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第1章 绪言 1

1.1 我国钢铁工业现状 1

1.1.1 2005年我国钢铁工业生产情况 1

1.1.2 我国钢铁工业发展存在的主要问题 3

1.1.3 “十一五”我国钢铁技术发展趋势及对策 3

1.2 当代轧钢技术发展的特点 4

1.2.1 轧钢生产技术的内涵转变 4

1.2.2 轧钢生产技术发展的特征 5

1.2.3 轧钢生产技术研究与开发的发展方向 5

1.2.4 高速度、快节奏的技术开发与成果转化 6

1.3 轧钢机械及其分类 6

1.3.1 轧钢机械 6

1.3.2 轧钢机的分类 6

1.3.3 轧钢辅助设备的分类 14

1.4 轧钢机械发展概况 15

1.4.1 带钢热连轧机成套设备的技术发展特点 15

1.4.2 宽厚板轧制技术的发展特点 15

1.4.3 冷连轧成套设备的技术发展特点 15

1.4.4 中小型型钢连轧机的装备技术 16

1.4.5 高速线材轧机的技术发展特点 17

1.4.6 钢管轧机的发展概况 17

1.5 尽快提高我国轧钢机械的设计水平 17

1.5.1 形势对工程设计的要求 18

1.5.2 现代设计方法及其特点 18

1.5.3 产品设计类型及产品设计原则 19

1.5.4 机械产品开发程序 19

思考题 21

第2章 轧辊与轧辊轴承 22

2.1 轧辊 22

2.1.1 轧辊的基本类型 22

2.1.2 轧辊的结构 22

2.1.3 轧辊尺寸参数的确定 22

2.1.4 轧辊材质的选择 25

2.1.5 轧辊的强度计算 27

2.1.6 轧辊的变形计算 31

2.2 轧辊轴承 33

2.2.1 轧辊轴承的类型及工作特点 33

2.2.2 滚动轴承 33

2.2.3 轧辊滚动轴承的密封 34

2.2.4 滚动轴承的寿命计算 34

2.2.5 液体摩擦轴承 36

2.3 轧辊与轧辊轴承寿命研究及应用 39

2.3.1 四辊轧机工作辊滚动轴承寿命的研究 39

2.3.2 高线轧机油膜轴承寿命的研究 40

2.3.3 大型轧机油膜轴承锥套损伤问题的实验研究 41

思考题 41

第3章 轧辊调整、平衡及换辊装置 42

3.1 轧辊调整装置的用途及分类 42

3.2 轧辊手动调整装置 42

3.2.1 上辊手动调整装置 42

3.2.2 中辊手动调整装置 42

3.2.3 下辊手动调整装置 42

3.3 轧辊辊缝的对称调整装置 43

3.4 电动压下装置 44

3.4.1 快速电动压下装置 44

3.4.2 压下螺丝的回松装置 45

3.4.3 慢速电动压下装置 46

3.5 双压下装置 49

3.5.1 电动双压下装置 49

3.5.2 电-液双压下装置 49

3.5.3 快速响应电-液压下装置 50

3.5.4 立辊轧机电-液侧压装置 51

3.6 全液压压下装置 51

3.6.1 液压压下装置的特点 51

3.6.2 液压压下控制系统的基本工作原理 52

3.6.3 压下液压缸在轧机上的配置 53

3.7 轧机的压下螺丝与螺母 55

3.7.1 压下螺丝的设计计算 55

3.7.2 压下螺母的结构尺寸设计 57

3.7.3 转动压下螺丝的功率计算 58

3.8 轧辊平衡装置 61

3.8.1 轧辊平衡的目的 61

3.8.2 平衡装置类型 61

3.8.3 平衡力的选择与计算 66

3.9 换辊装置 67

3.9.1 一般换辊装置 67

3.9.2 快速换辊装置 70

3.9.3 立辊轧机的换辊装置 77

3.10 轧辊轴向调整及固定 79

3.10.1 轧辊轴向调整的作用及其结构 79

3.10.2 轧辊的轴向固定 80

思考题 81

第4章 轧钢机机架 82

4.1 机架的类型及其主要结构参数 82

4.1.1 机架的类型 82

4.1.2 机架的主要结构参数 82

4.2 机架的结构特点 84

4.2.1 闭式机架 84

4.2.2 开式机架 85

4.2.3 轨座的结构 86

4.3 工作机座的倾翻力矩及机座支反力计算 86

4.3.1 工作机座倾翻力矩的计算 86

4.3.2 轨座支反力及地脚螺栓的强度计算 89

4.4 机架强度计算 91

4.4.1 开式机架的强度计算 91

4.4.2 闭式机架的强度计算 94

4.4.3 形状复杂的闭式机架强度计算 103

4.4.4 机架材料和许用应力 104

思考题 105

第5章 工作机座刚度及板厚、板形控制 106

5.1 工作机座刚度及其测定方法 106

5.1.1 工作机座的刚度 106

5.1.2 轧机刚度的测定 108

5.1.3 不同因素对轧机刚度的影响 109

5.2 四辊轧机工作机座的刚度计算 110

5.2.1 轧辊系统的弹性变形 110

5.2.2 轧辊轴承的弹性变形 114

5.2.3 轴承座的弹性变形 114

5.2.4 压下螺丝和压下螺母的弹性变形 115

5.2.5 机架的弹性变形 116

5.3 提高轧机刚度的措施 117

5.3.1 合理确定各受力零件的尺寸 117

5.3.2 采用应力回线较短的轧机结构 118

5.3.3 采用预应力轧机 119

5.4 厚度控制的基本原理 120

5.4.1 轧件厚度波动的原因 120

5.4.2 轧制过程中厚度变化的基本规律 120

5.4.3 板厚控制的基本原理 123

5.4.4 液压压下轧机的当量刚度 124

5.4.5 自动厚度控制的基本类型 125

5.5 板形控制的基本原理 126

5.5.1 板形的基本概念及其表示方法 126

5.5.2 板凸度方程和板形控制方法 129

思考题 143

第6章 轧钢机主传动装置 144

6.1 轧钢机主传动装置的功用与组成 144

6.2 连接轴 145

6.2.1 连接轴的类型和用途 145

6.2.2 滑块式万向接轴 145

6.2.3 十字轴式万向接轴 152

6.2.4 弧形齿接轴 155

6.2.5 梅花接轴 157

6.2.6 接轴的平衡 158

6.3 联轴器 161

6.4 齿轮机座和主减速器 162

6.4.1 齿轮机座 162

6.4.2 主减速器 165

思考题 165

第7章 热轧无缝钢管轧机 166

7.1 管材生产方法简介 166

7.1.1 热压力加工法生产管材 166

7.1.2 冷压力加工法生产管材 167

7.1.3 焊管生产 167

7.2 穿孔机 167

7.2.1 二辊式穿孔机 167

7.2.2 立式大导盘（狄塞尔）穿孔机 168

7.2.3 锥形辊（菌式）穿孔机 169

7.2.4 三辊式穿孔机 170

7.3 热轧管机 171

7.3.1 自动轧管机组 171

7.3.2 连轧管机组 173

7.3.3 ACCU-ROLL轧管机组 177

7.3.4 三辊式轧管机 178

7.3.5 周期式轧管机的工作原理 179

7.3.6 顶管机组及CPE工艺 181

7.3.7 三辊联合穿轧机 183

7.4 钢管定减径及矫直 185

7.4.1 定减径机 185

7.4.2 钢管矫直机 186

7.5 斜轧机力能参数计算 187

7.5.1 概述 187

7.5.2 接触面积的计算 188

7.5.3 变形速度及变形程度的确定 190

7.5.4 斜轧单位压力计算 191

7.5.5 顶头轴向力的确定 196

7.5.6 斜轧受力分析与力矩计算 197

思考题 200

第8章 冷拔、冷轧钢管和焊管生产 201

8.1 冷拔钢管生产方法 201

8.2 冷拔拔制力的计算 202

8.2.1 拔制力的基本公式 203

8.2.2 计算拔制力的简化公式 203

8.3 拔管设备 205

8.4 冷轧钢管生产方法 207

8.4.1 二辊周期式冷轧管机的工作原理 207

8.4.2 多辊式冷轧管机的工作原理和特点 208

8.5 二辊周期式冷轧管机的结构 209

8.5.1 主传动系统 209

8.5.2 工作机座 209

8.5.3 回转送进机构 212

8.5.4 平衡机构 214

8.6 焊管生产方法 216

8.7 直缝电焊管成形设备 216

8.7.1 连续冷弯辊式成形机 217

8.7.2 履带式成形器 217

8.7.3 排辊式成形机 218

8.8 螺旋焊管机组 220

8.8.1 螺旋焊管的特点 220

8.8.2 螺旋焊管生产工艺及设备布置 220

思考题 220

第9章 剪切机 221

9.1 剪切机的用途及分类 221

9.2 剪切机结构参数的选择 221

9.2.1 平行刃剪切机结构参数的选择 221

9.2.2 斜刃剪切机结构参数的选择 224

9.2.3 圆盘式剪切机结构参数的选择 225

9.3 剪切机力能参数计算 226

9.3.1 剪切理论 226

9.3.2 平行刃剪切机的剪切力与剪切功 236

9.3.3 斜刃剪切机的剪切力与剪切功 239

9.3.4 圆盘剪的剪切力和电机功率 242

9.4 例题 244

9.4.1 剪刃行程的确定 244

9.4.2 剪刃尺寸的确定 245

9.4.3 剪切次数 245

9.4.4 剪切机公称能力的确定 245

9.4.5 剪切力的计算 245

9.4.6 剪切功的计算 247

9.4.7 电机功率预选 247

9.5 剪切机结构 251

9.5.1 剪切机结构方案的确定 251

9.5.2 平行刃剪切机 252

9.5.3 斜刃剪切机 257

9.5.4 滚切式剪板机 261

9.5.5 圆盘剪 272

思考题 279

第10章 飞剪机 280

10.1 概述 280

10.1.1 飞剪的用途 280

10.1.2 飞剪设计应满足的基本要求 280

10.1.3 飞剪的组成及分类 280

10.2 飞剪定尺长度调整 283

10.2.1 飞剪定尺长度基本方程式和工作制度 283

10.2.2 启动工作制的定尺长度调整 284

10.2.3 连续工作制的定尺长度调整 285

10.2.4 用空切的方法调整定尺 286

10.2.5 用调整飞剪转速的方法调整定尺 289

10.2.6 用改变相邻两次剪切间的时间t的方法调整定尺 297

10.3 飞剪的设计计算 298

10.3.1 基本参数的选择 298

10.3.2 剪切力的计算 301

10.3.3 电力传动计算 303

10.4 飞剪的结构 306

10.4.1 曲柄偏心式钢坯飞剪 306

10.4.2 切头飞剪 308

10.4.3 IHI摆式飞剪 311

10.4.4 曲柄摆式飞剪 320

10.4.5 宝钢2030 mm外耦滚筒式机构协衡飞剪机 330

10.4.6 热轧薄带高速飞剪简介 331

10.5 飞剪的控制 333

10.5.1 飞剪与送料装置的联系 333

10.5.2 采用电气和液压组成的反馈回路控制剪切长度公差 335

10.5.3 连轧时飞剪数字控制的基本原理 336

思考题 339

第11章 矫直机 341

11.1 矫直机的用途及分类 341

11.2 矫直理论 342

11.2.1 弯曲矫直理论 342

11.2.2 拉弯矫直理论 353

11.3 辊式矫直机力能参数计算 355

11.3.1 平行辊矫直机矫直力与传动功率计算 355

11.3.2 斜辊矫直机矫直力与传动功率计算 360

11.4 辊式矫直机的基本参数 362

11.4.1 钢板矫直机基本参数的确定 362

11.4.2 型钢矫直机基本参数的确定 366

11.5 矫直机结构 367

11.5.1 板材辊式矫直机 367

11.5.2 型材矫直机 377

11.5.3 拉弯矫直机 380

11.5.4 斜辊矫直机 384

11.6 中厚板矫直工艺的计算机过程控制 388

11.6.1 首钢中厚板十一辊矫直机情况简介 388

11.6.2 中厚板矫直工艺计算机控制中的几个问题 389

11.6.3 矫直工艺计算机控制程序 390

11.7 十五辊微张力中厚板组合矫直机 392

11.7.1 主要技术参数 392

11.7.2 设备主要结构 393

11.7.3 技术特点 395

思考题 395

第12章 开卷机与卷取机 396

12.1 热带卷取机 396

12.1.1 地下式卷取机的布置及卷取工艺 396

12.1.2 地下式卷取机的设备构成 397

12.1.3 卷筒传动功率的计算及电机功率的选择 403

12.2 热卷箱 405

12.2.1 采用热卷箱的意义 405

12.2.2 热卷箱的工作原理及设备组成 406

12.2.3 热卷箱的操作过程及控制系统 406

12.3 冷带开卷机 407

12.3.1 双锥头开卷机 407

12.3.2 双柱头开卷机 408

12.3.3 悬臂筒开卷机 408

12.4 冷带卷取机 409

12.4.1 冷带卷取机的类型及工艺特点 409

12.4.2 冷带卷取机的结构 412

12.4.3 冷带卷取机的设计计算 416

思考题 422

第13章 辊道与冷床 423

13.1 辊道的基本类型与结构 423

13.1.1 辊道的基本类型 423

13.1.2 辊道的结构 423

13.1.3 辊子及轴承 426

13.2 辊道设计计算 427

13.2.1 辊道参数选择 427

13.2.2 辊子的强度计算 428

13.2.3 辊子传动力矩和电机功率的计算 432

13.3 冷床 433

13.3.1 输入设备 434

13.3.2 冷床本体 440

13.3.3 输出设备 446

思考题 448

参考文献 449