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第1章 绪论1

1.1 轧机轴承短寿损坏及不可靠性1

1.2 轧机滚动轴承短寿损坏的论点6

1.3 二辊高刚度轧机辊系间歇及轧制两种状态特征6

1.4 板带四辊轧机辊系工作辊平衡力与弯辊力两种工况8

1.5 铝箔四辊轧机辊系偏移距定位不可靠性10

1.6 中厚板四辊轧机辊系轧辊弯曲及偏移距失效复合行为12

1.7 轧机油膜轴承的异常偏载和长寿新途径12

1.8 中厚板轧机压下传动螺纹副短寿不可靠性13

1.8.1 压下螺纹副短寿不可靠性的论点14

1.8.2 中厚板轧机压下螺纹副微尺度行为15

1.9 轧机滚动轴承延寿实践15

参考文献17

2.1 轧机辊系微尺度等效杆系分析与综合19

第2章 微尺度机构学和滚动轴承边界元法19

2.1.1 机构学杆系活动度20

2.1.2 弹性构件微尺度等效机构20

2.1.3 轧机轧辊弯曲微尺度等效辊系21

2.2 滚动轴承边界元法及专用源程序23

2.2.1 轧机滚动轴承边界元法23

2.2.2 面力子单元及子子单元24

2.2.3 弹性板单元26

2.2.4 滚动轴承三维载荷边界元法28

2.2.5 滚动轴承边界元法专用源程序31

2.3 轧机轴承载荷特性边界元法解析31

2.3.1 空间自位型高刚度轧机四列短圆柱滚子轴承31

2.3.2 2200mm铝箔轧机工作辊四列滚子轴承和双列止推轴承32

2.3.3 楔横轧机双列圆锥轴承34

参考文献36

3.2 棒材高刚度轧机自位性38

第3章 轧辊弹性弯曲微尺度行为可控机理38

3.1 概述38

3.2.1 国产高刚度轧机自位性分析39

3.2.2 三铰拉杆方柱型高刚度轧机自位性分析41

3.2.3 国外同类高刚度轧机自位性分析43

3.3 空间自位型高刚度轧机分析45

3.3.1 轧辊弯曲微尺度静定辊系46

3.3.2 轧辊弯曲微尺度自位特性实验47

3.3.3 轧机四列滚子轴承载荷三维分布48

3.3.4 轧机刚度49

3.4 高速线材粗中轧二辊轧机轧辊弯曲微尺度可控辊系51

3.4.1 粗中轧二辊轧机原不自位辊系52

3.4.2 辊系自位特性实验53

3.4.3 轧辊弯曲微尺度可控静定（自位）辊系54

3.5.2 轧辊弯曲微尺度行为失控超静定辊系57

3.5 2050mmCVC四辊精轧机轧辊弯曲微尺度可控辊系57

3.5.1 工作辊组合轴承短寿与损坏57

3.5.3 轧辊弯曲微尺度行为可控静定辊系59

3.5.4 组合轴承载荷三维分布61

3.5.5 组合轴承载荷分布在线测试65

3.5.6 组合轴承均载效果分析69

参考文献71

第4章 四辊轧机微尺度动交叉行为及可控机理72

4.1 概述72

4.2 高速铝箔四辊轧机止推轴承短寿烧损现象73

4.2.1 轧机双列角接触球轴承寿命预测74

4.2.2 轧机双列角接触球轴承轴向力测试75

4.2.3 工作辊轴承座振动特性测试77

4.2.4 轧机有隙轴承座不可靠性78

4.3.1 透盖压头开发79

4.3 工作辊与支承辊对动交叉微尺度行为79

4.3.2 辊系的动态交叉微尺度行为85

4.3.3 四辊轧机工作辊与支承辊的陀螺效应92

4.4 辊系轴承座热膨胀慢速微尺度反向交叉行为机理102

4.4.1 冬季“对向双8”和“对向双6”定位长时考核试验102

4.4.2 轧机机架窗口横梁和轴承座的热膨胀与侧隙变化103

4.5 许用轴向力控制法115

4.5.1 单一工作辊定位控制法115

4.5.2 几何牵制法116

4.6 轧机辊间动交叉轴向力公式117

4.6.1 预位移模型轴向力117

4.6.2 同时考虑轧制速度的轴向力回归公式118

参考文献121

5.1.1 轧机辊系和轴承124

5.1 3500mm中厚板轧机124

第5章 轧辊弯曲和交叉复合行为及控制124

5.1.2 工作辊辊系活动度126

5.1.3 轴承规格参数与载荷127

5.1.4 四列圆锥轴承三维载荷分布边界元法计算128

5.1.5 轴承寿命评估130

5.2 半封闭式型钢轧机滚动轴承化133

5.2.1 600半封闭式型钢二辊轧机133

5.2.2 空间自位微尺度等效静定辊系135

参考文献136

第6章 轧机微尺度行为和油膜轴承寿命137

6.1 油膜轴承损伤形式139

6.1.1 油膜轴承异常偏载损伤形式139

6.1.2 油膜轴承锥套的损伤形式140

6.1.3 弹性结合与接触损伤145

6.2 油膜轴承均载机理145

6.2.1 支承辊重载超静定辊系146

6.2.2 支承辊微尺度等效静定辊系147

6.3 油膜轴承锥套弹性结合接触应力场148

6.3.1 多极边界元法计算模型148

6.3.2 锥套接触压力场149

6.4 锥套微动疲劳损伤机理151

6.4.1 微动疲劳损伤的定义和成因条件151

6.4.2 锥套微动疲劳损伤152

参考文献154

第7章 轧机压下螺纹副微尺度行为和长寿可靠性155

7.1 三维弹性摩擦接触多极边界元法155

7.1.1 接触问题的描述方法156

7.1.2 摩擦非线性的线性数学规划159

7.1.3 接触迭代计算流程162

7.2 轧机压下螺纹副承载特性数值解析164

7.2.1 螺纹副面力螺牙层间中径圆周压力三维分布165

7.2.2 螺牙面压力和摩擦力径向分布167

7.2.3 螺纹副变形场167

7.3 轧机压下螺纹副承载特性测试168

7.3.1 螺纹副载荷电测法168

7.3.2 比例载荷和5MN材力试验机171

7.3.3 数值计算对比172

7.3.4 传动螺纹副测试载荷大小及分布172

7.4 压下螺纹副磨损测量175

7.4.1 压下螺丝磨损175

7.4.2 螺母磨损176

7.4.3 螺纹副磨损评估与分析180

7.5 轧机压下螺纹副结构发展动向181

7.5.1 最新3500mm中厚板轧机压下螺丝与螺母181

7.5.2 SMSDMAG的压下螺纹副183

参考文献184