高强度板材矫直机支承辊轴承的设计选型
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圈过 盈配 合 。
调心 滚 子轴承 可 以承受 较大 的径 向载 荷与 双 向轴 向载 荷 。特别适 用 于承受 重 载荷或 冲击 振动 载荷 。但其 所 允许 的工 作转速 相对 较低 。调 心滚 子轴 承 的外 圈带有 润滑孔 和润 滑槽 方便 润滑 。 通过 以上使 用 特 点 和 轴 承性 能 的分 析 ， 用 选 调 心辊 子轴 承适 用于 高强 度板 材矫 直机 支承辊 轴
（） １ 转动 的条 件 。矫 直 机 支 承辊 承 受 相 对 方 向固定 的矫直 力 ， 用 在 内圈旋 转 外 圈 静 止 的 轴 作 承上 ， 直力 相 对 内 圈是 “ 转 载 荷 ” 而相 对 外 矫 旋 ， 圈则 是 “ 止 载荷 ” 静 。建 议 采 用外 圈间 隙 配合 ， 内
高强度 板材 矫 直机 支 承 辊 轴 承 受 重 载荷 ， 支
３ 高 强度板 材矫 直机 支承 辊轴 承 的配置 方式
矫直 机 每个支 承辊 中有 两套 轴承 。支 承 中的 辊 子在径 向方 向 由两 个 支承 共 同限 定 ， 即通 过 配 合来 实 现 。 而在 轴 向方 向采 用 两 端 游 动 支 承 方
Ｎｏ ３ ． Ｓｅ ｅ ｐｔｍｂｅ ０１１ ｒ２
《 中国重型装备》
Ｃ Ｎ Ｅ Ｖ Ｑ ＩＭＥ Ｔ ＨＩＡ Ｈ Ａ Ｙ Ｅ Ｕ Ｐ Ｎ
高强度板材矫直机 支承辊轴承 的设 计选 型
赵 岽 吴庆君
（． １ 太原重工股份有限公司矫直机研究所 ， 山西 ００ ２ ２ 淮南市石油化工机械设备公 司技术部 ， ３ ０４；． 安徽 ２ ２３ ） ３ ０ ３ 摘要 ： 对高强度板材 矫直机支承辊轴承 的技术要求进行 了分析 ， 从支承辊轴承 的类 型选择 、 配置方 式 、 向 径
布置 、 对 称矫 直力 、 直 力 偏差 、 矫 直 板 形 的 非 矫 需
不规 则 、 向倾 动矫 直 以及传 动 系统 的影 响 。 轴
（ ） 有调 心性 能 。矫 直机 弯 辊 技 术 的 运用 ３具 可克 服矫 直辊 产 生 的挠 度 ， 持 平 行 恒 辊 缝 以 达 保
成 的轴承 故 障和 轴 承 早期 失 效 的事 例 很 多 ， 内 国
因此 支承辊 轴 承应具 有 承载能 力 高 ， 旋转 精度 高 ， 可 自动调心 、 构简单 ， 拆方便 的特点 。 结 装
２ 高 强度板 材 矫直机 支承 辊轴 承 的类型 选择 调 心滚 子轴 承 的特 点 ：
４ 高强度 板材 矫直 机支 承辊 轴承 的径 向定位
要 完全 达到 选 用 轴 承 的 承载 能 力 ， 承 内外 轴 圈的整 个 圆周必 须 完 全 受 到 坚 固 和均 匀 的 支 承 。 因此 ， 与轴 承圈 相 配合 表 面 的 加 工必 须 达 到 一 定 的精 度 ， 并且 不应 有任何 沟槽 、 或其 他不 连续 的 孔
留在辊隙中的轻薄氧化皮在吹扫清理时可能会进
《 中国重 型装备》
Ｃ ＩＡＨ Ａ ＹＥ ＵＰ Ｅ Ｔ Ｈ Ｎ Ｅ Ｖ Ｑ ＩＭ Ｎ
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人 轴承 导致 轴承 的磨 损 。 （） ５ 拆装 维护 方便 。矫 直 机 支 承辊 轴 承属 易 损 件 ， 求 能快 速更换 ， 要 同时减轻 工作 人员 的 劳动 强度 和设 备 的维 护使用 成本 。轴 承 的选 型不应 特 殊， 备件 易 于采购 ， 缩短 订货 周期 。 由此 可见 高 强度板 材矫 直机 支承 辊轴 承承 受 重载 荷 ， 作 速度 变化 范 围大 ， 求 高 刚 度 、 工 要 高精 度 的同 时 由于 轴 承 的工 作 环 境 较 恶 劣 ， 滑 液及 润
，
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收 稿 日期 ：０ １＿ ３ ４ ２ １＿ ０ —０ １ ４
却液包围之中， 此液体 中含有矫直时产生 的微小 金属颗粒 、 酸性物质及其它杂质 。这些有害液体 和 固体颗 粒一 旦 进 入 轴 承 ， 但 影 响润 滑剂 的性 不
能 ， 坏 所 形 成 的 膜 ， 且 还 会 直接 引 起 磨 粒 磨 破 而 损， 导致 轴承 早期 疲劳 而失 效 。 矫 直过程 中会伴 有 板 面氧 化 铁 皮 的 脱 落 ， 存
高强 度板 材 矫 直 机要 求 矫 直 能 力 强 ， 受 矫 承 直力 大 ， 矫后 的钢 板 平直度 好 ， 经 残余 应 力小且 分
布均 匀 ， 材 表 面 质量 好 且 无 压 痕 。在 实 际 的设 板 计 工作 中 ， 由于矫 直 机 支 承 辊 轴 承 的选 型不 当造
的原 因较 多 ， 主要 有 工 作 辊 与支 承 辊 轴 线 的错 位
中挡 圈 。轴 承运 转 时 中挡 圈 可 以做 轴 向移 动 ， 起
荷作 用下 ， 承 圈在其 配合 面之 间旋转 。 轴
一
般 来说 ， 须要有 合适 的过 盈量 ， 承圈才 必 轴
可 以固定 在径 向方 向并 受到 足够 的支 承 。但 支承
辊轴 承在 轴 向方 向采 用 两 端 游 动支 承 方 式 ， 要 需 具 备 轴 向移动 的功 能 ， 要求 易于 安装拆 卸更 换 ， 并
辊单 边载 荷较 大 ， 使 单 侧 支 承辊 轴 承 所 承 受 的 促 矫直 力 较 大 ， 之 安 装 误 差 、 件 制 造 偏 差 等 原 加 零
高强 度板 材矫 直机 支 承辊 轴承应 满 足 以下技
术要 求 ：
因， 使得 轴承 内外 圈之 间 出现偏斜 ， 造成 轴承 滚 会 道上 载荷 分布 不均 匀 ， 产 生附加 载荷 ， 重时 会 并 严 产生 应力 集 中 ， 而 出现滚 动体 断裂 、 持 架损 坏 从 保 等情 况 ， 轴 承寿命 缩 短或 因烧损 而报 废 。 因此 ， 使 要求 支承 辊轴 承 可 以 自动 调心 ， 没 有 影 响 轴 承 在
定位 、 额定 寿命 的计 算以及新型轴承类型 的应用等方 面进 行了完整的技术方案介绍 。
关键词 ： 强度 ； 高 矫直机 ； 支承辊 ； 承 轴
中 图 分 类 号 ：Ｇ ３ ．７ Ｔ ３ ３ １ 文献标识码 ： Ａ
Ｄｅ ｉｎ Ｍｏ ｅ ｅｅ ｔｏ ｆＢａ ｋ ｐ ＲｏｌＢｅ ｒｎ ｓｇ ｄ ｌＳ ｌｃｉｎ ｏ ｃ ｕ ｌ ａｉｇ ｏ ｇ ｔｅ ｇｈ Ｐ ａｅ Ｓｒ ｉｈｅ ｅ ｆＨｉｈ Ｓ ｒｎ ｔ ｌｔ ｔａｇ ｔｎ ｒ
铁 屑 等 杂 物 易 进 人 轴 承 内部 ， 子 更 换 较 频 繁 。 辊
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图 １ 支承辊轴承 的配置方式
Ｆ ｇ ｒ Ｄ ｓ ｏ ｉ ｏ ｔ ｏ ｉｕ ｅ １ ｉｐ ｓｔ ｎ ｍｅｈ ｄ ｉ
所 以就不 能采用 过盈 配合 。
到 补偿 作用 ， 当轴 承在 承 受 轴 向载荷 时可 以调 节 两 列滚 子载 荷 ， 其均 匀承 载 ， 免应 力集 中及 单 使 避
列 滚子受 力 。
支 承辊 轴承 的径 向定 位 除 了 以上 的 条 件 外 ， 还 应考 虑 以下重 要 因素 ：
形状 。此 外 ， 轴承 圈必须 稳 妥 的固定 ， 防止在 负 以
调 心滚子 轴 承 由一 个带 球面 滚道 的外 圈和 一 个双 滚道 内圈 、 个 或 两 个 保持 架 及 一 组 球 面 滚 一
子组 成 。 由于 外 圈球 面 滚道 的 中心与轴 承 中心一
致， 故具有 调 心作用 ， 以 自动调 整 因轴 与轴 承座 可 之 间的角 度误 差所产 生 的倾斜 。在 正 常状态 下允 许 的角度偏 差 为 １ ～ ． 。 。 ２５。 其 中 Ｃ型开 式 调 心 辊 子 轴 承 内 圈 两 侧 无 挡 边 ， 两个保 持 架 ， 列球 面滚 子之 间有 一个 活动 有 两
会造 成 瞬间较 大 压 下 的 情 况频 繁 发 生 ， 时矫 直 此
力将 突破 设计 能力 ， 轴承 在超 载荷 下 运行 ， 使 其使
（ ） 用 于较恶 劣 的工 作 环 境 。热 矫 直 机 在 ４适 生产 中有 时使 用 大 量 的外 冷却 液 ， 承 座 处 于 冷 轴
用 寿命 将 大 大降低 。
各钢铁厂 因轴 承过早损坏 而造成 的经济 损失很 大 ， 当轴 承 内 圈 和 辊 颈 粘 接 时 ， 成 的损 失 更 而 造
大 。在设 计选 型 时需要 对此 引起 足够 的重视 。
１ 高强度 板 材矫 直机 支承 辊轴 承 的技 术要 求
到最 佳矫 平效 果 ， 同时 弯 辊 功 能在 矫 直 有 边 浪及 中心 波浪 缺陷 的钢板 时 ， 消 除残 余 应 力 或 使其 可 均匀 分布 ， 对矫 直 辊 进 行 弯辊 后 将 会 出现 支 承 但
（） ２ 承受轴 向载荷 。与径 向载荷相 比， 作用 在支承辊上的轴 向载荷往往被忽视 ， 但它同样是
支承 辊轴 承损 坏 的主 要 因素之 一 。通常 认 为支 承 辊轴 向力 为径 向力 的 １ ～２ ， 际矫 直 机 支 承 ％ ％ 实 辊 的轴 向力 达 径 向力 的５ 。 成 支 承 辊 轴 向力 ％ 形
承 的类 型选 择 。
（） ２ 负荷 的大小 。载荷 作 用 在 滚 动 轴 承上 会 使 配合 表 面发 生局 部 变 形 ， 而 导 致 配合 处 的有 从 效 过盈 量减 少 或发 生 松 动 ， 在 压力 作 用 下 产 生 并 蠕 动磨 损 。因此 载荷 越大 ， 则所 选配 合应 越紧 。
式。
承 辊轴 承座 采用 整 体碳 素合 金 锻 钢 ， 轴 承 外 圈 其 受“ 静止 载荷 ” 可 以轴 向位 移 ， 轻 、 、 负荷 且 在 中 重
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性能 的情 况下 ， 以允 许 内圈 与外 圈之 间有 一 定 可
的角 度误 差 。
（ ） 向载荷 大 。支承 辊 轴 承 承 受 的径 向载 １径
荷可 高达 ８０ ｋ ５ Ｎ。随 着 控 轧 控 冷 与 直 接 淬 火 技
术 的采 用 ， 后 板 温 降低 、 形 变 坏 、 服 强度 增 轧 板 屈 大等 原 因 ， 压下 量 给定情 况下 ， 在 在矫 直 过程 中将
调心 滚 子轴承 可 以承受 较大 的径 向载 荷与 双 向轴 向载 荷 。特别适 用 于承受 重 载荷或 冲击 振动 载荷 。但其 所 允许 的工 作转速 相对 较低 。调 心滚 子轴 承 的外 圈带有 润滑孔 和润 滑槽 方便 润滑 。 通过 以上使 用 特 点 和 轴 承性 能 的分 析 ， 用 选 调 心辊 子轴 承适 用于 高强 度板 材矫 直机 支承辊 轴
（） １ 转动 的条 件 。矫 直 机 支 承辊 承 受 相 对 方 向固定 的矫直 力 ， 用 在 内圈旋 转 外 圈 静 止 的 轴 作 承上 ， 直力 相 对 内 圈是 “ 转 载 荷 ” 而相 对 外 矫 旋 ， 圈则 是 “ 止 载荷 ” 静 。建 议 采 用外 圈间 隙 配合 ， 内
高强度 板材 矫 直机 支 承 辊 轴 承 受 重 载荷 ， 支
３ 高 强度板 材矫 直机 支承 辊轴 承 的配置 方式
矫直 机 每个支 承辊 中有 两套 轴承 。支 承 中的 辊 子在径 向方 向 由两 个 支承 共 同限 定 ， 即通 过 配 合来 实 现 。 而在 轴 向方 向采 用 两 端 游 动 支 承 方
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《 中国重型装备》
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高强度板材矫直机 支承辊轴承 的设 计选 型
赵 岽 吴庆君
（． １ 太原重工股份有限公司矫直机研究所 ， 山西 ００ ２ ２ 淮南市石油化工机械设备公 司技术部 ， ３ ０４；． 安徽 ２ ２３ ） ３ ０ ３ 摘要 ： 对高强度板材 矫直机支承辊轴承 的技术要求进行 了分析 ， 从支承辊轴承 的类 型选择 、 配置方 式 、 向 径
布置 、 对 称矫 直力 、 直 力 偏差 、 矫 直 板 形 的 非 矫 需
不规 则 、 向倾 动矫 直 以及传 动 系统 的影 响 。 轴
（ ） 有调 心性 能 。矫 直机 弯 辊 技 术 的 运用 ３具 可克 服矫 直辊 产 生 的挠 度 ， 持 平 行 恒 辊 缝 以 达 保
成 的轴承 故 障和 轴 承 早期 失 效 的事 例 很 多 ， 内 国
因此 支承辊 轴 承应具 有 承载能 力 高 ， 旋转 精度 高 ， 可 自动调心 、 构简单 ， 拆方便 的特点 。 结 装
２ 高 强度板 材 矫直机 支承 辊轴 承 的类型 选择 调 心滚 子轴 承 的特 点 ：
４ 高强度 板材 矫直 机支 承辊 轴承 的径 向定位
要 完全 达到 选 用 轴 承 的 承载 能 力 ， 承 内外 轴 圈的整 个 圆周必 须 完 全 受 到 坚 固 和均 匀 的 支 承 。 因此 ， 与轴 承圈 相 配合 表 面 的 加 工必 须 达 到 一 定 的精 度 ， 并且 不应 有任何 沟槽 、 或其 他不 连续 的 孔
留在辊隙中的轻薄氧化皮在吹扫清理时可能会进
《 中国重 型装备》
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Ｎｏ ３ ． Ｓ ｐｅ ｅ ０ ｅ ｔ ｍｂ ｒ２ １ １
人 轴承 导致 轴承 的磨 损 。 （） ５ 拆装 维护 方便 。矫 直 机 支 承辊 轴 承属 易 损 件 ， 求 能快 速更换 ， 要 同时减轻 工作 人员 的 劳动 强度 和设 备 的维 护使用 成本 。轴 承 的选 型不应 特 殊， 备件 易 于采购 ， 缩短 订货 周期 。 由此 可见 高 强度板 材矫 直机 支承 辊轴 承承 受 重载 荷 ， 作 速度 变化 范 围大 ， 求 高 刚 度 、 工 要 高精 度 的同 时 由于 轴 承 的工 作 环 境 较 恶 劣 ， 滑 液及 润
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却液包围之中， 此液体 中含有矫直时产生 的微小 金属颗粒 、 酸性物质及其它杂质 。这些有害液体 和 固体颗 粒一 旦 进 入 轴 承 ， 但 影 响润 滑剂 的性 不
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高强 度板 材 矫 直 机要 求 矫 直 能 力 强 ， 受 矫 承 直力 大 ， 矫后 的钢 板 平直度 好 ， 经 残余 应 力小且 分
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的原 因较 多 ， 主要 有 工 作 辊 与支 承 辊 轴 线 的错 位
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荷作 用下 ， 承 圈在其 配合 面之 间旋转 。 轴
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般 来说 ， 须要有 合适 的过 盈量 ， 承圈才 必 轴
可 以固定 在径 向方 向并 受到 足够 的支 承 。但 支承
辊轴 承在 轴 向方 向采 用 两 端 游 动支 承 方 式 ， 要 需 具 备 轴 向移动 的功 能 ， 要求 易于 安装拆 卸更 换 ， 并
辊单 边载 荷较 大 ， 使 单 侧 支 承辊 轴 承 所 承 受 的 促 矫直 力 较 大 ， 之 安 装 误 差 、 件 制 造 偏 差 等 原 加 零
高强 度板 材矫 直机 支 承辊 轴承应 满 足 以下技
术要 求 ：
因， 使得 轴承 内外 圈之 间 出现偏斜 ， 造成 轴承 滚 会 道上 载荷 分布 不均 匀 ， 产 生附加 载荷 ， 重时 会 并 严 产生 应力 集 中 ， 而 出现滚 动体 断裂 、 持 架损 坏 从 保 等情 况 ， 轴 承寿命 缩 短或 因烧损 而报 废 。 因此 ， 使 要求 支承 辊轴 承 可 以 自动 调心 ， 没 有 影 响 轴 承 在
定位 、 额定 寿命 的计 算以及新型轴承类型 的应用等方 面进 行了完整的技术方案介绍 。
关键词 ： 强度 ； 高 矫直机 ； 支承辊 ； 承 轴
中 图 分 类 号 ：Ｇ ３ ．７ Ｔ ３ ３ １ 文献标识码 ： Ａ
Ｄｅ ｉｎ Ｍｏ ｅ ｅｅ ｔｏ ｆＢａ ｋ ｐ ＲｏｌＢｅ ｒｎ ｓｇ ｄ ｌＳ ｌｃｉｎ ｏ ｃ ｕ ｌ ａｉｇ ｏ ｇ ｔｅ ｇｈ Ｐ ａｅ Ｓｒ ｉｈｅ ｅ ｆＨｉｈ Ｓ ｒｎ ｔ ｌｔ ｔａｇ ｔｎ ｒ
铁 屑 等 杂 物 易 进 人 轴 承 内部 ， 子 更 换 较 频 繁 。 辊
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到 补偿 作用 ， 当轴 承在 承 受 轴 向载荷 时可 以调 节 两 列滚 子载 荷 ， 其均 匀承 载 ， 免应 力集 中及 单 使 避
列 滚子受 力 。
支 承辊 轴承 的径 向定 位 除 了 以上 的 条 件 外 ， 还 应考 虑 以下重 要 因素 ：
形状 。此 外 ， 轴承 圈必须 稳 妥 的固定 ， 防止在 负 以
调 心滚子 轴 承 由一 个带 球面 滚道 的外 圈和 一 个双 滚道 内圈 、 个 或 两 个 保持 架 及 一 组 球 面 滚 一
子组 成 。 由于 外 圈球 面 滚道 的 中心与轴 承 中心一
致， 故具有 调 心作用 ， 以 自动调 整 因轴 与轴 承座 可 之 间的角 度误 差所产 生 的倾斜 。在 正 常状态 下允 许 的角度偏 差 为 １ ～ ． 。 。 ２５。 其 中 Ｃ型开 式 调 心 辊 子 轴 承 内 圈 两 侧 无 挡 边 ， 两个保 持 架 ， 列球 面滚 子之 间有 一个 活动 有 两
会造 成 瞬间较 大 压 下 的 情 况频 繁 发 生 ， 时矫 直 此
力将 突破 设计 能力 ， 轴承 在超 载荷 下 运行 ， 使 其使
（ ） 用 于较恶 劣 的工 作 环 境 。热 矫 直 机 在 ４适 生产 中有 时使 用 大 量 的外 冷却 液 ， 承 座 处 于 冷 轴
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各钢铁厂 因轴 承过早损坏 而造成 的经济 损失很 大 ， 当轴 承 内 圈 和 辊 颈 粘 接 时 ， 成 的损 失 更 而 造
大 。在设 计选 型 时需要 对此 引起 足够 的重视 。
１ 高强度 板 材矫 直机 支承 辊轴 承 的技 术要 求
到最 佳矫 平效 果 ， 同时 弯 辊 功 能在 矫 直 有 边 浪及 中心 波浪 缺陷 的钢板 时 ， 消 除残 余 应 力 或 使其 可 均匀 分布 ， 对矫 直 辊 进 行 弯辊 后 将 会 出现 支 承 但
（） ２ 承受轴 向载荷 。与径 向载荷相 比， 作用 在支承辊上的轴 向载荷往往被忽视 ， 但它同样是
支承 辊轴 承损 坏 的主 要 因素之 一 。通常 认 为支 承 辊轴 向力 为径 向力 的 １ ～２ ， 际矫 直 机 支 承 ％ ％ 实 辊 的轴 向力 达 径 向力 的５ 。 成 支 承 辊 轴 向力 ％ 形
承 的类 型选 择 。
（） ２ 负荷 的大小 。载荷 作 用 在 滚 动 轴 承上 会 使 配合 表 面发 生局 部 变 形 ， 而 导 致 配合 处 的有 从 效 过盈 量减 少 或发 生 松 动 ， 在 压力 作 用 下 产 生 并 蠕 动磨 损 。因此 载荷 越大 ， 则所 选配 合应 越紧 。
式。
承 辊轴 承座 采用 整 体碳 素合 金 锻 钢 ， 轴 承 外 圈 其 受“ 静止 载荷 ” 可 以轴 向位 移 ， 轻 、 、 负荷 且 在 中 重
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性能 的情 况下 ， 以允 许 内圈 与外 圈之 间有 一 定 可
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（ ） 向载荷 大 。支承 辊 轴 承 承 受 的径 向载 １径
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术 的采 用 ， 后 板 温 降低 、 形 变 坏 、 服 强度 增 轧 板 屈 大等 原 因 ， 压下 量 给定情 况下 ， 在 在矫 直 过程 中将