Vol.21 No.3 秦国庆等：七辊卧式车轮轧机调整参数的分析计算 ·259· 压下量.初锥段的用途是把轮坯轮辋的高度压 1)中锥段水平力的接触面积F,.由前可知， 到要求的尺寸，保持此尺寸不变.几何因素对压 斜辊中锥段与轧辊接触弧于x0z平面上之投影 下量的影响，可采用分截面的方法来分析.即在 为： 沿与轮坯旋转面平行的方向截取工作斜辊上一 2=2r,(sinw+cosytanox+Acos'wx, 个平面，可得出金属与辊子在这一截面上的接 r.为斜辊中锥段可变半径，rx=r+Isin,l为 触曲线，如图2所示；按所选择的角度值，在截 缩颈处沿轧辊母线到所研究截面的距离，则， 面上求出3种不同形状的曲线. Z=2lsing(sinw+cosutano)x+B, B=2r(sinu+coswtano)x+Ax'cos'w (7) 令，lsin(w+p)=s,l=s/sin(w+p),得： 2=2ssinytcosutanesinx+B=2stanx+B, sin(w+) Z=√2 stand-x+B, 则，F-ad-3no2tnp:x+B-B9], 考虑接触曲线函数关系的连续性及曲线的 折曲，接触长度公式为l=l。一xCos(+p),x为假 定压下量，为中锥段的母线长度， s=lsin(w+p)=6sin(yr+p)-xsin2(w+p)/2,故， F(sin()ane- x'tanosin2(o+w)+B]-B2). 图2斜辊中锥段S平面的截面 求垂直分力时，接触面积， (S平面与轮坯旋转面平行) F'=F/tan(o+w) (8) (1)椭圆(A>0,中<Ψ)： 2)中锥段至尾锥段交接部分接触面积. z=2r(sinw+cosu-tan)x-Ax2.cos'w (3) 采用经验公式： (2)抛物线(A=0,中=y):z2=4 rxsin (4) (3)双曲线(A<0,中>Ψ)： R-t025p+70320i z2=2r(sinw+cosy.tano)x+Ax2.cos'w (5) 式中：p为中锥段与尾锥段连接半径，y=[1- 式中，x值是车轮和斜辊中锥段通过斜辊水平 cos(+a)],误差不大于3.5%，w为斜辊中心线对 截面上一点的接触弧的投影，决定着压下量：但 水平面之倾角，a为由通过以p为半径的圆心并 由于轮辋内表面为圆形表面，故实际压下量小 垂直于斜辊中心线的线段中计算出的可变角绝 于x值，并与之成正比，故可用x值表示压下量 对值，a应采用最大值am,ama=a+a,a,为附 (称"假定"压下量).当w不变时，从达到最大压 加角，如图3所示，a,=arcsin[xcos(w+中)lp],中 下量观点来看，椭圆曲线是最合适锥体截面，因 为中锥段母线与斜辊中心线倾角.故y的最大 椭圆时中角最小，之也最小，椭圆为最大的凸形 值为：ym=p[l-cos(y+a+a)】,接触面积重心纵 曲线，当压下量一定时，椭圆接触表面最小，而 坐标y值为 在弧长相等时，椭圆时的压下量最大中角越小， 25p*7m35,m=F2 (9) 当纵坐标相等时，压下量越大.另外，可证明Z 求出y'后计算出B角，B=arccos(1-y'p), 值随角减小而减小.因此，中角和Ψ角值小时， 经计算B=55.5°，据此角便可定出单位压力之合 工作顺利；但由于车轮结构妨碍此二个角度同 力作用点 时减小，必须使二者的大小配合得很合适. (2)压紧辊沿z轴接触面积 对于该车轮轧机，分析得到中锥段表面曲 F=2h√2r△x,式中，h为压紧辊与金属接触 线为双曲线，方程式为： 高度，r为压紧辊半径，△x为压下量. 948-7557=1 1994.82 (6) (3)斜辊水平分力的计算. 13轧辊和金属接触面积的确定及力的计算 1)金属对轧辊的单位压力，无论是斜辊使 (1)斜辊水平分力接触面积. 轮坯轮辋内表面变形，或圆柱辊压缩轮辋的外〕 一 秦 国庆等 七辊卧式车轮轧机调整参数的分析计算 一 压 下 量 初 锥 段 的用 途 是 把轮坯轮惘 的高度压 到要 求 的尺 寸 ， 保持 此尺 寸不变 几何 因素对压 下 量 的影 响 ， 可 采用分截面 的方法 来分析 即在 沿 与轮坯旋转面平 行 的方 向截取工 作斜辊上 一 个平 面 ， 可 得 出金属 与辊子 在这 一 截面上 的接 触 曲线 ， 如 图 所示 按 所选择 的角 度值 ， 在截 面 上 求 出 种 不 同形状 的 曲线 ， 图 斜辊中锥段 平面的截面 平面与轮坯旋转面平行 椭 圆 ， 价 时 尹妞帅 一 · 班 抛物线 ， 价 班 了 尽 · 双 曲线 冲 毋 时 尹妞帅卜划 · ，笋 式 中 ， 值 是 车轮 和 斜 辊 中锥 段 通 过 斜辊 水平 截面 上 一 点 的接触 弧 的投 影 ， 决定着压 下 量 但 由于 轮 辆 内表 面 为 圆形 表 面 ， 故 实际 压 下 量 小 于 值 ， 并 与之 成 正 比 ， 故 可 用 值表 示 压 下量 称 ” 假 定 ” 压 下 量 当 梦不 变 时 ， 从 达 到 最 大 压 下 量观 点来看 ， 椭 圆 曲线 是 最 合适锥体截面 ， 因 椭 圆 时沪角最 小 ， 才 也 最 小 椭 圆 为 最 大 的 凸 形 曲线 ， 当压 下 量 一 定 时 ， 椭 圆接触 表 面 最 小 ， 而 在 弧长相 等 时 ， 椭 圆 时 的压 下 量最 大 价角越小 ， 当纵 坐 标相 等 时 ， 压 下 量 越 大 另 外 ， 可 证 明 值 随班角减 小而 减 小 因 此 ， 价角和 尹角值 小 时 ， 工 作顺 利 但 由于 车轮 结构 妨碍 此 二 个 角度 同 时减 小 ， 必 须 使 二 者 的大 小配 合得 很 合 适 对 于 该 车 轮 轧 机 ， 分 析 得 到 中锥段 表 面 曲 线 为 双 曲线 ， 方程 式 为 中锥段水平 力 的接触面 积 月 由前 可 知 ， 斜辊 中锥段 与 轧辊接触 弧 于 平 面 之 投 影 为 几 时 时 沪 士 ，尹 · 犷 ， 为斜辊 中锥段可变半径 ， 、 帅 ， 为 缩颈 处 沿 轧辊母 线 到 所研 究截面 的距 离 ， 则 ， 帅 时 叭 帅 ， 时 笋 价 士 ，毋 令 ， 伽坳 二 ， 伽坳 ， 得 ‘ 一 嘿黯黔 一 · ， 办 ‘ 沪 ， 则 ， 只 一 一 万早一「 。 二 一 尸 二 ， ’ ‘ ’ 一 川 价 、 一， 一 ’ 丫 ‘ ’ ， 」 ’ 考虑接触 曲线 函数关系 的连续性及 曲线 的 折 曲 ， 接触长度 公 式为 一 伽十沪 ， 为假 定 压 下 量 ， 为 中 锥 段 的 母 线 长 度 ， 伽坳 伽坳 一 坳 ， 故 ， 名 气畏蕊 梦 姗， 二 川 一 ‘ 一叮 · 脚一伴 丹 六明必 尹 叻 」，口 一 ，口 求垂 直 分 力 时 ， 接 触 面积 ， ， 一 名彻 沪 班 中锥 段 至 尾锥 段 交 接 部 分 接 触 面 积 采用 经 验 公 式” 凡 一 丈〔‘ · ，，， ，粤万〕、 区旦 生‘ 旦 宜 名 轧辊 和 金属 接触 面 积 的确定 及 力 的计 算 斜辊 水平 分力接触 面 积 式 中 为 中 锥 段 与 尾 锥 段 连 接 半 径 沙 二 「一 时 〕 ， 误 差 不 大 于 ， 梦 为斜辊 中心 线 对 水 平 面之 倾 角 ， 为 由通 过 以 为半径 的 圆心 并 垂 直 于 斜 辊 中心 线 的线段 中计 算 出的可 变角绝 对 值 ， 应 采 用 最 大 值 ， 、 久 ， 风 为 附 加 角 ， 如 图 所 示 ， 氏 伽 沪 」 ， 必 为 中锥 段 母 线 与斜辊 中心 线 倾 角 故 的最 大 值 为 刁 风 一 时 久 ， 接 触 面 积 重 心 纵 坐 标 ’ 值 为· 、 、 ， 今 ，’一凡 求 出 夕 ‘ 后 计 算 出 刀角 ， 刀一 一夕 ’ ， 经 计算 刀二 “ ， 据此 角便可 定 出单位 压 力之 合 力作用 点 压 紧辊 沿 轴 接触 面 积 凡 一 丫万应 ， 式 中 ， 为压 紧辊与 金属 接 触 高度 ， 为 压 紧辊 半 径 ， 为 压 下 量 斜辊 水平 分 力 的计 算 金 属 对 轧 辊 的 单位 压 力 无 论 是 斜辊 使 轮坯轮辆 内表 面 变形 ， 或 圆柱 辊 压 缩轮惘 的外