应力分布或变形很复杂时选用这一单元既能简化复杂单元的划分工作，又能在满足同样精度的要求时，大大减少使用的单元数。
图２机架的有限元模型
综上所述，本文采用ＳＯＬＩＤ９５进行单元划分单元总数７３００９个，节点总数ｌ
１２０６２个，构造有限元模型，如图２所示。机架的材 万方数据
第2章森吉米尔二十辊轧机
第 2 章森吉米尔二十辊轧机森吉米尔冷轧机与其他类型轧机的本质区别是轧制力传递的方向不同。森吉米尔轧机轧制力从工作辊通过中间辊传到支撑辊装置，并最终传到坚固的整体机架上。这种设计保证了工作辊在整个长度方向的支撑。这样辊系变形极小，可以在轧制的整个长度方向获得非常精确的厚度偏差。 2.1 森吉米尔轧机主要特点及发展水平 森吉米尔轧机在结构性能上主要特点： (1) 具有整体铸造(或锻造)的机架，刚度大并且轧制力呈放射状作用在机架的各个断面上。 (2) 工作辊径小，道次压下率大，最大达60%。有些材料不需中间退火，就可以轧成很薄的带材。 (3) 具有轴向、径向辊形调整，辊径尺寸补偿，轧制线调整等机构，并采用液压压下及液压AGC 系统，因此产品板形好，尺寸精度高。 (4) 设备质量轻，轧机重量仅为同规格四辊轧机的三分之一。所需基建投资少。 森吉米尔轧机基本上是单机架可逆布置，灵活性大，产品范围广。但亦有极个别呈连续布置的森吉米尔轧机，如日本森吉米尔公司1969 设计了一 套1270mm 四机架全连续式二十辊森吉米尔轧机。 目前森吉米尔轧机的发展水平如下： (1)轧制带材最大宽度。目前轧制带材最宽的是法国的一台ZR22-80 型轧机，轧制宽度最大为2032mm 的软钢和硅钢，厚度偏差为0.005mm。 (2)轧制带材最小厚度。轧制带材最小厚度与其宽度和钢种有关。美国轧制硅钢最小厚度为0.002mm，其宽度为120mm，日本轧制不锈钢，当宽度为1220mm 时，最小厚度为0.127mm；宽度为200mm 时，最小厚度为0.01mm；轧制有色金属时，最薄可达0.0018mm。 (3)轧机开口度的提高。近年来法国的DMS 公司于美国的森吉米尔公司一起终于打破了森吉米尔轧机为整体机架的传统观念，推出了分体式机架森吉米尔轧机。即将机架分为上下两部分。两部分在机架四个角由四个液压缸紧密的合上，他能保留所
650四辊可逆轧机性能
650全液压四辊可逆轧机技术协议1 设备主要工艺参数 1.1 原料：经酸洗后的热轧卷板、热轧中宽带钢 材质：优质碳素钢、低合金钢 厚度：δ≤4.5 mm 最大强度极限：бb=610 N/mm2 最大屈服极限：бs=360 N/ mm2 宽度：≤650 mm 卷径：Φ508/Φ900～Φ1650 mm 最大卷重：8 T 1.2 成品 成品厚度：≥0.2 mm 带钢宽度：≤520 mm 卷径：Φ508/Φ900～Φ1650 mm 最大卷重：8T 成品厚度公差：0.01～0.02 mm（去掉头尾各8米） 1.3 主要技术参数： 最大轧制力：5000 KN 最大轧制力矩：35 KN . M 最大轧制速度：8 m/s 穿带速度：0.3 m/s 开卷最高速度：3.3 m/s 卷取最高速度：8.2 m/s 卷取张力：0～60 KN 工作辊规格：Φ220/Φ190×650 mm 支撑辊规格：Φ650/Φ680×600 mm 开卷机卷筒直径：Φ480～Φ520 mm 卷取机卷筒直径：Φ488～Φ508 mm
轧制线标高：+1000 mm 最大弯辊力：400 KN 冷却液类型：乳化液 工艺润滑系统流量：1000 L/min 稀油润滑系统流量：250 L/min 稀油润滑系统压力：0.4 Mpa 稀油润滑系统介质：中负荷No20 机组进料方向： 液压系统压力：压下、弯辊液压系统：3～25Mpa 一般液压系统：0～10Mpa 设备总重量：约140 T 传动方式：工作辊传动 年产量： 传动电机： 主机电机Z560-2A 440V 600KW n=600～1400rpm 1台 卷取电机Z4-355-11 440V 180KW n=500～1500rpm 2台 开卷电机Z4-250-41 440V 75 KW n=500～1500rpm 1台 2 设备组成 2.1 机械设备 2.1.1 开卷机1台 悬臂机构，由传动装置和卷筒组成，传动装置为二级减速箱，卷筒为四棱锥结构，主要参数为： 卷筒工作直径：Φ500 mm 卷筒涨缩范围：Φ452～Φ544 mm 开卷速度：≤3.3 m/s 开卷张力：4～30 KN 对中移动范围：±50 mm 对中横移缸：缸径Φ125 mm，
BD2轧机安装工艺研究技术报告概论
轨梁950技改ＢＤ２轧机安装工艺研究 一、立项背景及目的 攀钢钒轨梁厂是依靠自身技术力量建设的大型型材厂，包括万能生产线和950生产线。950生产线建设于上世纪70年代，现有950生产线装备在质量、产量方面已不能满足市场和用户的高标准要求。同时，随着国家铁路建设的发展，近年来铁路用钢需求量持续旺盛。因此有必要对950生产线进行改造，这样既可可以提高百米重轨的产能，显著缓解万能线的重轨生产压力，同时亦可将两条生产线的产品进行合理分配，灵活应对市场变化。 本改造设备采用典型跟踪式轧线布置，主轧机除950 轧机为利旧外，其余轧机新增，均为当前先进的高强度牌坊式轧机结构形式。BD2 粗轧机选用二辊可逆式闭口牌坊轧机,采用高精度滚动轴承轧辊辊系，轴向窜动小、承载能力强、轴承寿命高；上、下辊操作侧轴承座采用液压轴向锁紧，操作灵活、使用可靠；液压防轧卡装置，可快速处理轧件阻塞事故，并具有过载保护功能；轧机快速换辊可有效节省换辊时间。 本工程是攀钢以高新技术产业化,高新技术改造传统产业、优质重点产品和技术结构的技术改造工程，在充分利用轨梁厂原950轧线的厂房，公辅设施和部分设备的基础上，实施技术改造，因此，本工程具有技术难度高、施工工期短、施工场地狭窄、多专业、多单位交叉作业的特点、难点。本工程的安装工期仅为11天，同时在轧机底座安装开始与建筑及其他专业混合交叉作业。如何合理协调现场的吊车、人员、和工序组织将是本工程的一大难点。
图1BD2轧机区域布置图 针对本次改造施工的实际情况，本课题组认真研究施工工艺，提出合理的工序优化，充分利用工序之间的交叉时间，提高吊车的利用率，做到工序间无缝连接。 二、工艺难点分析 1、工序节点交叉施工 本次改造工程以元月10日950线停产开始到新设备安装只有30天时间，包括旧设备拆除，建筑基础施工、浇筑。按照施工网络要求，及完成节点在2月17日，则设备安装时间只有9天，因此，我们在设备拆除过程中按照原计划的7天提前到第6天由建筑进场，而建筑计划2月6日交基础进行设备安装施工，提前为2月5日进场。在拆除过程中的前6天集中力量将主要基础上的旧设备先拆除完成，让建筑按排进入交叉施工，这样也可以利用建筑的机械设备来拆除设备埋有混凝土的底座；同样在建筑拆除新浇灌的基础模板时，我们可以提前进行座浆基础的处理。 在对BD2轧机底座进行安装找正的过程中，同时对附属设备的底座
专业ABAQUS有限元建模经验笔记
基于ABAQUS的有限元分析和应用 第一章绪论 1.有限元分析包括下列步骤： 2.为了将试验数据转换为输入文件，分析者必须清楚在程序中所应用的和由实验人员提供的材料数据的应力和应变的度量。 3.ABAQUS建模需注意以下内容： 4.对于许多包含过程仿真的大变形问题和破坏分析，选择合适的网格描述是非常重要的，需要认识网格畸变的影响，在选择网格时必须牢牢记住不同类型网格描述的优点。 第二章ABAQUS基础 1.一个分析模型至少要包含如下的信息：离散化的几何形体、单元截面属性、材料数据、载荷和边界条件、分析类型和输出要求。 ①离散化的几何形体：模型中所有的单元和节点的集合称为网格。 ②载荷和边界条件： 2.功能模块： （1）Assembly（装配）：一个ABAQUS模型只能包含一个装配件。 （2）Interaction（相互作用）：相互作用与分析步有关，这意味着用户必须规定相互作用是在哪些分析步中起作用。 （3）Load（载荷）：载荷和边界条件与分析步有关，这意味着用户指定载荷和边界条件是在哪些分析步中起作用。 （4）Job（作业）：多个模型和运算可以同时被提交并进行监控。 3.量纲系统 ABAQUS没有固定的量纲系统，所有的输入数据必须指定一致性的量纲系统，常用的一致性量纲系统如下：
4.建模要点 （1）创建部件：设定新部件的大致尺寸的原则必须是与最终模型的最大尺寸同一量级。（2）用户应当总是以一定的时间间隔保存模型数据（例如，在每次切换功能模块时）。（3）定义装配： 在模型视区左下角的三向坐标系标出了观察模型的方位。在视区中的第2个三向坐标系标出了坐标原点和整体坐标系的方向（X，Y和Z轴）。 （4）设置分析过程： （5）在模型上施加边界条件和荷载： 用户必须指定载荷和边界条件是在哪个或哪些分析步中起作用。 所有指定在初始步中的力学边界条件必须赋值为零，该条件是在ABAQUS/CAE中自动强加的。 在许多情况下，需要的约束方向并不一定与整体坐标方向对齐，此时用户可定义一个局部坐标系以施加边界条件。 在ABAQUS中，术语载荷通常代表从初始状态开始引起结构响应发生变化的各种因素，包括：集中力、压力、非零边界条件、体力、温度（与材料热膨胀同时定义）。
20辊轧机之父森吉米尔
20辊轧机之父——森吉米尔的一生 20辊轧机之父——泰德伍兹. 森吉米尔的一生 科学技术是没有国界的，科学技术推动了人类历史的进步 纪念20辊轧机的发明人——泰德伍兹.森吉米尔。 一个出生在波兰、曾经在中国生活了11年、最终定居在美国的钢铁巨人的故事。 泰德伍兹.森吉米尔（Tadeusz Sendzimir）于1894年7月15日出生于波兰勒武市。在他大学生涯的最后一年，由于接近俄国和德国的势力范围，而这两个国家在一战期间都试图征服对方，他被迫逃离祖国。 和他的很多同胞不同的是，森吉米尔往东逃到了中国。这次旅程耗时三年，沿着与之前所有圆睁着眼的侵略者、商人和冒险家相同的路——从长江宽阔的褐色江口逆流而上12英里，他到达了上海。 当森吉米尔的船靠岸时，有几个欧洲人在码头。其中一个男人走近问森吉米尔是否需要住的地方，他可以给森吉米尔提供他公寓里的一个房间，森吉米尔同意了。于是他们离开码头，穿过苏州河，来到了俄国移民聚集的街区。 在聊着他逃离的地方时，森吉米尔满怀敬畏地观察着这个他刚刚踏入的世界。赤膊的苦力或拉或推着独轮车，车上的家具、木箱、关在竹笼里的鸡、轮船衣箱和一捆捆铁丝堆得高高的。他们喊着口号来保持步伐并警戒路上的行人。森吉米尔立即被中国的独轮车迷住了。“当时我问自己：独轮车已经经过了几个世纪的发展，如果改进它，我能做什么？当然没有：你无法再改进它了。” 森吉米尔在东方汽车房找到了一份工作，这是一家美资的汽车修理店。但是他们不是需要他修车，而是需要他给数百名中国人培训如何驾驶T型车。大约20万中国人在一战期间被送往欧洲和中东，这也是中国对战争的贡献。这些司机在东方汽车房训练好以后就送往法国清理战场。 对于一个工程师来说，这几乎不算工作，但森吉米尔却热情地投入到这个任务中。他发现别的老师一次只教一个学生。“我不喜欢那样，”他回忆。“那样太慢了。我对自己说，别在意别人所做的。我要合理地做，用我的方式。”他让几名学员坐在车里，他自己坐在车轮后面，一边驾驶着车围绕场地后退、前进，一边解释怎样操纵和倒转两个车轮。然后，他让学员们一个接一个地驾车在小场地里前进、后退和转圈。第二天，他们驾车去外面的街道。四天内，森吉米尔已经训练出一打司机了。 大约在五月中，森吉米尔遇到一个定居在青岛的荷兰人，他想在那儿开一间汽车房。他邀请森吉米尔立刻去着手管理汽车房。于是森吉米尔开始了他的第二段旅程。 1918年5月的青岛是一个海滨胜地和海运区，有着干净的、沿途有树的街道和新建的、红瓦和绿瓦为屋顶的建筑，就像一幅画和小心翼翼的学生在他的阁楼里建的火柴村。 森吉米尔在离开的日子里畅游黄海，拜访他的朋友，花几个小时在海滩或在通向城外的路上散步。他相当满足，因为他收入不菲。但是他没接受过挑战。在散步时，他让自己的思绪在汽车房不能考验他的智力的物理、化学和工程问题上打转。
二辊轧机力能参数计算-分享
二、轧制压力计算 根据原料尺寸、产品要求及轧制条件，轧制压力计算采用斯通公式。详细计算按如下步骤进行。 1、轧制力计算： 首先要设定如下参数作为设计计算原始数据： 1.1轧制产品计算选用SPCC ，SPCC 常温状态屈服强度MPa S 200=σ； 1.2成品最大带宽，B=1000mm ； 1.3轧制速度，m in /12m in /20m m v MAX 常轧制速度（鉴于人工喂料），正=； 1.4轧辊直径g D ； α cos 1-?≥ h D g 轧制时的单道次压下量-?h ；；数咬入角，取决于摩擦系b μα- ；取用煤油作为润滑剂，则轧制摩擦系数，轧制采06.0=-b b μμ ?=<433.3b actg μα 代入数据计算得 35.1=?h 则mm h D g 17.793cos 1=-?≥ α 05.1=?h 则mm h D g 585cos 1=-?≥ α 2.1=?h 则mm h D g 705cos 1=-?≥ α 取mm D g 860~810= 初定轧辊直径：mm D g 860= 2、根据来料厚度尺寸数据，选择最典型的一组进行轧制压力计算，初步道次分配见下表：
3、轧制压力计算 3.1、第1道次轧制压力计算 3.1.1、咬入条件校核 ?=??= ?2878.3180π R h ，即满足咬入条件 3.1.2、变形区长度l mm h R l 7945.21=??= 3.1.3、平均压下率ε 106.04.0εεε?+?= 00=ε 83.201=ε% 则，%5.126.04.010=?+?=εεε 经第1道次轧制后材料的变形阻力：MPa S 7.3799.334.2256 .01=?+=εσ 3.1.4、求解轧辊弹性压扁后的接触弧长度l ' 依次求解Y 、Z ，最后得出接触弧长度l ' a-求解诺莫图中Y m h k C Y μ σσ)2 (210+- = N mm R C /90900 3= ； MPa k S S 335)2 ( 15.11 0=+=σσ 力轧制时的前张力、后张、-10σσ，人工辅助咬入为无张力轧制，前后 张力均为零； mm h H h m 375.52 =+= 代入以上各项数据，得Y=0.0415 b-求解诺莫图总Z 2 ??? ? ??=m h l Z μ，代入各项数据，得Z=0.105
abaqus有限元分析过程
一、有限单元法的基本原理 有限单元法（The Finite Element Method）简称有限元（FEM），它是利用电子计算机进行的一种数值分析方法。它在工程技术领域中的应用十分广泛，几乎所有的弹塑性结构静力学和动力学问题都可用它求得满意的数值结果。 有限元方法的基本思路是：化整为零，积零为整。即应用有限元法求解任意连续体时，应把连续的求解区域分割成有限个单元，并在每个单元上指定有限个结点，假设一个简单的函数（称插值函数）近似地表示其位移分布规律，再利用弹塑性理论中的变分原理或其他方法，建立单元结点的力和位移之间的力学特性关系，得到一组以结点位移为未知量的代数方程组，从而求解结点的位移分量. 进而利用插值函数确定单元集合体上的场函数。由位移求出应变, 由应变求出应力 二、ABAQUS有限元分析过程 有限元分析过程可以分为以下几个阶段 1.建模阶段: 建模阶段是根据结构实际形状和实际工况条件建立有限元分析的计算模型――有限元模型，从而为有限元数值计算提供必要的输入数据。有限元建模的中心任务是结构离散，即划分网格。但是还是要处理许多与之相关的工作：如结构形式处理、集合模型建立、单元特性定义、单元质量检查、编号顺序以及模型边界条件的定义等。
2.计算阶段:计算阶段的任务是完成有限元方法有关的数值计算。 由于这一步运算量非常大，所以这部分工作由有限元分析软件控制并在计算机上自动完成 3.后处理阶段: 它的任务是对计算输出的结果惊醒必要的处理， 并按一定方式显示或打印出来，以便对结构性能的好坏或设计的合理性进行评估，并作为相应的改进或优化，这是惊醒结构有限元分析的目的所在。 下列的功能模块在ABAQUS/CAE操作整个过程中常常见到，这个表简明地描述了建立模型过程中要调用的每个功能模块。 “Part（部件） 用户在Part模块里生成单个部件，可以直接在ABAQUS/CAE环境下用图形工具生成部件的几何形状，也可以从其它的图形软件输入部件。 Property（特性） 截面（Section）的定义包括了部件特性或部件区域类信息，如区域的相关材料定义和横截面形状信息。在Property模块中，用户生成截面和材料定义，并把它们赋于(Assign)部件。 Assembly（装配件） 所生成的部件存在于自己的坐标系里，独立于模型中的其它部件。用户可使用Assembly模块生成部件的副本（instance），并且在整体坐标里把各部件的副本相互定位，从而生成一个装配件。 一个ABAQUS模型只包含一个装配件。
森吉米尔20辊轧机
1森吉米尔轧机在结构性能 1.1森吉米尔结构性能的特点 1.1.1森吉米尔结构性能的特点 (1)具有整体铸造（或锻造)的机架，刚度大，并且轧制力呈放射状作用在机架的各个断面上。 (2)工作辊径小，道次压下率大，最大达60％。有些材料不需中间退火，就可以轧成很薄的带材。 (3)具有轴向、径向辊形调整，辊径尺寸补偿，轧制线调整等机构，并采用液压压下及液压AGC系统，因此产品板形好，尺寸精度高。 (4)设备质量轻，轧机质量仅为同规格的四辊轧机的三分之一。轧机外形尺寸小，所需基建投资少。 1.1.2森吉米尔冷轧机单机架可逆式布置 森吉米尔冷轧机基本上是单机架可逆式布置，灵活性大，产品范围广。但是亦有极个别呈连续布置的森吉米尔轧机，如日本森吉米尔公司1969年为日本日新制钢公司周南厂设计制造的一套1270mm四机架全连续式二十辊森吉米尔轧机。该轧机第一架为ZR22-50"型轧机，其余三架均为，ZR21-50"型轧机，轧制规格为O.3mm31270mm 不锈钢，卷重22t，轧制速度600m／min。 森吉米尔冷轧机的形式及命名法介绍如下： 最常用的森吉米尔冷轧机形式是1-2-3-4型二十辊轧机。例如ZR33-18″，“Z"是波兰语Zimna的第一个字母，意思是“冷”；“R”表示“可逆的”；“33”表示轧机的型号；“18″”是轧制带材宽度的英寸数。森吉米尔冷轧机还有1-2-3型十二辊轧机，但是1-2-3型森吉米尔冷轧机在1964年以后就不再生产制造了。 森吉米尔冷轧机1-2型六辊轧机，由2个传动的工作辊和4个背衬轴承辊装置组成。 基本型号是森吉米尔冷轧机的基本设计，轧辊布置的几何尺寸提供轧机具有最小直径的工作辊。派生型号实质上是围绕工作辊直径及轧机开口度的变化而出现的。 ZR21A：单个“A”只出现在ZR21A中，它表示该轧机的工作辊直径是66～76mm，小于基本型ZR21的工作辊直径。 ZR21AA：“AA”只出现在ZR21AA中，它表示该轧机的梅花膛孔位置、中间辊尺
六辊可逆轧机生产中出现的问题解答
轧钢中出现的问题解答 1怎样控制轧制力？ 轧制力大板型不好控制，轧辊温度不均，轧辊承受能力下降。新换工作辊一般用大张力可以减少轧制力，轧制2-3卷以后可以减小。 相对而言轧制力太小厚度不好控制。可以减小张力轧辊阻力增大轧制力相对也能大一些. 2怎样控制厚度波动？ 轧制过程中出现厚度波动大首先降速和减少张力差，厚度波动大的可以把监控取消。 对于厚度波动在20ym以内速度应该在500米以下，波动在20ym以上速度在300米以下。 3裂边怎样造成的？ 1轧辊边部粗糙度低。 2带钢边部出现色差。 3总变形量太高，最后道次压下量太大，有可能轧后产生边裂。 4原料有边浪起鼓涨裂。 5酸洗剪边不好。 4怎样控制裂边断带？ 裂边严重时减少工作辊弯辊力，降低轧制速度，减少出口张力。使带钢边部承受的张力减小，不会把裂边拉断。发现带钢边部起鼓及时更换工作辊。\ 5在轧制过程中，带纲出现跑偏错卷的原因是什么？如何处理？
在轧制过程中，带钢出现跑偏一般在穿带或甩尾时发生，造成带钢跑偏的主要原因有以下几个方面： 1由于来料的原因来料板形不好，有严重的边浪或错边，使开卷机对中装置不能准确及时地进行有效调节，造成第一道次带钢跑偏，采取措施是轧制速度不要太高，及时调节压下量侧位置或及时停车。 2操作原因由于操作压下摆动调节不合理，造成带钢跑偏。 3电气原因由于在轧制过程卷取机张力突然减小或消失造成带钢跑偏、断带。4轧辊由于轧辊磨削后有严重的锥度，使压下找不准，在轧制中给操作压下摆动增加了难度，轻者会产生严重一边浪造成板形缺陷，重者造成跑偏断带。 5开卷对中装置故障、灯管或接受装置污染等，使跑偏装置失效造成第一道次跑偏。 6主控工、机前、机后怎样控制头尾勒辊？ 1在轧制带头、带尾时，主控工应该及时的加大出口张力5KN左右，启车后轧制力减小时，在把出口张力调整到工艺要求的数量。由于带头、带尾速度较低，造成轧制力大、厚度不好控制，弯辊跟不上易勒辊。 2机前、机后要及时观察轧制力、板型。轧制力大时及时加大弯辊。观察板型及时调整辊缝调偏，以免造成跑偏勒辊。 7无压偏情况下出现勒辊注意事项有那些？ 一般无压偏的情况下勒辊，注意事项有：道次变形量是否过大、轧制力是否过大、弯辊力是否太小以及启车时有无失张现象。 8轧制过程中带钢表面突然出现色差该这么办？
abaqus 有限元分析(齿轮轴)
Abaqus分析报告 （齿轮轴） 名称：Abaqus齿轮轴 姓名： 班级： 学号： 指导教师：
一、简介 所分析齿轮轴来自一种齿轮泵，通过用abaqus软件对齿轮轴进行有限元分析和优化。齿轮轴装配结构图如图1，分析图1中较长的齿轮轴。 图1.齿轮轴装配结构图 二、模型建立与分析 通过part、property、Assembly、step、Load、Mesh、Job等步骤建立齿轮轴模型，并对其进行分析。 1.part 针对该齿轮轴，拟定使用可变型的3D实体单元，挤压成型方式。 2.材料属性 材料为钢材，弹性模量210Gpa，泊松比0.3。
3.截面属性 截面类型定义为solid，homogeneous。 4.组装 组装时选择dependent方式。 5.建立分析步 本例用通用分析中的静态通用分析（Static，General）。 6.施加边界条件与载荷 对于齿轮轴，因为采用静力学分析，考虑到前端盖、轴套约束，而且根据理论，对受力部分和轴径突变的部分进行重点分析。 边界条件：分别在三个轴径突变处采用固定约束，如图2。 载荷：在Abaqus中约束类型为pressure，载荷类型为均布载荷,分别施加到齿轮接触面和键槽面，根据实际平衡情况，两力所产生的绕轴线的力矩方向相反，大小按比例分配。 均布载荷比计算： 矩形键槽数据： 长度：8mm、宽度：5mm、高度：3mm、键槽所在轴半径：7mm 键槽压力面积：S1 = 8x3=24mm2 平均受力半径：R1=6.5mm 齿轮数据：= 齿轮分度圆半径：R2 =14.7mm、压力角：20°、 单个齿轮受力面积：S2 ≈72mm2 通过理论计算分析，S1xR1xP1=S2xR2xP2，其中，P1为键槽均布载荷
500MM四辊不可逆轧机技术规格书
Technology Proposal of 500mm 4Hi Non-reversing cold rolling mill 500mm 4辊不可逆冷轧机组 25th Dec, 2008
1.0. Summary 概述 500MM four roller irreversible cold rolling mill is used to roll hot rolled coils,which are ordinary carbon steel as material and 2mm as thickness, into cold rolled coils which are 1.5mm thick and have required surface hardness 500MM 四辊不可逆轧机组是在常温状态下，将材质为普通碳钢，厚为2MM热轧带卷，轧制成厚为1.5MM 并具有所需光洁度的冷轧带卷 2.0. Material specification 材料规格 Material: hot rolled coilds 材料: 低碳钢 Delegate steel No.: Q235B Q355B 代表钢号 2.1. Input material size 来料的尺寸 Width: 300mm - 400 mm 宽度 Thickness: 2.0 mm 厚度 Outer diamete r of steel coil: MaxΦ2000 钢卷外径 Inner diameter of steel coil: Φ610mm 钢卷内径 Max. coil weight: 8t 最大卷重 2.2. Finished product size 成品的尺寸 Width: 300mm - 400 mm 宽度
支架的有限元分析ABAQUS
支架的线性静力学分析实例：建模和分析计算 在此实例中读者将学习ABAQUS/CAE的以下功能。 1) Sketch功能模块:导人CAD二维图形，绘制线段、圆弧和倒角，添加尺寸，修改平面图，输出平面图。 2) Part功能模块:通过拉伸来创建几何部件，通过切割和倒角未定义几何形状。 3) Property功能模块:定义材料和截面属性。 4) Mesh功能模块:布置种子，分割实体和面，选择单元形状、单元类型、网格划分 技术和算法，生成网格，检验网格质量，通过分割来定义承受载荷的面。 5) Assembly功能模块:创建非独立实体。 6) Step功能模块:创建分析步，设置时间增量步和场变量输出结果。 7) Interaction功能模块:定义分布榈合约束(distributing coupling constraint)。 8) Load功能模块:定义幅值，在不同的分析步中分别施加面载荷和随时间变化的集中力，定义边界条件。 9) Job功能模块:创建分析作业，设置分析作业的参数，提交和运行分析作业，监控运行状态。 10) Visualization功能模块:后处理的各种常用功能。 结构静力学分析（static analysis）是有限元法的基本应用领域，适用于求解惯性及阻尼对结构响应不显著的问题。主要用来分析由于稳态外载荷引起的位移，应力和应变等。本章的静力学分析实例按照ABAQUS工程分析的流程对支架进行线性静力学分析，通过实例基本掌握了分析的流程，同时了解接触的定义。 1.问题描述 所示的支架，一端牢固地焊接在一个大型结构上，支架的圆孔中穿过一个相对较软的杆件，圆孔和杆件用螺纹连接。材料的弹性模量E=2100000MPa,泊松比为0.3。
森吉米尔二十辊冷轧机介绍
森吉米尔二十辊冷轧机介绍 森吉米尔冷轧机与四辊轧机或其他类型轧机的本质区别是轧制力的传递方向不同。森吉米尔冷轧机轧制力从工作辊通过中间辊传到支撑辊装置，并最终传到坚固的整体机架上。这种设计保证了工作辊在整个长度方向的支撑。这样辊系变形极小，可以在轧制的整个宽度方向获得非常精确的厚度偏差。 森吉米尔轧机在结构性能上有如下主要特点： (1)具有整体铸造（或锻造)的机架，刚度大，并且轧制力呈放射状作用在机架的各个断面上。 (2)工作辊径小，道次压下率大，最大达60％。有些材料不需中间退火，就可以轧成很薄的带材。 (3)具有轴向、径向辊形调整，辊径尺寸补偿，轧制线调整等机构，并采用液压压下及液压AGC系统，因此产品板形好，尺寸精度高。 (4)设备质量轻，轧机质量仅为同规格的四辊轧机的三分之一。轧机外形尺寸小，所需基建投资少。 森吉米尔冷轧机基本上是单机架可逆式布置，灵活性大，产品范围广。但是亦有极个别呈连续布置的森吉米尔轧机，如日本森吉米尔公司1969年为日本日新制钢公司周南厂设计制造的一套1270mm四机架全连续式二十辊森吉米尔轧机。该轧机第一架为ZR22-50"型轧机，其余三架均为，ZR21-50"型轧机，轧制规格为O.3mm×1270mm不锈钢，卷重22t，轧制速度600m／min。 森吉米尔冷轧机的形式及命名法介绍如下： 最常用的森吉米尔冷轧机形式是1-2-3-4型二十辊轧机。例如ZR33-18″，“Z"是波兰语Zimna的第一个字母，意思是“冷”；“R”表示“可逆的”；“33”表示轧机的型号；“18″”是轧制带材宽度的英寸数。森吉米尔冷轧机还有1-2-3型十二辊轧机，但是1-2-3型森吉米尔冷轧机在1964年以后就不再生产制造了。 森吉米尔冷轧机1-2型六辊轧机，由2个传动的工作辊和4个背衬轴承辊装置组成， 如ZS06型，“S”表示“板材”，用来轧制宽的板材，但是它同样可以轧制带材，并且有一些还用在连续加工线上。 森吉米尔“ZR”型冷轧机有10个基本型号，其中1-2-3-4二十辊轧机7个；1-2-3．型十二辊轧机3个；“ZS”1-2型六辊轧机只有2个基本型号。 各型号轧机的背衬轴承外径、工作辊名义直径如下： 轧机型号背衬轴承直径／mm 工作辊名义直径／mm 1-2-3-4型： ZR32 47.6 6.35 ZR34 76.2 10.00
2150四辊可逆粗轧机主传动系统毕业设计
2150四辊可逆粗轧机主传动设计 摘 要 2150四辊可逆粗轧机是现代热轧带钢轧机发展方向的重要标志，主要用于热轧带钢生产线的钢坯初轧，其工作能力直接影响产品的质量和产量。20世纪90年代以来热轧技术迅猛发展，对初轧机的要求愈加严格。本次设计根据鞍钢热轧厂的技术要求对2150可逆式粗轧机主传动系统进行设计，使电动机通过万向接轴直接带动工作辊转动。本文首先提出了课题的研究背景和意义，论述了轧钢机在国内外的发展现状，介绍了本次设计的内容和方法。重点是通过对轧制力、轧制力矩等主要参数的计算，选择合适的电动机，校核合格后对联接轴、联轴器进行选择和校核，此外还对一些零件进行设计，其中包括工作辊、支承辊尺寸参数设计，机架主要参数设计及校核。最后叙述了现代热轧轧机的润滑方式和特点、主传动系统的维护及故障诊断技术在轧机维护中的应用。 关键词 : 粗轧机；带钢热轧生产线；主传动系统
The Design of Main Driving System of 2150 4-rolls Reversing roughing Mill ABSTRACT The 2150 reversing rougher is the important attribution of hot strip rolling nowadays. It is used for slab cogging on the hot strip production line ，its work capacity influents directly to the product quality and output. During the 20th century, the 90th hot rolling technology is developed with a quite fast speed ，so the mill discipline is increasingly strict. This design is especially for the 2150 reversing rougher main transmission for the Angang Hot Rolling Plant according some specification, make the electromotor through universal joint spindle drive directly with the working roll. Firstly, this paper introduces the background and meaning of the topic, recite clearly of the rolling mill at home and abroad actuality，It also presents the content and means of this design. The main points are the calculation of the rolling force, rolling torque and some other main parameters, select the electromotor which can satisfy the volume, check the qualification, and then choose and check the coupling spindle and coupling, furthermore, we also design some part of the mill ,therein , include size parameter design of the working rolls and backing rolls ,major parameter of the strand design and check. At last, also recites the means of the lubrication and the feature of the rolling mill, application among that of main transmission attendance and trouble diagnosis technology at rolling mill. Keywords: roughing mill；hot strip rolling production line； main transmission
森吉米尔冷轧机简介
森吉米尔冷轧机简介 森吉米尔轧机在结构性能上有如下主要特点：(1)具有整体铸造（或锻造)的机架，刚度大，并且轧制力呈放射状作用在机架的各个断面上。(2)工作辊径小，道次压下率大，最大达86％。有些材料不需中间退火，就可以轧成很薄的带材。(3)具有轴向、径向辊形调整，辊径尺寸补偿，轧制线调整等机构，并采用液压压下及液压AGC系统，因此产品板形好，尺寸精度高。(4)设备质量轻，轧机质量仅为同规格的四辊轧机的三分之一。轧机外形尺寸小，所需基建投资少。森吉米尔冷轧机基本上是单机架可逆式布置，灵活性大，产品范围广。但是亦有极个别呈连续布置的森吉米尔轧机，如日本森吉米尔公司1969年为日本日新制钢公司周南厂设计制造的一套1270mm四机架全连续式二辊森吉米尔轧机。该轧机第一架为ZR22-50"型轧机，其余三架均为，ZR21-50"型轧机，轧制规格为O、3mm1270mm不锈钢，卷重22t，轧制速度600m ／min。森吉米尔冷轧机的形式及命名法介绍如下：最常用的森吉米尔冷轧机形式是1-2-3-4型二辊轧机。例如ZR33-18″，“Z"是波兰语Zimna的第一个字母，意思是“冷”；“R”表示“可逆的”；“33”表示轧机的型号；“18″”是轧制带材宽度的英寸数。森吉米尔冷轧机还有1-2-3型二辊轧机，但是1-2-3型森吉米尔冷轧机在1964年以后就不再生产制造了。森吉米尔冷轧机1-2型六辊轧机，由2个传动的工作辊和4个背衬轴承辊装置组成，
如ZS06型，“S”表示“板材”，用来轧制宽的板材，但是它同样可以轧制带材，并且有一些还用在连续加工线上。森吉米尔“ZR”型冷轧机有10个基本型号，其中1-2-3-4二辊轧机7个；1-2-3．型二辊轧机3个；“ZS”1-2型六辊轧机只有2个基本型号。各型号轧机的背衬轴承外径、工作辊名义直径如下：轧机型号背衬轴承直径／mm工作辊名义直径／mm1-2-3-4型：ZR32 47、 66、35ZR34 76、2 10、00ZR241 20、0 21、50ZR331 60、0 28、50ZR232 25、0 40、00ZR22300、0 54、00ZR21406、4 80、001-2-3型:ZR15 75、0 12、00ZRl61 20、0 20、30ZRl92
森吉米尔冷轧机简介
森吉米尔冷轧机简介 森吉米尔冷轧机与四辊轧机或其他类型轧机的本质区别是轧制力的传递方向不同。森吉米尔冷轧机轧制力从工作辊通过中间辊传到支撑辊装置，并最终传到坚固的整体机架上。这种设计保证了工作辊在整个长度方向的支撑。这样辊系变形极小，可以在轧制的整个宽度方向获得非常精确的厚度偏差。 森吉米尔轧机在结构性能上有如下主要特点： (1)具有整体铸造（或锻造)的机架，刚度大，并且轧制力呈放射状作用在机架的各个断面上。 (2)工作辊径小，道次压下率大，最大达86％。有些材料不需中间退火，就可以轧成很薄的带材。 (3)具有轴向、径向辊形调整，辊径尺寸补偿，轧制线调整等机构，并采用液压压下及液压AGC系统，因此产品板形好，尺寸精度高。 (4)设备质量轻，轧机质量仅为同规格的四辊轧机的三分之一。轧机外形尺寸小，所需基建投资少。 森吉米尔冷轧机基本上是单机架可逆式布置，灵活性大，产品范围广。但是亦有极个别呈连续布置的森吉米尔轧机，如日本森吉米尔公司1969年为日本日新制钢公司周南厂设计制造的一套1270mm四机架全连续式二十辊森吉米尔轧机。该轧机第一架为ZR22-50"型轧机，其余三架均为，ZR21-50"型轧机，轧制规格为O.3mm×1270mm不锈钢，卷重22t，轧制速度600m／min。 森吉米尔冷轧机的形式及命名法介绍如下： 最常用的森吉米尔冷轧机形式是1-2-3-4型二十辊轧机。例如ZR33-18″，“Z"是波兰语Zimna 的第一个字母，意思是“冷”；“R”表示“可逆的”；“33”表示轧机的型号；“18″”是轧制带材宽度的英寸数。森吉米尔冷轧机还有1-2-3型十二辊轧机，但是1-2-3型森吉米尔冷轧机在1964年以后就不再生产制造了。 森吉米尔冷轧机1-2型六辊轧机，由2个传动的工作辊和4个背衬轴承辊装置组成， 如ZS06型，“S”表示“板材”，用来轧制宽的板材，但是它同样可以轧制带材，并且有一些还用在连续加工线上。 森吉米尔“ZR”型冷轧机有10个基本型号，其中1-2-3-4二十辊轧机7个；1-2-3．型十二辊轧机3个；“ZS”1-2型六辊轧机只有2个基本型号。 各型号轧机的背衬轴承外径、工作辊名义直径如下： 轧机型号背衬轴承直径／mm 工作辊名义直径／mm 1-2-3-4型： ZR32 47.6 6.35 ZR34 76.2 10.00 ZR24 120.0 21.50 ZR33 160.0 28.50 ZR23 225.0 40.00 ZR22 300.0 54.00 ZR21 406.4 80.00 1-2-3型: ZR15 75.0 12.00 ZRl6 120.0 20.30 ZRl9 225.0 46.OO
开题报告 1780热连轧四辊可逆粗轧机三维结构设计及分析--3月23日修改
燕山大学 本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称： 1780热连轧四辊可逆粗轧机三 维结构设计及分析 学院（系）：里仁学院 年级专业：轧钢-12-3班 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 3月16日
(一) 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 1.1 选题的背景及意义 采用轧制成型法来生产钢板材，具有生产率高、板厚规格多、生产过程连续性强、易于实现机械化自动化等诸多优点。早期，我国依靠从国外大规模引进冷轧、热连轧技术，随着国内各高校以刚才生产企业对轧制技术研究与实践经验的丰富，现以成形了一套成熟轧制技术[1]。 国外发展出的无头轧制技术，利用薄板坯连铸连轧的生产线，将铸造较长铸坯进行精轧，且轧后进行剪切，在精轧机组中形成有限的无头连轧，适合于稳定生产薄规格的带钢[2-3]。德国开发出基于薄板坯连铸连轧技术的无头轧制技术，通过提高铸坯的拉速，使连轧机和连铸机的速度得到匹配，实现板料的连铸连轧。 现代热连轧技术发展主要集中在对板形、厚度精度及板料表面质量控制等，因此，这对轧机设备性能及质量稳定性、可靠性有更高要求，对轧机系统高精度要求也越来越高，四辊轧机作为板带材生产的主要设备，对产品精度起着不可忽视的作用[4]。 现代中厚板轧机越来越趋于大型化、精密化、自动化，以满足钢板控制轧制技术的要求，能够生产高强度的合金板。采用热装炉时燃耗已降至0.6×109J/t以下，及高刚度(2kN/mm以上)的现代化中厚板轧机，大大超过日本和美国现有中厚板轧机性能，生产高质量、高性能中厚板创造了有利条件[5-6]。 因此，本课题选择对热连轧四辊可逆粗轧机结构进行设计与分析，对提高其工作可靠性因素进一步研究。该课题对提高热连轧设备的应用，具有深远的社会价值与经济效益。 1.2 轧钢机械设备的发展与应用现状 随着国内钢材总产量逐年的提高，对轧钢设备的能力也逐渐由向大型化、高速化、连续化、自动化的发展方向，以满足钢材生产能力需求。对于大型化轧机设备，一方面是增加卷重，例如热连轧卷重可以达45吨，冷连轧卷重最高可达60吨，伴随坯料增重，相应的需要提高对加热设备、轧机
二辊轧机说明书.
燕山大学 Inventor课程设计 二辊轧机机构装配设计 专业班级： 小组名单： 指导老师： 2012年10月 前言
计算机辅助设计普遍应用在机械行业，为了摆脱图版，使工程设计人员减轻劳动强度，应用计算机为其服务，进行设计及修改。 二辊轧机课程设计主要通过对轧机二 维图纸的分析，加深锻炼认识分析图纸的能力，通过Inventor软件对个零件的绘制，进一步熟悉该软件的各种绘图功能，掌握各种零件的绘制过程和技巧。在轧机设计中，会接触到各种各样的轧机结构件，可以使设计者充分了解轧机结构，利用项目与实体结合，把课程学到的知识应用到实物上，提高学习兴趣，为课程设计及专业课乃至今后的工作打下基础。 目录
第一章二辊轧机介绍 (1) 第二章机架结构介绍 (2) 2.1 机架结构介绍 (2) 2.2 机架绘制及组装 (3) 第三章辊系结构设计 (4) 3.1 辊系结构介绍 (5) 3.2 主要零件 (5) 3.3 辊系视图 (7) 3.4 装配图 (8) 第四章压下结构设计 (9) 4.1 压下结构介绍 (9) 4.2 压下结构视图 (9) 4.3 压下机构装配 (10) 第五章总的装配图 (13) 第六章小结 (14) 6.1组员分工 (14) 6.2 心得与体会 (15) 6.3 参考文献 (16) 第一章二辊轧机结构介绍
该设备为低碳钢、有色金属板材冷轧实验设备。具有先进的轧制工艺参数计算机采集装置，可进行轧制过程的压力、转矩、电机功率、转速等参数的测量。因此、在该设备上可进行材料轧制工艺的研究和冷轧件的开发。 结构组成 1 机架结构 2 辊系结构 3 压下结构
第2章 森吉米尔二十辊轧机
第2章森吉米尔二十辊轧机 森吉米尔冷轧机与其他类型轧机的本质区别是轧制力传递的方向不同。森吉米尔轧机轧制力从工作辊通过中间辊传到支撑辊装置，并最终传到坚固的整体机架上。这种设计保证了工作辊在整个长度方向的支撑。这样辊系变形极小，可以在轧制的整个长度方向获得非常精确的厚度偏差。 2.1 森吉米尔轧机主要特点及发展水平 森吉米尔轧机在结构性能上主要特点： (1) 具有整体铸造（或锻造）的机架，刚度大并且轧制力呈放射状作用在机架的各个断面上。 (2) 工作辊径小，道次压下率大，最大达60%。有些材料不需中间退火，就可以轧成很薄的带材。 (3) 具有轴向、径向辊形调整，辊径尺寸补偿，轧制线调整等机构，并采用液压压下及液压AGC系统，因此产品板形好，尺寸精度高。 (4) 设备质量轻，轧机重量仅为同规格四辊轧机的三分之一。所需基建投资少。 森吉米尔轧机基本上是单机架可逆布置，灵活性大，产品范围广。但亦有极个别呈连续布置的森吉米尔轧机，如日本森吉米尔公司1969设计了一套1270mm四机架全连续式二十辊森吉米尔轧机。 目前森吉米尔轧机的发展水平如下： （1）轧制带材最大宽度。目前轧制带材最宽的是法国的一台ZR22-80型轧机，轧制宽度最大为2032mm的软钢和硅钢，厚度偏差为 0.005mm。 （2）轧制带材最小厚度。轧制带材最小厚度与其宽度和钢种有关。美国轧制硅钢最小厚度为0.002mm，其宽度为120mm，日本轧制不锈钢，当宽度为1220mm时，最小厚度为0.127mm；宽度为200mm时，最小厚度为0.01mm；轧制有色金属时，最薄可达0.0018mm。 （3）轧机开口度的提高。近年来法国的DMS公司于美国的森吉米尔公司一起终于打破了森吉米尔轧机为整体机架的传统观念，推出了分体式机架森吉米尔轧机。即将机架分为上下两部分。两部分在机架四个角由四个液