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a——轧制力臂,其大小a=L/2 L——接触弧长度 ∴MZ=8.7?106?60.8-3
?10=264.48kN·M 2求工作辊传动支承辊的力矩MR
MR=R·c (4.10) R=
Pcosφ (4.11)
cos(???)式中?——工作辊与支承辊连心线与垂直夹角,?=arcsin
eD1D2?22
?——轧辊连心线与反力R的夹角,?=arcsin
?2?mD22
c ——反力R对工作辊的力臂,c=mcos?+D1——工作辊直径,D1=740mm D2——支承辊直径,D2=1250mm
D1sin? 2e——工作辊轴线相对支承辊轴线的偏移距,由于工作偏移距的数值(一般为5~10mm)相对工作辊与支承辊直径来说很小,所以在计算时,可以为e=0 因此,?=0?
φ——前后张力对轧制力方向影响的偏角,因为是厚板轧机所以φ=0?
?2——轧辊轴承处摩擦圆半径,?2=
d2——支承辊轴颈直径d2=800mm
d2? 2?——轧辊轴承摩擦系数,由文献[2-60]可知?=0.004
∴?2=
650?0.004=1.6mm 2m——滚动摩擦力臂距离,一般m=0.1~0.3mm ∴?=arcsin?2?mD22?arcsin1.6?0.2=0.17? 12502 第 XVII 页
8.7?106Pcosφ R===8.7?106N
cos(???)cos0.17c=mcos?+综上
D1740sin?=0.2cos0.17+sin0.17?=1.4mm
22 MR=R·c=8.7?106?1.4?10-0.3=12.18KN·M 求工作辊轴承摩擦力矩Mf1 根据文献[2-128]得
Mf1=F·?1 (4.12) 式中F——工作辊轴承处反力,F=Rsin(???)
?1——工作辊处轴承摩擦圆半径,?1=
d1——工作辊辊颈直径,d1=440mm
d1? 2?——轧辊轴承摩擦系数,由文献可知?=0.004
∴?1=
440?0.004=0.88mm 2 F=8.7?106?sin0.17=25.81KN 综上
Mf1=F·?1=25.81?103?0.88?10?3=0.023KN·m ∴ MK =MZ+MR+Mf1
=264.48+12.18+0.023
=276.68KN·M
传动两个工作辊总传动力矩为MK?=2Mk=2?276.68=553.36KN·m
4.3轧机主电动机力矩与电动机功率计算
4.3.1电机功率计算 根据文献[3-1]可知电机功率 N=
MKn1 (4.13) 9550? 第 XVIII 页
式中 MK——轧辊驱动力矩,MK=276.68KN·m n1——电机转速,r/min
22 η——传动效率,???轴=0.982?0.96?0.982=0.89 ·?万·?轴 n1?60v (4.14) ?D1式中 v——轧制速度 D1——工作辊直径 ∴n1?60v60?2400==62rad/min ?D13.14?740∴N=
MKn1276.68?62==2018.25KW 9550?9.55?0.89根据文献[3-128]选电机型号为ZD-250/83 额定功率2050KW 额定电压800V 额定转速60r/min 最高转速180r/min GD2=72t/m2 Mer=9.55
2050Ner=9.55?=326.29KN·m
60ner4.3.2主电动机力矩计算
由文献[2-149]可知主电动机轴上的力矩由四部分组成,即 MD? =
Mz?Mf1i?Mf2?Mkon?Mdon (4.15)
Mz?Mf?Mkon?Mdon i式中 MD——主电动机力矩
Mz——轧辊上的轧制力矩,四辊轧机Mz=Pa+Rc
Mf——附加摩擦力矩,即当轧制时由于轧制力作用在轧辊轴承、传动机构及其他
转动件中的摩擦而产生的附加力矩,Mf=
Mf1i?Mf2
Mkon——空转力矩,即轧机空转时,由于各转动件的重量所产生的摩擦力矩及其
他阻力矩,一般取额定功率的5%
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Mdon——动力矩,轧辊运转速度不均匀时,各部件由于有加速度或减速所引起的
惯性力所产生的力矩,本次设计轧辊运转速度为匀速所以Mdon=0
i ——电动机和轧辊之间的传动比,本设计采用电动机直接带动轧机,所以i=1 由文献[2-156]可知
Mf2?(1?1?1)MZ?Mf1i?(1?1?1)MK (4.16) i式中 ?1——主电动机到轧辊之间的传动效率,不包括空转力矩的损失,取?1=0.98
∴Mf2?(1?1?1)1MK?1)?276.68=5.65KN·m ?(0.98i Mz =Pa+Rc=276.68+12.18=288.86KN·m Mkon=0.05Mer=0.05?326.29=16.31KN·m 综上
MD?MZ?Mkon?Mf=288.86+16.31+11.84+5.65+0.023=310.843KN·m
Mjmax?MZ?Mf?Mkon=288.86+16.31+5.65+0.023=310.84KN·m i4.4电机校核
4.3.1过载校核 由文献[2-161]可知 Me=9.55
2050Ner=108.76KN·m (4.17) ?9.55180ner K?所以电机合格
Mjmax310.84?2.8 <〔K〕=2.5~3.0 (4.18) =
Mer108.76 第 XX 页
5.主要零件强度计算
5.1轧辊的强度校核
5.1.1支承辊强度校核
5.1四辊轧机支承辊计算简图
由支承辊的弯力矩和弯曲应力图可知,在辊颈的1-1断面和2-2断面上的弯曲 应力均应满足强度条件,即 ?1?1?Pc1?Rb (5.1) 30.2d1?1