摘 要

開卷機(jī)是冷軋帶鋼生產(chǎn)線上非常重要的輔助設(shè)備，廣泛的應(yīng)用到冷軋的生產(chǎn)線中。軋鋼實(shí)踐表明，開卷機(jī)的工作性能的好壞直接影響到成品的質(zhì)量和整個(gè)機(jī)組的生產(chǎn)效率的發(fā)揮。研究高性能，高強(qiáng)度的深彎輥與壓卷輥機(jī)是各個(gè)廠家的重要任務(wù)。
本課題來源于與上海寶鋼有限公司的科研項(xiàng)目“開卷機(jī)的卷筒和心軸的強(qiáng)度和剛度計(jì)算”。
在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)計(jì)算的過程很復(fù)雜，設(shè)計(jì)速度較慢，并且容易出錯(cuò)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，將工程結(jié)構(gòu)分析軟件用與產(chǎn)平的開發(fā)、設(shè)計(jì)、分析與制造，已成為近代工業(yè)提升競爭力的主要方法。
本文設(shè)計(jì)開卷機(jī)時(shí)，根據(jù)上海寶鋼有限公司提供的相關(guān)數(shù)據(jù)。本文按照項(xiàng)目提供的工藝參數(shù)和力能參數(shù)，查閱大量的參考資料，確定開卷機(jī)的傳動(dòng)方式和結(jié)構(gòu)形式；選擇和設(shè)計(jì)電機(jī)機(jī)構(gòu)；簡要介紹了有限單元法在冶金行業(yè)的使用概況，并具體對卷筒軸進(jìn)行了有限元分析，最后畫出系統(tǒng)裝配圖和零件圖


關(guān)鍵字：開卷機(jī)，電機(jī)，卷筒軸，有限元
















ABSTRACT

Pay-off reel are very important auxiliary equipments in cold-rolled strip steel production line, and they are widely used in cold-rolled strip steel production line. Rolling practice shows that work performance of pay-off reel will have a direct impact on the finished product quality and production efficiency of the entire set. Study of high-performance, high-intensity pay-off reel is an important task for all manufacturers.
In the traditional design method, the cause of design is over complex and the speed of design is slow comparatively, and it is easy to make mistakes. Along with the computer technology’s development, computer software technology have also gotten great development. Project structure analysis software is used in production, design, analysis and the development of product. It has become the major method to promote the modern industrial’s competition ability.
The subject comes from the research project of Chongqing University and
Shanghai Baoshan Iron and Steel Ltd, " strength and stiffness calculation of reel and mandrel of pay-off reel ".
This paper designs the deep-bending and press roll according to the relevant data from Shanghai Baoshan Iron and Steel Ltd. According to the technical parameters and the mechanical parameters providing by the project, we have to consulted much information， it determines the transmission methods and the structure；choice and design the motor institution,
it introduces the main use of FEM in metallurgical industry, it uses the FEM to analyse the reel shaft，F(xiàn)inally, we drew the system assembly drawing and the part drawing.


Keywords: pay-off reel, motor, reel shaft ,FEM








目 錄

摘 要 I
ABSTRACT II
1 緒論 1
1.1 軋鋼機(jī)的發(fā)展 1
1.1.1 初軋機(jī)的發(fā)展 1
1.1.2 帶鋼連軋機(jī)的發(fā)展 1
1.1.3 鋼管軋機(jī)的發(fā)展 2
1.1.4 型鋼軋機(jī)的發(fā)展 2
1.2 軋鋼技術(shù)發(fā)展前景 2
1.2.1 鑄軋一體化 2
1.2.2 軋制過程清潔化 2
1.2.3 軋制過程柔性化 3
1.2.4 高新技術(shù)的應(yīng)用 3
1.2.5 鋼材的延伸加工 3
1.3 我國軋鋼生產(chǎn)技術(shù)面臨的問題與挑戰(zhàn) 3
1.3.1 工藝技術(shù)裝備總體落后 3
1.3.2 品種結(jié)構(gòu)調(diào)整尚未能滿足我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求 4
1.3.3 成本競爭激烈 4
1.3.4 技術(shù)落后 4
1.4 課題任務(wù)、重點(diǎn)研究內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑 4
2 國外冷軋帶鋼連續(xù)退火處理機(jī)組 5
2.1 連續(xù)退火處理機(jī)組概況 5
2.2 新的發(fā)展 6
2.3 本章小結(jié) 7
3 開卷機(jī)概述 8
3.1 開卷機(jī)分類 8
3.1.1 雙錐頭式開卷機(jī) 8
3.1.2 雙柱頭式開卷機(jī) 8
3.1.3 懸臂式開卷機(jī) 9
3.2 開卷機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)比較 9
3.3 開卷機(jī)的功能與發(fā)展 10
3.4 本章小結(jié) 10
4 開卷機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
4.1 卷筒 13
4.2 開卷機(jī)張力的確定與形成 14
4.3 開卷機(jī)對中調(diào)節(jié) 15
4．4 本章小結(jié) 15
5 開卷機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 16
5.1 技術(shù)條件 16
5.1.1 年工作時(shí)間 16
5.1.2 帶鋼的速度和加速度 16
5.1.3 帶鋼規(guī)格 16
5.1.4 鋼卷直徑和卷重 16
5.1.5 開卷張力 16
5.1.6 卷筒裝配自重 16
5.1.7 卷筒支承（包括外支承）結(jié)構(gòu)/軸承距離 16
5.2 壓輥壓緊力計(jì)算 18
5.3 卷筒徑向壓力計(jì)算 20
5.4 開卷機(jī)電機(jī)的確定 20
5.4.1 電機(jī)功率的計(jì)算 20
5.4.2 電機(jī)轉(zhuǎn)速的確定 22
5.4.3 開卷機(jī)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 23
5．5 本章小結(jié) 24
6 開卷機(jī)傳動(dòng)方式及減速機(jī)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 25
6.1 開卷機(jī)傳動(dòng)形式 25
6.2 減速機(jī)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 26
6.2.1 分度圓直徑 26
6.2.2 齒頂圓直徑 26
6.2.3 齒根圓 27
6.2.4 中心距 27
6.2.5 傳動(dòng)比 27
6．3 本章小結(jié) 27
7 開卷機(jī)的卷筒軸有限元計(jì)算分析 28
7.1 有限元概述 28
7.1.1 有限單元法概述 28
7.1.2 有限單元法在冶金設(shè)備中應(yīng)用 29
7.2 卷筒軸有限元計(jì)算分析 30
7.2.1 模型的建立與處理 30
7.2.2 有限元網(wǎng)格的劃分與材料屬性處理 30
7.2.3 載荷的處理與施加 31
7.2.4 約束的處理與施加 32
7.2.5 對模型進(jìn)行有限元計(jì)算分析 32
7.2.6 卷筒軸變形和應(yīng)力圖 34
7．3 本章小結(jié) 39
8 結(jié) 論 40
參考文獻(xiàn) 41