轧制力矩及计算

轧制力矩及计算

轧制时垂直接触面水平投影的轧制总压力与其作用点到轧辊中心线的距离（即力臂）和乘积叫轧制力矩，如图1所示。

图1 简单轧制时作用在轧辊上的力

轧制力矩是驱动轧辊完成轧制过程的力矩。

轧制力矩的计算方法如下：

1）按轧件给轧辊的压力计算

M1=P总a （1）

式中 M1——传动一个轧辊需要的力矩，N•m；

P总——垂直接触面水平投影的轧制总压力，N；

a——P总的作用点到轧辊中心线的距离，m。

根据轧制压力和接触面积的计算公式可知，

P总=p平均S接触=p平均（RΔh）1/2[（B+b）/2]

式中 p平均——平均单位轧制压力，MPa；

B、b——轧件轧前与轧后的宽度，mm

R——轧辊半径，mm

△h——压下量，mm。

力臂a可按下式计算：

a=Ψ（R△h）1/2×10-3，m （2）式中Ψ一轧制压力的力臂系数。

将（2）代入（1）可得

M1=p平均R△hΨ[（B+b）/2]×10-3，N•m （3）热轧时力臂系数取值如下：

方形断面轧件Ψ=0.5

圆形断面轧件Ψ=0.6

在简单轧制情况下，即两个轧辊的直径相同，转速相等，双辊驱动，轧件作匀速运动，当轧件性质相同时，在上下两辊的作用下，轧件两面产生的变形一样，这时驱动两个轧辊的轧制力矩为：

M=M1+M2

因 M1=M2

故

M=2P总a

或

M=p平均R△hΨ(B+b)X10-3，N•m

2）按能量消耗计算

M1=A变R/l

式中A变——变形功，J；

R——轧辊半径，mm；

l——轧件轧后长度，mm。

这种方法适用于计算轧制非矩形对称断面轧件的轧制力矩。