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第二章 轧辊 五、四辊轧机的强度计算方法 1、计算内容： (1)工作辊的计算 因为 支持辊和工作辊的曲率半径可以认为相等，假设E1=E2 所以 如果D2=2000，D1=800，M1=0.0256M2 作用于工作辊上的弯曲力矩甚小，可以不予计算，即可以不予计算轧制力所在平面的弯曲应力。 （2）支持辊：与二辊方法相同 扭转应力 弯扭合成 弯曲应力 不计算 不计算 不计算 支撑辊驱动 不计算 弯曲应力 弯曲应力 扭转应力 不计算 不计算 工作辊驱动 辊头 辊颈 辊身 辊头 辊颈 辊身 支承辊 工作辊 驱动方式 4、接触强度的计算 * 第一节 概述 第二节 轧辊主要参数设计 第三节 轧辊材料的选择 第四节 轧辊受力及轧制力矩的计算 第五节 轧辊强度计算 第一节 概述 一、轧辊在工作机座中的地位和结构 中心地位：机座的其他组件和机构都是为装置、支撑和调整轧辊以及引导轧件正确地进出轧辊而设。 （1）辊身：轧辊与轧件接触并使金属产生塑性变形的部分。 （2）辊颈：轧辊支撑部分，安装在轴承里置于机架中，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。 （3）辊头：通过与联轴器相连接来传递轧件扭矩的。 二、轧辊分类 （1）板带轧机轧辊 辊身为圆形：一般轧机 辊身微凹：热轧，补偿热膨胀，控制板型。 辊身微凸：冷轧，补偿受力弯曲，控制板型。 S、雪茄等特殊曲线型辊身：CVC轧机，UPC轧机。 （2）型钢轧机轧辊：辊身上有轧槽（孔型） （3）特殊轧辊：一般用于穿孔机、车轮轧机、齿轮轧机、楔横轧机等专用或特殊轧机上，轧辊具有各种不同形状。 三、轧辊的工作特点及对轧辊的要求 表面冷硬层要深 磨损严重：热轧还伴有坚硬的氧化铁皮使辊面极易破损；冷轧，特别是轧制薄板时，轧辊经常处于弹性压扁状态，使其接触应力巨大，轧辊也极易破坏 热应力稳定性↑ 要在高温和温度变化很大的条件下工作。 强度↑ 刚度↑表面硬度↑ 工作时承受很大的轧制力和力矩，并伴有强大的动载荷。 要求 特点 第二节 轧辊主要参数设计 一、轧辊的基本参数 轧辊名义直径（或称公称直径）D、辊身长度L、辊颈直径d、辊颈长度l。辊头直径d1。 有关轧辊直径： 名义直径：齿轮座中心矩；初轧机： 辊环外经或末道轧辊中心矩 工作直径：槽底直径（型钢轧机） 最大直径：新辊直径 最小直径：旧辊直径 二、轧辊名义直径及辊身长度的确定 (1)初轧机与型钢轧机 首先确定辊身直径：确定原则： I 为避免孔型槽切入过深，轧辊名义直径与工作直径的比值一般不大于1.4； II 最大咬入角 III轧辊强度（n＝5）（后述） 长度确定原则：I 孔型布置数目 II 强度条件 Ⅲ经验： 轧辊名义直径应符合国家规定的初轧机与型钢轧机系列标准。我国初轧机系列有750、850、1150mm几种，横列式型钢轧机有300、500、650、800mm等。 400 200 100 50 a/mm 2000 1200～2000 400～1200 200 Bmax/mm 二辊轧机 中厚板：L/D=2.2—2.8 薄板：L/D=1.5---2.2 (2)板带轧机：原则：先定L，后定D L的确定： D的确定： 热轧板带： 四辊轧机 冷轧板带： 工作辊最大直径还受被轧带材最小厚度的限制。 根据经验 Dg（1500～2000）hmin（张力轧制） Dg1000hmin （无张力） 或 Dg=0.28E hmin/f(K-σ平) 三、辊颈尺寸的确定： 滑动轴承： 滚动轴承 液体轴承 例：滑动轴承 四、辊头尺寸的确定 a 梅花轴头 b万向轴头 c 带键槽轴头 d 圆柱形轴头 e 带平台的轴头 例：梅花接轴 第三节 轧辊材料的选择 一、轧辊材料选用原则 根据工作特点及破坏形式，严格保证轧辊性能（强度、耐磨性、耐热型等。 二、轧辊破坏形式 三、轧辊常用材料 （1）合金锻钢：（JB/ZQ4289-1986） 热轧辊：55Mn2，55Cr，60CrMnMo，60SiMnMo等 冷轧辊：9Cr，9Cr2，9Cr2W，9Cr2Mo，60CrMoV，80CrNi3W 优缺点：综合力学性能较好，但价格昂贵，加工制造困难。 （2）铸钢：ZG70，ZG70Mn，ZG8Cr，ZG75Mo （3）铸铁：普通铸铁、合金铸铁、球墨铸铁。 根据铸型不同，可以得到不同硬度：半冷硬、冷硬、无限冷硬。 优点：铸铁硬度高、表面光滑、耐磨、制造过程简单且价格便宜。