轧辊的主要尺寸确定及验证
3.2.1工作辊主要尺寸
辊身直径1D 和辊身长度1L 。
决定板带轧机轧辊尺寸时，应先确定辊身长度，然后再根据强度、刚度和有关工艺条件确定其直径。
辊身长度1L 应大于所轧钢板的最大宽度max b ，即a b L +=max 1。
式中的a 值视钢板宽度而定。
当max b =1000～2500mm 时，a =150～200mm a b L +=max 1=1630+150=1780mm
辊身直径1D 根据1L 而确定，由文献[1，表3-3]1L =（2.1～2.5）1D ，1D =710~809mm ，所以取mm D 8001=。
辊径直径1d 和辊径长度1l
工作辊使用四列圆锥滚子轴承支承，轴颈一般近似取
()mm ~D .~.d 4133755505011==，为了更加安全，需要工作辊辊径取大些，故取工作
辊辊径m m 4131=d ，轴颈长度取m m 4131=l （l/d=0.83--1）。
3.2.2支承辊主要尺寸
辊身直径2D 和辊身长度2L 。
由文献[1，表3-3]得支承辊直径mm D D 1550~1400)1.2~9.1(12==取
mm D 14802=。
辊身长度2664m m ~1480)8.1~0.1(22==D L 。
2L 取1760mm 。
辊径直径2d 和辊径长度2l
支承辊使用油膜轴承支承，由文献[1，表3-5] m m 7405.022==D d
取安装油膜轴承部位的最大直径为1145mm ，最小直径为mm 765，平均直径为
mm 955，辊颈长度m m 8752=l （由文献[1，表3-5]取l/d=1.2）
3.2.3工作辊尺寸验证 由文献[1，23]得
1
1cos D h
∆-
=α （3.1） 式中： α——咬入角取 15°
h ∆——绝对压下量，取mm h 5.5=∆。
所以由上式得
αcos 18001-∆≥
=h D ＝9659
.015
.5-＝161.76mm ；
即工作辊直径满足要求。
3.3轧制力的计算
3.3.1平均变形程度计算 由文献[1，24]得
46.9mm 5.54001=⨯=∆=h R l (3.2)
式中： l ——接触弧水平投影长度，mm ；
1R ——工作辊半径
由文献[1，23]得
mm h h h m 75.92
7
12.5210=+=+=
(3.3)
式中： h m ——轧制前后的平均高度，mm ；； h 0——轧件的轧前厚度，取5.120=h mm ； h 1——轧件的轧后厚度，取71=h mm 。
281.475
.99.46>==m h l 故采用滑动理论计算变形速度 由文献[1，27]滑动理论得
s h h l v u m 1045.295
.125.50469.014.3-=⋅=∆⋅=
(3.4) 式中： m u ——平均变形速度，1
-s 。
由文献[1，25]得
%3.29%443
232=⨯==εεm (3.5)
式中： m ε——变形区中平均变形程度；
ε——相对压下量。
由文献[1，25]得
0.347293
.011
ln 11ln
=-=-=m m r ε (3.6)
式中： m r ——真实平均变形程度。
3.3.2平均单位压力计算
由文献[1，48-50]利用西姆斯公式求平均单位压力
k n p m 'σ= (3.7)
式中： m p ——轧制平均单位压力，N ；
n '
σ——考虑摩擦对应力状态的影响系数，MPa ；
由
11h R ＝7
375＝53和ε＝44%，文献［1］2-87得'
σn =1.95MPa k ——轧制材料在静压缩时变形阻力，MPa ；
σ15.1=k (3.8)
式中： σ——金属变形阻力，MPa 。
r u t K K K ⋅⋅⋅=0σσ (3.9)
式中： 0σ——基准变形阻力，即变形速度u =10s 1
-、变形程度ε＝40%时的变形阻力；
t K ——变形温度影响系数
)exp(BT A K t += (3.10) 1000
273
+=
t T
u K ——变形速度影响系数，
DT
C m u u K +⎪
⎭⎫ ⎝⎛=10 (3.11)
r K ——变形程度影响系数，
4.0)1(4.0m N
m r r E r E K --⎪⎭
⎫
⎝⎛= (3.12)
由文献[1，36]表2-1查得Q235钢种得 A B C D E N 0σ
3.665 -2.878
-0.122
0.186
1.402
0.379
151.2MPa
代入以上各式得
1000
273+=
t T =1000273
915+＝1.188
B T)exp(A K t +=
＝exp(3.665-2.878×1.188)＝1.278
K u ＝DT
C m u +⎪
⎭
⎫
⎝⎛10
＝188
.10.186-0.1221058.27⨯+⎪
⎭
⎫ ⎝⎛＝1.105
K r ＝E 4.0)1(4.0m N
m r E r --⎪⎭
⎫
⎝⎛
＝1.402×4
.0347
.0)
11.402(4.0347.00.397
--⎪
⎭
⎫
⎝⎛=0.976 σ＝σ0·K t ·K u ·K r
＝151.2×1.105×1.278×0.976＝208.39MPa
所以
p m =n '
σk ＝1.95×1.15×208.39＝467MPa
3.3.3总轧制力计算
由文献[1，56]得轧件对轧辊的总轧制力P 为
F p P m =
式中： m p ——平均单位压力，MPa ；
F ——轧件与轧辊的接触面积，2mm 。
2
mm 764479.461630=⨯==bl F 代入上式得
kN 357001076447104676
6=⨯⨯⨯==-F p P m。