带钢热连轧机动压轴承速度补偿有限元分析

D0I:10.13374/j.issn1001053x.2000.03.021 第22卷第3期 北京科技大学学报 Vol.22 No.3 2000年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing June 2000 带钢热连轧机动压轴承速度补偿有限元分析 徐致让) 卞致瑞) 1)华东冶金学院机械系，马鞍山243002,2)北京科技大学机械工程学院，北京100083 摘要采用有限元方法求解雷诺方程，对油膜厚度进行计算机数值模拟，以评价不同轧制工 况下油膜轴承的承载能力与特性参数，计算得出的不同轧速与轧制压力下膜厚预报值及板厚 控制曲线，与实际数据吻合， 关键词热带钢轧机：动压轴承：油膜厚度：轧制速度 分类号TG333.17;TH133.31 动压轴承俗称油膜轴承以其优异的使用性 是（小F)） (2) 能、高的承载能力以及可靠性广泛地应用于以 定义量纲为一的参数：x=xl=yl,万=h/hm 高速、重载为特征的现代化板带轧机上，由于在 F1-/2,F2=R/12,p-hplue4,u=l4o,v=%. 轧制过程中随着轧速、轧制力的变化直接影响 其中，，。一x,y方向的流体平均速度，l=2πry 支承辊轴承的油膜厚度，从而引起板厚的波动. 一轴颈半径，h。一最小膜厚. 为了在轧制中保证板带厚度控制精度，必须对 这是一个二阶椭圆型的偏微分方程.本文 由轧速变化引起的板厚波动进行油膜补偿四. 采取有限元方法将方程变换后通过计算机求其 实际补偿量在轧机板厚控制系统中一般采用实 数值解 测方法或经验公式确定，由于实际轴承的几何 12有限元基本方程 尺寸差别较大、干扰因素多，故精度不高， 首先求得方程(2)的等价泛函I=(p): 本文采用有限元法对某热带轧机油膜轴承 进行性能一特性分析，可预报不同工况下轧速、 I=回)=J {件[( 轧制力与板带厚度变化的定量关系.所用方法 (门r(+需)}a4 (3) 具有精度高、使用方便、适用性强的特点：用该 根据变分原理，当∂p)/∂p,=0时，系统处 方法计算的结果可确定任何实际轧制工况下的 于稳定状态，由此可得出所描述场的一组稳态 速度补偿量，实现高精度的板厚控制. 解，即： 1雷诺方程的有限元解法 器-∬{停器品() 1.1雷诺方程 票品(】-品(} 动压轴承的油膜动力特性一般采用以下形 式的雷诺方程来描述四： 最需ja4-0 (4) ) 式中，dA=dxd,Q为方程的求解域 dy 13单元压力方程的推算 6股12 (1) 为提高计算精度，本文采用四边形四节点 不考虑油膜的挤压效应，令∂h/at=0,其量 等参单元进行计算，对每个单元，经上式变换后 纲为一的形式为： 可得： rr) AP=B (5) A是4×4矩阵，P,B是对应的列向量.元素 1999-12-13收稚徐致让男，55岁，副教授，硕士 a,b,可根据方程(4)由对应的形函数N变换得 *安徽省教委自然科学研究资助项目No.99j1-0172) 出：

第 卷 第 期 口以 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 碗 】 州洲】 带钢热连轧机动压轴承速度补偿有限元分析 徐致让 ” 华东冶金学院机械系 ， 马鞍 山 卞致瑞 ， 北京科技大学机械工程学院 ， 北京 摘 要 采用有 限元 方法求解雷诺方程 ， 对油膜厚度进行计算机数值模拟 ， 以评价不 同轧制工 况 下 油膜轴承 的承 载 能 力与特性 参数 计算 得 出 的不 同轧速与轧制压 力下膜厚 预报 值及板厚 控 制 曲线 ， 与实 际数据 吻合 关键词 热带钢 轧机 动压轴承 油膜厚度 轧制速度 分 类号 动 压轴承俗 称 油膜轴承 以其优异 的使用 性 能 、 高的承载 能力 以及 可 靠 性广泛地应用 于 以 高速 、 重载为特征 的现代化板带轧机上 由于在 轧制过程 中随着 轧速 、 轧 制 力 的变化 直接影 响 支承辊轴承 的油膜 厚度 ， 从而 引起板厚 的波动 为 了在轧制 中保 证 板 带厚度控制精度 ， 必 须对 由轧速变 化 引起 的板 厚波 动进行 油膜 补偿 〔 实际补偿量在轧机板厚控制系统 中一 般采用实 测 方 法 或 经 验 公 式确 定 ， 由于 实 际轴承 的几何 尺 寸差 别 较大 、 干扰 因素多 ， 故精度 不 高 本文 采用 有 限元法 对 某 热带 轧机 油膜 轴承 进行性能一特性 分 析 ， 可 预报 不 同工 况 下 轧速 、 轧制 力与板 带厚度变化 的定 量 关 系 所 用方 法 具 有 精度 高 、 使 用 方便 、 适用 性 强 的特 点 用 该 方法计算 的结果 可确 定任何 实际轧制工 况下 的 速度补 偿 量 ， 实现 高精度 的板 厚控 制 备二 啼份 定义 量 纲 为一 的参数 对了护 到人万二 无瓜 只 砒 ， 凡 习，户 二州 声 ， 百 。 ， ， 讨姚 其 中 ， 两 沉 ， 方 向的流体 平均速度 ， 卜 ， 一轴颈半径 ， 一最 小膜厚 这是 一 个二 阶椭 圆型 的偏 微分 方 程 本 文 采取有限元方法将方程变换后通过计算机求其 数值解 ， 有限元基本方程 首先求得方程 的等价泛 函 哟 ， ‘ 一 ’ 一 仃今敏噜 噜 ’ 一。 石争 试需 。 根 据 变 分 原理 ， 当 刁必勿 助 ， 时 ， 系统 处 于 稳定状态 ， 由此 可 得 出所描述场 的一 组 稳态 解 ， 即 雷诺方程的有限元解法 叻 万 刁 了 万、 苯 一 刀飞了 ’ 下万气育厂 雷诺方程 动 压 轴承 的油膜动 力特性一般采用 以下形 「 了 万、 」一厂 ’ “ 直两 言厂 洲 式 的雷诺 方程来描述 『 备 ‘ 」 需暗 ” 哥 碱带嘟 ‘、 餐 不 考虑油膜 的挤压 效应 ， 令 击 二 ， 纲 为一 的形 式为 其量 了刁 。 刁万 刁 。 万、 了 币畜 一旅泞万 户 ’ 万 一 一 收稿 徐致让 男 ， 岁 ， 副教授 ， 硕 士 安徽省教委 自然 科学研 究资助项 目 。 卜 式 中 ， 牙 夕 ， 口为方程 的求解域 单元压 力方程的推算 为提高计算精度 ， 本文 采用 四边形 四节 点 等参单元进行计算 ， 对每个单元 ， 经上 式变换后 可 得 二 ’ 是 、 矩 阵 ， 刀 ’ 是对应 的列 向量 元素 ，八可 根据方程 由对应 的形 函数 变换得 出 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2000．03．021

VoL22 No.3 徐致让等：带钢热连机动压轴承速度补偿有限元分析 ·267· a-午（器器器别）4 (6) 液的温升×系数k(k=0.8),即t+k④t.由能量守 a-r(）aA 恒原则，油液通过油腔时，其摩擦功大部分转化 (7) 为油的温升所需热量，后者由油液的性质及流 由复合函数求导法则及雅可比变换，以上 量确定，根据流体动力学原理，沿轴承周向的总 矩阵元素可用高斯积分求解.矩阵A°，B反映了 摩擦力F采用下式计算： 一个单元内节点压力与单元性质之间的关系， F=可器空+贤 (11) A称之为单元流度矩阵，而P则表示单元内各 式中T为整个求解域，实际求出的油液的温升为 节点的压力， 20-30℃，其有效粘度4r降低1/2或更多.按此 1.4单元划分和有限元方程 算法计算即可得出沿轴承承载面各点的压力分 将轴承承载面展开为一矩形，x为周向 布，进而积分求出其承载能力、S、W、流量、摩 (x=r),y为轴向.考虑到油膜出口处沿轴承周 擦因数∫等表示轴承性能的参数，在典型工况下 向的油压变化梯度较大，采用逐步加密的网格 以上方法可得到与实验结果完全吻合的解答两. 以提高问题的求解精度，由单元流度矩阵装配 组合即可形成总体流度阵，进而得出以矩阵表 3轧机油膜轴承特性计算 示的有限元基本方程： AP=B (8) 3.1计算方法要点 1.5边界条件的处理 实际计算包含一个比较烦杂的迭代过程， 对应于进油口的位置，节点的油压p,为供 由于轧机油膜轴承实际进油口位置、供油压力 油压力P,在轴承端部，其出油压力为P,=0,对 以及轧制力的方向均是确定的，这在计算时就 出口域的边界还存在⑦p/0x=0,即雷诺边界条 反映出如何进行边界条件的设定，具体计算采 件.在实际计算中必须针对以上情况作相应处 用迭代法：首先假定一个偏位角4：，并求出在该 理，对流度阵和方程右端的列向量相关元素进 工况下的轴承压力分布，同时计算其实际偏位 行变换.对具有n个节点的求解域最终形成的 角华，如两者不等，则对前者进行修正后再进行 流体动力方程的形式为： 计算，直到l4-水e(ε=0.001)则认为计算结果 之=ad=b, (9) 收敛；其次，在这一过程中还包含有二次迭代， 在承载域上压力P必须为非负值，出口处 即采用雷诺边界条件p/0x=0,P,=0确定承载 的负压说明油流产生气穴而不具备承载能力， 区的出口边界.最后确定油液的温升，如与所设 必须对实际承载域边界作相应调整并重新迭代 值不同，还要重复以上过程，由此所得的压力分 计算，直到结果收敛为止， 布、承载能力、流量、摩擦因数、油液温升等即为 在该工况下轴承的实际特性参数， 2轴承特性参数的计算 3.2热连轧机油膜轴承原始参数 为了提高其承载性能，轧钢机油膜轴承轴 有限元的计算结果为沿轴承承载面各节点 瓦均以4段圆弧（如Morgoil轴承)或8段圆弧 的压力分布P,及油膜厚度h,由此可对轴承的 组成（如Mesta).以下以某1420mm热连轧机支 承载参数进行计算和分析，定义载荷W作用线 承辊轴承为例计算其动压特性.轴瓦由4段圆 与轴承和轴颈连心线的夹角Ψ为偏位角，并按 弧组成，主轴瓦直径为984mm,两侧进油口圆 惯例采用Sommerfeld数S表示量纲为一的轴承 弧为R=436mm,偏心量52mm,长径比0.726. 特性参数： 在轧制速度vm=20ms时支承辊轴承的转速为 S=(rlc)2μnlP (10) 277rmin,润滑油粘度在40℃时4=0.4048Pas, 式中：c一半径间隙，n一轴承转速(rmin),P一 供油压力为0.37-0.52MPa.轧机工作辊和支承 平均压力即轧制力MPa). 辊直径分别为700,1380mm,单个轴承设计最 由于油液的温升引起其有效粘度的降低， 大承载力为14.83MN,对不同工况参数（轴颈转· 这是不能忽视的.确定承载区的油液有效温度 速、相对间隙、偏心率、供油压力以及外载荷)进 的方法如下四：用供油温度+经过承载区后油 行轴承静特性分析计算

徐致让 等 带钢 热连机动压轴承速度补偿有 限元分析 、 一 琴午 凡 睽鲁 鲁韵 “ 反一 仃 几 卜誓 ，韵 ， 由复合 函数 求 导法 则及 雅可 比变换 ， 以上 矩 阵元素可用高斯积分求解 矩 阵月 ‘ ， ‘ 反 映了 一 个单元 内节 点压 力 与 单元 性 质之 间 的关 系 ， ’ 称之 为单元 流度矩 阵 ， 而 ‘ 则表 示 单元 内各 节 点 的压 力 单元划分和 有限元方程 将 轴 承 承 载 面 展 开 为 一 矩 形 ， 为 周 向 ， 为轴 向 考虑 到油 膜 出 口 处 沿 轴承 周 向的油压 变化梯度较大 ， 采用逐 步加密 的网格 以提 高 问题 的求解 精度 由单 元流度矩 阵装配 组 合 即可 形 成 总体流度 阵 ， 进而 得 出 以矩 阵表 示 的有 限元基 本方 程 · 边界条件的处理 对应 于 进 油 口 的位 置 ， 节 点 的油压 户为供 油压 力 ， 在 轴承 端 部 ， 其 出 油压 力为 ， 对 出 口 域的边界 还存在 即 ， 即雷 诺边 界条 件 在 实 际计算 中必 须 针 对 以上 情 况 作相 应 处 理 ， 对流度阵和方程右 端的列 向量 相关元 素进 行变换 对 具有 个节 点 的求解 域最 终形 成 的 流 体动 力方程 的形 式为 乃 ， 产 在 承载 域 上压 力 必 须 为 非 负值 ， 出 口 处 的负压 说 明油流 产生 气 穴而 不 具备承载能力 ， 必 须 对 实 际承载域边界 作 相 应调 整并重 新迭代 计算 ， 直 到 结 果收敛为止 液 的温升 系数 ， 即 她 由能量守 恒原则 ， 油液通过油腔时 ， 其摩擦功大 部分转化 为 油 的温 升所需热量 ， 后 者 由油液 的性质及流 量确定 根据流体动力学原理 ， 沿轴承周 向的总 摩擦力 采用下 式计算 、、 了产 、了 、 一 万需争竿 ‘ 式中厂为整个求解域 ， 实际求出的油液的温升为 小 ℃ ， 其有效粘度产‘ 降低 或更多 按此 算法计算即可得出沿轴承承载面各点的压 力分 布 ， 进而积分求 出其承载能力 、 、 班 、 流量 、 摩 擦因数 等表示轴承性能的参数 ， 在典型工况下 以上方法可得到与实验结果完全吻合 的解答 轧机油膜轴承特性计算 轴承特性参数的计算 有 限元 的计算结果 为沿轴 承承载面各节 点 的压 力分布 ‘ 及 油 膜厚度 ， 由此可 对 轴 承 的 承 载参数进行计 算和 分析 定 义载 荷 万作用 线 与轴承 和 轴颈 连心 线 的夹 角 班为 偏位 角 ， 并按 惯 例 采用 成 数 表 示 量 纲 为一 的轴 承 特性参数 孙 式中 半径间隙 ， 卜轴承转速 ， 尸一 平均压力即轧制力 由于 油液 的温升 引起 其有效粘度 的 降低 ， 这 是不 能忽视 的 确定承载 区 的油液有 效温度 的方法如 下 ‘ 用 供 油 温度 经 过承 载 区 后 油 计算方法要点 实际计 算包含一 个 比较烦 杂 的迭代 过 程 由于 轧机油膜轴承 实际进 油 口 位置 、 供 油压 力 以及 轧制 力 的方 向均 是确 定 的 ， 这在 计 算 时 就 反映出如何进行边界 条件 的设定 具 体 计 算采 用 迭代法 首先假 定一 个偏位角 哟 ， 并求 出在该 工 况下 的轴承压 力分布 ， 同 时计 算其实际偏 位 角班 ， 如两 者 不 等 ， 则对 前 者进行 修正 后 再 进行 计算 ， 直 到 队一 词 。 则认 为计算 结果 收敛 其次 ， 在这 一 过程 中还包含有二 次迭代 ， 即 采用 雷 诺 边 界 条 件 刁尸声 二 ， ‘ 二 确 定 承 载 区 的 出 口 边界 最后确定油液的温升 ， 如与所设 值不 同 ， 还要 重 复 以上 过程 由此所 得 的压 力分 布 、 承载能力 、 流量 、 摩擦 因数 、 油液温升等 即为 在 该 工 况 下 轴承 的实际特 性 参数 热连轧机油膜轴承原始参数 为 了提 高其承载性 能 ， 轧钢 机油膜轴承轴 瓦 均 以 段 圆弧 如 轴承 或 段 圆 弧 组 成 如 以下 以某 热连轧机支 承辊轴承 为例 计 算其动 压 特性 轴 瓦 由 段 圆 弧 组 成 ， 主 轴 瓦 直径 为中 ， 两 侧进 油 口 圆 弧 为 ， 偏 心 量 ， 长 径 比 在 轧制速度 而 时支承辊轴承 的转速为 ， 润 滑 油粘 度在 时户 · ， 供油压 力为 司 轧机工 作辊和 支承 辊 直径分 别 为 ， ， 单个轴承 设计最 大承载力为 对 不 同工 况参数 轴颈转 速 、 相对 间隙 、 偏心 率 、 供油压 力 以及外载荷 进 行轴 承 静特 性 分 析计 算

·268· 北京科技大学学报 2000年第3期 4计算结果分析 全运行，必须使其转动速度超过其临界值，而该 值由轴承允许的最小膜厚确定，根据本文计算工 4.1轴承特性曲线、偏位角与偏心率 况可以算出：该轴承临界最小油膜厚度 如图1所示，计算得出轴承偏位角Ψ与相对 hmm=69m.由于动压润滑的最小膜厚受多种因 偏心量ε之间的关系近似为半圆关系，即轴心轨 素的影响，如油液的4，轴承的相对间隙cr等. 迹随载荷、速度而变化.图中标出了总轧制力分 图中曲线为cr=1/1000与1/750的情况，可以看 别为15和6MN(平均压力分别为10.71和4.286 出轴承动压润滑va。=1~l.5m/s.v计算结果与 MPa),cr=1/1000时计算得出的轴承轴心位置 制造厂提供的数据一致. 随实际轧速、轧制力变化的情况.实际轧速一般 不超过20ms,由此得出的该轴承实际相对偏 200 心量e在0.6-975之间，而Sommerfeld数 S=0.007~0.183.计算机仿真结果真实形象地再 150F 现了轧速对轴承动压效应的影响， 0 2 S=a0 100 90° 80 50F oP=6MN r/c=1000 70° 20m P=6MN ric=750 ·,P=15Nrc=1000 60° 0.6 0 0 5 平 10152025 50° 103 40° 0.8 轴承平均压力 21.0 /m·sJ 30° 20° 图2最小膜厚与轧制速度、轧制力关系 ·4.286MPa ⊕ S=0 Fig.2 Film thickness against rolling speed and rolling force o10.71MPa 43轧制速度、轧制压力对轧件厚度的影响 图1油膜轴承偏位角与偏心率线图 通过对不同轧制工况的计算机模拟计算， Fig.1 Attitude angle and eccentricity for oil film bearing 所得出的轧制速度、轧制力与轧件厚度波动的 4.2轧制速度对油膜厚度的影响 关系如图3所示，由于不同工况下轴承的偏位 动压轴承在使用中随轧制工况的变化其油 角不同，所以最小膜厚的波动与板带厚度上的变 膜厚度h不断发生变化，应用本文方法可确定 化其大小是有差别的，即h=c(1-e cosw),而轧 任意工况下的膜厚.图2为在轧制力为15和 件总的厚度变化应为它的2倍.由于图3是根据 6MN的情况下（单边轴承受力分别为7.5和 本文所研究的轧机轴承的参数得出的，对于不同 3MN),油膜轴承最小膜厚随轧速的变化曲线. 的轧机，会有一定的区别，但总的趋势是类似的 随着轧制速度的增加，油液的动压效应逐渐加 根据以上曲线，可对实际的轧制工况下的油膜补 强，在载荷不变的情况下，出现轴颈中心逐渐上 偿量，通过板厚控制系统对压下进行调控，从而 600m 浮，使油膜厚度增加.图2清楚地反映了这一动 500 态变化过程.在轧制速度从5m/s增加到20m/s 400 时，最小油膜厚度的变化量为80um.随轧速的 具 300 增加，上下支承辊同时朝板厚方向移动，而反映 200 ·P=15MNr/e=1000 到成品带钢的厚度的减小是膜厚增加量的2倍 100 P=15MN r/c=750 以上. o P=6MN r/c=1000 由于现场轧制工艺的需要，连轧同一架次 0 1015 20 及不同架次轧速变化较大，如轧速过低（如咬入 (v/P)/(m-min-)-kN-1 或穿带时的上游架次)则可能产生金属对金属 图3轧制速度、轧制力与带钢厚度关系 的直接接触，引起轴承的破坏.对于在低速时不·Fig3 Strip gauge variation vs.rolling speed and rolling 具备静压性能的热连轧机组，动压轴承要稳定安 force

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 全运行 ， 必须使其转动速度超过其临界值 ， 而该 值由轴承允许的最小膜厚确定 根据本文计算工 况 可 以 算 出 该 轴 承 临 界 最 小 油 膜 厚 度 。 刁 卿 由于动压润滑的最小膜厚受多种因 素的影 响 ， 如油液的户 ， 轴承 的相对 间隙 等 图中曲线为 与 的情况 ， 可 以看 出轴承动压润滑 ‘ 加 一 耐 ‘ 切 计算结果与 制造厂提供的数据一致 山， 曰几且 飞才日盖 计算结果分析 轴承特性曲线 、 偏位角与偏心率 如 图 所示 ， 计算得 出轴承偏位 角少与 相对 偏心 量 之 间的关系近似为半圆关 系 ， 即轴心 轨 迹 随载荷 、 速度而 变化 图 中标 出 了总轧制力分 别 为 巧 和 平均压 力分别 为 和 ， 二 时计 算得 出的轴 承轴心 位 置 随实际轧速 、 轧 制力变化 的情况 实际 轧速 一般 不 超 过 耐 ， 由此 得 出 的该轴承 实际相 对偏 心 量 在 之 间 ， 而 川免 数 二 一 计算机仿真 结果真 实形象地 再 现 了轧速对轴承动 压 效应 的影响 ︸灿。句 一 轴 承平均 压 力 图 油膜轴承偏位角与偏心率线图 婚 川 口 轧制速度对油膜厚度的影响 动压轴承在 使用 中随轧制 工 况 的变化其油 膜厚 度 不 断 发 生 变化 ， 应用 本文方 法 可 确定 任意 工 况下 的 膜 厚 图 为在 轧 制 力 为 和 的情 况 下 单边 轴承 受力分别 为 和 ， 油 膜 轴承最 小膜 厚 随 轧速 的变 化 曲线 随着轧制速度 的增 加 ， 油 液 的动 压 效应 逐渐加 强 ， 在载荷不变 的情 况下 ， 出现轴颈 中心 逐渐上 浮 ， 使油膜厚 度增 加 图 清 楚地 反映 了这 一 动 态 变化过程 在 轧制速度从 耐 增 加 到 耐 时 ， 最 小 油膜 厚 度 的变化 量 为 拼 随轧速 的 增 加 ， 上下 支承辊 同时朝板厚方 向移动 ， 而 反映 到成 品带钢 的厚度 的减 小是 膜厚 增 加 量 的 倍 以上 由于现场轧制 工 艺 的需 要 ， 连轧 同一 架次 及 不 同架次轧速变化较大 ， 如轧速过低 如 咬入 或 穿带时的上游架次 则可 能产生 金 属 对 金属 的直接接触 ， 引起轴承的破坏 对于在低速时不 具备静压性能的热连轧机组 ， 动压轴承要稳定安 图 最小膜厚与轧制速度 、 轧制力关系 咭 代 轧制速度 、 轧制压 力对轧件厚度的影响 通 过对 不 同轧 制 工 况 的计 算机模拟 计 算 ， 所得 出的轧制速度 、 轧制力与轧件 厚度波动 的 关系如 图 所示 由于 不 同工 况 下 轴 承 的偏 位 角不 同 ， 所以最小膜厚的波动与板带厚度上 的变 化其大小是有差别 的 ， 即 一 一 。 叻 ， 而轧 件总 的厚度变化应为它 的 倍 由于 图 是根据 本文所研究的轧机轴承 的参数得 出的 ， 对于不 同 的轧机 ， 会有一定的区别 ， 但总的趋势是类似的 根据 以上 曲线 ， 可对实际的轧制工况下 的油膜补 偿量 ， 通过板厚控制系统对压下进行调控 ， 从而 一 －一 －－ 一一二万二一， 二 ‘ 尸 丈、日乏 尸 二 尸触 龙 丫 · 一 ， 一 ， 图 轧制速度 、 轧制力与带钢厚度关系 啥 朗 郎 血 琳 】 〔

VoL22 No.3 徐致让等：带钢热连机动压轴承速度补偿有限元分析 ·269· 实现更为精确的厚度控制.本文所得结果与国外外，它可以从理论上精确地预测任意工况下的 在轧机上通过预压的方法得出的油膜厚度变化的 油膜厚度及其对轧件厚度的影响，实现更为准 实测曲线是一致的川.这从另一个角度证明了本 。 确的自动厚度控制， 文所用计算方法是正确的， 参考文献 5结论 1 Ginsburg V.High-quality Steel Rolling-Theory and Practice.New York:Marcel Dekker Inc,1993 采用有限元方法求解雷诺方程，对轧钢机 2 Cameron A.Basic Lubrication Theory.New York:John 油膜轴承的承载特性进行分析，尤其是对轴承 Wiley Sons,1981 3 Taylor C.Finite Element Programming of the Navier-Stokes 的油膜厚度及轧制参数的关系作了定量分析， Equations.Swansea:Pineridge Press Ltd,1981 得出不同轧制速度、轧制力条件下油膜补偿量4徐致让.动压轴承有限元分析及验证.华东冶金学院 的关系曲线，所得结果符合实际，便于使用.此 学报.1993(10)：45 FEM of Speed Effect Compensation for Hydrodynamic Journal Bearing in Continuous Hot Strip Mill XU Zhirang", BIAN Zhirui 1)East China University of Metallurgy,Ma'anshan 243002,China 2)Mechanical Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT The finite element method (FEM)is used to solve the Reynolds equation and to perform the computer numerical simulation for the calculation of oil film thickness and the evaluation of the parameters and loading capacity of the oil film bearing considered under different rolling conditions.The forecasted film thickness from the computation and the gauge control graph are close co-related to the practical status. KEY WORDS hot strip mill;hydrodynamic journal bearing;oil film thickness;rolling speed 架架兴深架架部深部浮深架架部深平部部梁部深架部部浮架深架架平深平平架架架米半牌架平平平平 (上接255页) 3何峰，张正义，肖耀福，等.新型电解法制备超细金属 修建译.武汉：武汉工业大学出版社，1991,52 粉末的研究.功能材料，1998,29(3)249 6 Verwey EJ W,Overbeek J Th G.Theory of the Stability of 4亚沃尔斯基M,杰特拉夫AA,现代物理学手册.阁寒 Lyophobic Colloids.New York:Elsevier Publishing Co 梅译.北京：科学出版社，1992.166 lnc,1948.139 5一ノ潮升，尾崎义治，贺集诚一郎.超微颗粒导论.赵 Stability Research of Ultrafine Powders Lubricant HE Feng",ZHANG Zhengy,WANG Wuxiang,HAN Yafang",XIAO Yaofiu WANG Run? 1)Beijing Institute of Aeronautical Materials,Beijing.100095,China 2)Material Science and Engineering School UST Beijing.Beijing,100083,China ABSTRACT For the resolution of stability of ultrafine powders lubricant,the essential condition by which single particle and untrafine metal powders can disperse and suspend in liquid phases was analyzed.There result pointed out just because of the surface coating and the space-resistive effect,and only the thickness of surface-coating is larger than 4.2 nm,the stable suspending of ultrafine powders in oil can be realized. KEY WORDS ultrafine powders;suspension;stability;lubricant

徐致让 等 带钢 热连机动 压 轴承速度补偿有 限元分析 实现更为精确 的厚度控制 本文所得结果与国外 在轧机上通过预压 的方法得 出的油膜厚度变化 的 实测 曲线是一致的 【 这从 另一个角度证 明了本 文所用计算方法是正确 的 外 ， 它 可 以从 理 论上 精确 地预测 任 意工 况 下 的 油 膜厚度及其对 轧件厚度 的影 响 ， 实现更 为准 确 的 自动 厚度控制 结论 采用 有 限元方 法 求解 雷 诺 方 程 ， 对 轧钢 机 油 膜轴承 的承 载特 性 进 行分 析 ， 尤 其 是 对轴 承 的油 膜 厚 度及 轧 制参 数 的关 系作 了定量 分 析 ， 得 出不 同 轧 制 速度 、 轧 制 力 条件 下 油 膜 补 偿 量 的关 系 曲线 ， 所得 结果 符 合 实际 ， 便 于 使用 此 参 考 文 献 电 一 ， － 铂 ， ， 徐致让 动压轴承有 限元分析及 验证 华 东冶金 学 院 学报 丽 曰 ￥ 户 ， ， 刀阴 ‘ 公 叮， ’ ， 肠山 ， ， ， 幻。 们 切叮 五 田刀 曲 月免 劝 一 切 面 上接 页 何 峰 ， 张 正 义 ， 肖耀福 ， 等 新型 电解法制备超细 金属 粉末 的研究 功 能材料 ， ， 亚沃 尔斯基 ， 杰特拉夫 现 代物理 学手册 阎寒 梅译 北京 科 学 出版社 ， 一 獭升 ， 尾 崎义 治 ， 贺集诚 一 郎 超 微颗粒导 论 赵 修建译 武汉 武汉 工 业 大 学 出版社 ， 确 刃即 ， ， 月百 凡 ” ， 月月 己 恻刀 环 “ ，， 月只万 目 ， 珍户刀岁， 口户 ， 环月 ，， ， ， ， ， ， ， 化 】 一 ， · ， 廿敬