棒线材φ450轧机设计摘要线材的用途很广，在国民经济各个部门中，线材占有重要地位。
近年来，对线材性能及表面质量的要求越来越高。
尤其是对线材的化学成分、机械性能、晶粒组织及晶粒粒度都要做检验，符合标准方可出厂。
所以，对线材的苛刻要求决定了新轧机及相关新技术的飞速发展。
线材轧机属于小型轧钢机械范畴。
线材轧机与其它轧钢机一样，其主机列也包括执行机构、传动装置、和原动机三个基本组成部分。
本次设计在收集整理了国内外先进的线材轧制设备和技术的基础上，对设计方案进行了优化选择。
首先，根据压下规程和轧制速度计算轧制力和轧制力矩，对电机进行选择、校核。
然后对于主要零部件进行了受力和强度分析、校核；对于主传动装置中的减速器、联轴器、万向接轴进行了设计，同时对润滑方式进行了选择。
最后，对该轧机的经济效益进行分析评价。
关键词：线材轧机；轧制力；轧制力矩；强度；主传动The Design ofφ450 Bar and Wire Rod MillAbstractAs the use of wire rod is very broad, in every department of national economy, wire rod possess important position. In recent years, for the requirement of the surface quality and performance of wire rod, it is more and more higher.So many parameters to be inspected, especially for the chemical composition ,mechanical performance, crystal microscopic organizes and crystal microscopic size of wire rod, accord with standard side can be sold out. So new rolling mill and related new technology should be developed fast for the harsh requirement of wire rod. The rod mill belongs to the small steel rolling category. The rod mill is same with other mills, its main engine row also includes the implementing agency, the transmission device, and the driving force three basic building blocks. This design in the collection reorganized the domestic and foreign advanced rod rolling equipment and in the technical foundation, carries on the choice and the appraisal to the design proposal. First, according to assigns depresses the regulations and the rolling speed computation roll force and the roll torque, and has carried on the choice and the examination to the electrical machinery. Then, has carried on the stress analysis and the essential examination regarding the main spare part. Regarding main drive's in reduction gear, the shaft coupling, the rotary coupling spindle have carried on the design, simultaneously has carried on the choice to the lubrication way. Finally, carries on the analysis appraisal to this rolling mill's economic efficiency.Key words: wire rod rolling mill; roll force ; roll torque; intensity; main drive目录1 绪论 (1)1.1 选题背景和目的 (1)1.2 线材轧机的国内外发展概况 (1)1.3 线材轧机的类型及特点 (3)1.3.1Y型轧机 (3)1.3.2 框架式45°无扭转精轧机 (3)1.3.3 悬臂式45°高速无扭精轧机 (4)1.4 线材生产的工艺 (4)1.4.1线材生产主要工艺流程 (4)1.4.2 轧制工艺的进步 (4)1.5 棒线材φ450轧机的研究方法和方向 (8)2 方案的选择与评价 (9)2.1 方案的选择 (9)2.2 方案评价 (9)3 主电机的选择 (10)3.1 轧制力的计算 (10)3.1.1轧辊主要尺寸确定 (10)3.1.2 孔型的选择 (11)3.1.3 椭圆—圆孔型系统的特点 (11)3.1.4 轧制参数 (11)3.1.5 平均单位压力的计算 (12)3.1.6 轧制力的计算 (14)3.2 轧机主电动机力矩与电动机功率 (15)3.2.1 轧机主电机力矩 (15)3.2.2 轧辊的驱动力矩 (15)3.2.3 初选电机容量 (17)3.2.4附加摩擦力矩 (18)3.3 主电动机的发热校核 (19)4 主要零件的强度计算 (21)4.1 轧辊的强度计算 (21)4.1.1危险面为中间截面 (21)4.2 轧辊轴承的计算 (24)4.2.1轧辊轴承的选择 (24)4.2.2 轧辊轴承的寿命计算 (25)4.3 机架的设计 (26)4.4.1 机架的选择及结构参数 (26)4.4.2 机架强度计算及校核 (26)4.4.3闭式机架的变形计算 (31)5 主传动装置的设计 (34)5.1 联轴器的选择计算 (34)5.2 万向接轴的选择计算 (35)5.3 减速器齿轮的计算 (35)5.3.1计算各轴的动力参数 (36)5.3.2齿轮的设计 (37)6 润滑方式的选择 (43)6.1 轧辊轴承的润滑 (43)6.2 万向接轴的润滑 (43)6.3 减速机的润滑 (43)7 试车方法和对控制系统的要求 (44)7.1 试车要求 (44)7.2 对控制系统的要求 (44)8 经济分析及评价 (46)8.1 工业技术经济指标 (46)8.2 技术经济指标的考核 (46)8.3 机械设备的有效度 (46)8.4 投资回收期 (47)结论 (49)致谢 (50)参考文献 (51)1 绪论1.1 选题背景和目的线材的用途很广，在国民经济各部门中占有重要的地位。
有的线材轧制后可直接使用，主要作为钢筋混泥土的配筋；有的还可以作为其它加工车间的原料，如拔丝车间、钢绳车间、钢丝网车间和螺丝车间等都有应用。
线材生产的特点是轧制断面小，长度大，要求尺寸精度和表面质量较高。
但增大盘重、减小线径和提高质量、精度是矛盾的。
这是由于盘重增加和线径减少，导致轧件长度和轧制时间增加，从而使轧件终轧温度降低，首尾温差加大，结果造成首尾尺寸公差和性能不均匀。
正是由于上述矛盾，推动了线材生产技术的发展。
据有关资料统计，各国线材产量占全部热轧总量的5.3～15.3%。
近年来，对线材性能及表面质量要求越来越高。
对线材化学成分、机械性能、晶粒组织及晶粒粒度都做检验，符合标准方可出厂。
所以，对线材的要求决定了新轧机及其新技术的飞速发展。
这次设计选择粗轧线材轧机设计，粗轧机选用单独控制连续式布置，总共七架次。
棒线材φ450轧机，轧辊名义直径450mm，轧辊辊身长度900mm，轧辊的名义线速度为2.5～3m/s。
通过对棒线材φ450轧机设计，初步掌握单体机械设计总体方案的选择，计算方法的合理应用。
提高绘图和设计能力，掌握设备维修、润滑等方面的知识和经济评价的方法，培养设计的综合能力。
1.2 线材轧机的国内外发展概况近年来，世界线材生产总量有所增长，国际线材生产先进企业日益重视研发，制造高附加值产品，自主创新能力日益成为线材生产企业在高端市场竞争的重要武器。
线材生产发展的总趋势是提高轧速、增加盘重、提高精度及扩大规格范围。
自60年代第一台全新结构的摩根45°高速线材无扭精轧机问世后，引起了线材生产领域的革命性变化。
线材轧制速度突破了以往的极限达到42m/s。
经过几十年不断的改进和更新换代，特别是80年代以来由于各项制造技术、自动化控制技术的发展，检测技术的进步，使轧制速度突破100m/s大关，最大达到120m/s。
坯料断面尺寸扩大到150mm×150mm～160mm×160mm，个别使用180mm×180mm，盘重达到2t以上，线材规格上限扩大到φ20mm～25mm。
一般可按速度将高速线材轧机划分为六代，其主要指标见表1.1。
表1.1六代高速线材轧机主要指标目前，全世界已有高速线材轧机已到达400余条。
在工业发达国家90%以上的线材均由高速线材轧机生产。
20世纪八十年代以来，在工业发达国家，除了美国先后新建若干台线材轧机更新替代原有轧机外，日本和西欧各发达国家很少新建线材轧机，多对现有轧机进行改造，部分特殊钢厂新建了线材轧机，技术上有突破性进展。
如无头轧制技术、直接轧制技术、高精度线材轧机、高速切头尾飞剪和控制轧制技术等技术设备在工业发达国家相继得到应用，并在产品质量和经济效益上取得明显提高。
我国自80年代以来，线材生产有了长足的发展。
1980年我国线材产量为450×104t，1999年已达到2600×104t，平均年增长9.75%。
近几年我国线材无论是生产能力还是消费水平均得到了快速的发展，2007年我国线材实际产量已达到7921万t，2008年尽管受到国际金融危机的影响，线材实际产量仍然增长到8024万t。