本發(fā)明涉及一種輥面曲線優(yōu)化方法，尤其涉及一種支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

鋼板在軋制、熱處理、冷卻及運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的缺陷，常用矯直機(jī)加以矯直糾正。矯直在冷軋、熱軋、寬厚板等軋制過程中已成為一道必不可少的工藝。矯直機(jī)除能糾正軋件的形位缺陷以外，還有破鱗、抗皺和改善軋件產(chǎn)品機(jī)械性能的作用。隨著用戶對軋件，特別是對冷軋板、熱軋板的品質(zhì)要求越來越高，矯直機(jī)本身的機(jī)械性能、加工精度、維護(hù)成本和使用壽命的要求也越來越高。

目前國內(nèi)鋼種中，高強(qiáng)度板所占比例逐年增加，主要包括高強(qiáng)度工程機(jī)械用鋼、高強(qiáng)度集裝箱板、刀模鋸片鋼、高強(qiáng)度耐侯鋼以及部分管線鋼。目前部分鋼種強(qiáng)度或厚度已超過設(shè)備原設(shè)計(jì)能力，例如目前的2050mm熱軋精整hm06厚板線機(jī)組，生產(chǎn)設(shè)計(jì)的帶鋼抗拉強(qiáng)度σb≤650mpa，帶鋼屈服強(qiáng)度σs≤500mpa，因此設(shè)備極限能力被不斷挑戰(zhàn)，導(dǎo)致設(shè)備故障率直線上升，加上用戶對產(chǎn)品板形、表面質(zhì)量、尺寸精度要求越來越高，給生產(chǎn)帶來極大困難。

目前國內(nèi)使用的由國外某支承輥供應(yīng)商提供的支承輥外圈為軸承鋼100crmo7，支承輥軸采用滲碳鋼18nicrmo5，但其在強(qiáng)力矯直機(jī)上的使用狀態(tài)不理想，存在斷裂、漏脂、破碎、裂紋和疲勞等現(xiàn)象。經(jīng)分析，強(qiáng)力矯直機(jī)支承輥上母線的等高狀態(tài)較差，僅按照國外0.3mm標(biāo)準(zhǔn)控制等高度，無法有效確保1000mpa以上級熱連軋高強(qiáng)及超高強(qiáng)鋼精整產(chǎn)線的穩(wěn)定生產(chǎn)。要實(shí)現(xiàn)1000mpa以上級熱連軋高強(qiáng)及超高強(qiáng)鋼精整產(chǎn)線的穩(wěn)定生產(chǎn)，需要提高矯直機(jī)支承輥系的承載能力，其面臨的技術(shù)研究內(nèi)容較多，難度較大，是整個(gè)行業(yè)面臨迫切需要解決的難題。此外，目前的支承輥系中，支承輥組共軸精度通常只有0.3mm，這將會大大影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，需要有效提高支承輥組共軸精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法，該方法可獲得支承輥系的最佳承載效果，從而有效提高支承輥系的承載能力，滿足實(shí)際需求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法，所述熱軋矯直機(jī)支承輥系包括若干個(gè)支承輥組，每一個(gè)支承輥組均具有若干個(gè)支承輥單體；所述方法包括步驟：

(1)按照下列步驟對每一個(gè)支承輥單體的輥面曲線分別進(jìn)行優(yōu)化：

基于支承輥單體的實(shí)際輥面曲線，將支承輥單體輥面曲線修磨為無限接近t1(x1)：

t1(x1)＝q1/e1a1x1(x1)；

x1(x1)＝1/πl(wèi)n[1/{1－(x1/a1)²}]│x1│＜a1

x1(x1)＝1/π(1.1932+lna1/b1)│x1│＝a1

其中，t1(x1)表示支承輥單體的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程，q1表示作用于支承輥單體的載荷，其單位為n；e1表示支承輥單體的彈性模量；a1表示支承輥單體線接觸受力區(qū)域的長度的一半，其單位為mm；b1表示線接觸受力區(qū)域的寬度的一半，其單位為mm；x1表示x軸上的任一點(diǎn)，其為變量，單位為mm，該x軸為線接觸受力區(qū)域的長度方向上的中軸，原點(diǎn)為線接觸受力區(qū)域的中心點(diǎn)o，│x1│≤a1；π表示圓周率；

(2)將所述若干個(gè)支承輥單體沿其軸向方向依次排布，并使該若干個(gè)支承輥單體共軸；

(3)將支承輥組的輥面曲線修磨為無限接近t2(x2)：

t2(x2)＝q2/e2a2x2(x2)；

x2(x2)＝1/πl(wèi)n[1/{1－(x2/a2)²}]│x2│＜a2

x2(x2)＝1/π(1.1932+lna2/b2)│x2│＝a2

其中，t2(x2)表示支承輥組的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程，q2表示作用于支承輥組的載荷，其單位為n；e2表示支承輥組的彈性模量；a2表示支承輥組線接觸受力區(qū)域的長度的一半，其單位為mm；b2表示線接觸受力區(qū)域的寬度的一半，其單位為mm；x2表示x軸上的任一點(diǎn)，其為變量，單位為mm，該x軸為線接觸受力區(qū)域的長度方向上的中軸，原點(diǎn)為線接觸受力區(qū)域的中心點(diǎn)o’，│x2│≤a2；π表示圓周率；

(4)將所述若干個(gè)支承輥組沿其軸向方向依次排布，并使該若干個(gè)支承輥組共軸；

(5)將支承輥系的輥面曲線修磨為無限接近t3(x3)：

t3(x3)＝q3/e3a3x3(x3)；

x3(x3)＝1/πl(wèi)n[1/{1－(x3/a3)²}]│x3│＜a3

x3(x3)＝1/π(1.1932+lna3/b3)│x3│＝a3

其中，t3(x3)表示支承輥系的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程，q3表示作用于支承輥系的載荷，其單位為n；e3表示支承輥系的彈性模量；a3表示支承輥系線接觸受力區(qū)域的長度的一半，其單位為mm；b3表示線接觸受力區(qū)域的寬度的一半，其單位為mm；x3表示x軸上的任一點(diǎn)，其為變量，單位為mm，該x軸為線接觸受力區(qū)域的長度方向上的中軸，原點(diǎn)為線接觸受力區(qū)域的中心點(diǎn)o〞，│x3│≤a3；π表示圓周率。

本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法，通過步驟(1)對支承輥組中的每一個(gè)支承輥單體的輥面曲線分別進(jìn)行單獨(dú)優(yōu)化，再通過步驟(2)將所述若干個(gè)支承輥單體共軸依次設(shè)置形成支承輥組，并通過步驟(3)對其進(jìn)行整體優(yōu)化，然后通過步驟(4)將所述若干個(gè)支承輥組共軸依次設(shè)置形成支承輥系，并通過步驟(5)對其進(jìn)行整體優(yōu)化，使得支承輥系在整體上達(dá)到了最佳承載效果，從而有效地提高了支承輥系的承載能力，滿足了實(shí)際需求。

本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法，采用步驟(1)和步驟(3)的方法優(yōu)化支承輥組的輥面曲線，并進(jìn)一步采用步驟(5)的方法優(yōu)化支承輥系的輥面曲線，使得在支承輥系的線接觸中不產(chǎn)生邊緣接觸應(yīng)力集中，且使接觸應(yīng)力沿接觸區(qū)縱向(對應(yīng)所述支承輥/支承輥組/支承輥系的x軸方向)均勻分布。其原理是基于lundberg理論對數(shù)凸形給出的有限長滾子與彈性半空間正接觸時(shí)圓柱滾子表面修形的素線模型，并參照hertz理論對其簡化，先假設(shè)接觸區(qū)域橫向的壓力服從半橢圓分布，再當(dāng)接觸區(qū)域的長寬比趨向無限大的特殊情況下，得到滾子素線的簡化模型，該簡化模型即為本發(fā)明的步驟(1)、步驟(3)以及步驟(5)優(yōu)化輥面曲線的方法采用的模型。目前還沒有在熱軋矯直機(jī)支承輥/支承輥組/支承輥系的制造/改造中應(yīng)用該簡化模型。

在本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法中，所述輥面曲線為素線，該素線繞x軸旋轉(zhuǎn)構(gòu)成輥面。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法中，所述支承輥組具有三個(gè)支承輥單體。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法中，所述熱軋矯直機(jī)支承輥系包括五個(gè)支承輥組。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法中，在所述步驟(1)中，基于所述支承輥單體的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程t1(x1)，選取不同的x1值，求得與其對應(yīng)的若干個(gè)t1(x1)的值，采用描點(diǎn)法畫出支承輥單體的輥面優(yōu)化曲線，并基于該支承輥單體的輥面優(yōu)化曲線修磨支承輥單體的輥面。

上述方案中，所述描點(diǎn)法具體是，在所述支承輥單體的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程t1(x1)中，以中心點(diǎn)o為原點(diǎn)在所述x軸正負(fù)兩個(gè)方向按照設(shè)定的間距選取若干個(gè)不同的x1值代入，分別獲得與其對應(yīng)的若干個(gè)t1(x1)的值，該值即為支承輥單體的輥面曲線在不同的x1位置對應(yīng)的若干個(gè)點(diǎn)到x軸的距離，以此確定該若干個(gè)點(diǎn)的位置，并對該若干個(gè)點(diǎn)進(jìn)行平滑連接，以繪制出所述輥面優(yōu)化曲線。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法中，在所述步驟(3)中，基于所述支承輥組的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程t2(x2)，選取不同的x2值，求得與其對應(yīng)的若干個(gè)t2(x2)的值，采用描點(diǎn)法畫出支承輥組的輥面優(yōu)化曲線，并基于該支承輥組的輥面優(yōu)化曲線修磨支承輥組的輥面。

上述方案中，所述描點(diǎn)法具體是，在所述支承輥組的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程t2(x2)中，以中心點(diǎn)o’為原點(diǎn)在所述x軸正負(fù)兩個(gè)方向按照設(shè)定的間距選取若干個(gè)不同的x2值代入，分別獲得與其對應(yīng)的若干個(gè)t2(x2)的值，該值即為支承輥組的輥面曲線在不同的x2位置對應(yīng)的若干個(gè)點(diǎn)到x軸的距離，以此確定該若干個(gè)點(diǎn)的位置，并對該若干個(gè)點(diǎn)進(jìn)行平滑連接，以繪制出所述輥面優(yōu)化曲線。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法中，在所述步驟(5)中，基于所述支承輥系的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程t3(x3)，選取不同的x3值，求得與其對應(yīng)的若干個(gè)t3(x3)的值，采用描點(diǎn)法畫出支承輥系的輥面優(yōu)化曲線，并基于該支承輥系的輥面優(yōu)化曲線修磨支承輥系的輥面。

上述方案中，所述描點(diǎn)法具體是，在所述支承輥系的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程t3(x3)中，以中心點(diǎn)o〞為原點(diǎn)在所述x軸正負(fù)兩個(gè)方向按照設(shè)定的間距選取若干個(gè)不同的x3值代入，分別獲得與其對應(yīng)的若干個(gè)t3(x3)的值，該值即為支承輥系的輥面曲線在不同的x3位置對應(yīng)的若干個(gè)點(diǎn)到x軸的距離，以此確定該若干個(gè)點(diǎn)的位置，并對該若干個(gè)點(diǎn)進(jìn)行平滑連接，以繪制出所述輥面優(yōu)化曲線。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法中，在所述步驟(4)中，將所述若干個(gè)支承輥組分別對應(yīng)設(shè)置在若干個(gè)支承輥?zhàn)?，調(diào)節(jié)各支承輥?zhàn)母叨纫允顾鋈舾蓚€(gè)支承輥組共軸。

上述方案中，支承輥?zhàn)鶑较蚍较虻奈恢檬枪潭ǖ?，而軸向方向的位置是可調(diào)的，因此，只需調(diào)節(jié)各支承輥?zhàn)母叨缺憧梢允顾鋈舾蓚€(gè)支承輥組共軸。

更進(jìn)一步地，在上述熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法中，采用高度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)所述支承輥?zhàn)母叨?，所述高度調(diào)節(jié)裝置包括：

成對且相對設(shè)置的楔形座，所述楔形座的上表面為斜面，所述支承輥?zhàn)O(shè)于楔形座上；

絲桿傳動組件，其與楔形座連接，以驅(qū)動相對設(shè)置的兩楔形座相向或反向運(yùn)動；

角度發(fā)生器，其設(shè)于所述絲桿傳動組件的絲桿上，以檢測該絲桿繞著其自身軸心轉(zhuǎn)過的角度。

上述方案中，通常所述支承輥?zhàn)撞恳矠樾泵?，以與所述楔形座的上表面配合，從而當(dāng)所述兩楔形座相向或反向運(yùn)動時(shí)，所述支承輥?zhàn)鄳?yīng)地產(chǎn)生高度方向上的上升或下降運(yùn)動。角度發(fā)生器通常與一plc連接，plc控制一驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動絲桿以符合要求的精度轉(zhuǎn)動到目標(biāo)角度，該精度通過角度發(fā)生器檢測絲桿繞著其自身軸心轉(zhuǎn)過的角度從而形成該角度的plc閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法，可獲得支承輥系的最佳承載效果，從而有效提高支承輥系的承載能力，可在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上改造提供1000mpa以上級超高強(qiáng)鋼生產(chǎn)的支承輥系，能在滿足實(shí)際需求的同時(shí)降低采購和維護(hù)成本，并對支承輥修復(fù)提供了可行技術(shù)方案，改變國外裝備在國內(nèi)的技術(shù)壟斷局面；同時(shí)，應(yīng)用本發(fā)明方法對機(jī)組相關(guān)工藝設(shè)備進(jìn)行更新改造，可有效降低故障率，保障正常生產(chǎn)，并滿足客戶不斷提升的產(chǎn)品需求，具有很大的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)價(jià)值和推廣價(jià)值。此外，通過采用高度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)所述支承輥?zhàn)母叨?，該高度調(diào)節(jié)裝置可實(shí)現(xiàn)高精度控制，使得支承輥組共軸精度可達(dá)到0.001mm，從而有效提高支承輥組共軸精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

附圖說明

圖1為有限長滾子與彈性半空間正接觸時(shí)圓柱滾子表面?zhèn)c形的素線形狀示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法在一種實(shí)施方式下的支承輥單體的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線。

圖3為本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法在一種實(shí)施方式下的支承輥組的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線。

圖4為本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法在一種實(shí)施方式下的支承輥系的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線。

圖5為本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法在一種實(shí)施方式下的支承輥組在進(jìn)行步驟(3)時(shí)的輥面曲線及輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線。

圖6為本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法在一種實(shí)施方式下的支承輥系在進(jìn)行步驟(5)時(shí)的輥面曲線及輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線。

圖7為本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法在一種實(shí)施方式中的高度調(diào)節(jié)裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法在一種實(shí)施方式中的高度調(diào)節(jié)裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖說明和具體的實(shí)施例對本發(fā)明所述的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法做進(jìn)一步的解釋和說明，然而該解釋和說明并不對本發(fā)明的技術(shù)方案構(gòu)成不當(dāng)限定。

圖1示意了有限長滾子與彈性半空間正接觸時(shí)圓柱滾子表面?zhèn)c形的素線形狀，其中，x軸為表面?zhèn)c形的素線(即線接觸受力區(qū)域)長度方向上的中軸，原點(diǎn)為表面?zhèn)c形的素線(即線接觸受力區(qū)域)中心點(diǎn)o，x軸、y軸和z軸兩兩相互垂直。

請結(jié)合參考圖1，本實(shí)施例中優(yōu)化輥面曲線的方法采用的模型為圖1的滾子素線的簡化模型：

t(x)＝q/eax(x)；

x(x)＝1/πl(wèi)n[1/{1－(x/a)²}]│x│＜a

x(x)＝1/π(1.1932+lna/b)│x│＝a

其中，t(x)表示支承輥的輥面曲線模型，q表示作用于支承輥的載荷，其單位為n；e表示支承輥的彈性模量；a表示支承輥線接觸受力區(qū)域的長度的一半，其單位為mm；b表示線接觸受力區(qū)域的寬度的一半，其單位為mm；x表示x軸上的任一點(diǎn)，其為變量，單位為mm，該x軸為線接觸受力區(qū)域的長度方向上的中軸，原點(diǎn)為線接觸受力區(qū)域的中心點(diǎn)o，│x│≤a；π是圓周率。

圖2為本實(shí)施例中的支承輥單體的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線；圖3為本實(shí)施例中的支承輥組的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線；圖4為本實(shí)施例中的支承輥系的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線；圖5顯示了本實(shí)施例中支承輥組在進(jìn)行步驟(3)時(shí)的輥面曲線及輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線；圖6顯示了本實(shí)施例中支承輥系在進(jìn)行步驟(5)時(shí)的輥面曲線及輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線；圖7示意了本實(shí)施例中的高度調(diào)節(jié)裝置的主視結(jié)構(gòu)；圖8示意了本實(shí)施例中的高度調(diào)節(jié)裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例的熱軋矯直機(jī)支承輥系的輥面曲線優(yōu)化方法中，熱軋矯直機(jī)支承輥系具有三個(gè)規(guī)格相同的支承輥組，每一個(gè)支承輥組均具有具有三個(gè)規(guī)格相同的支承輥單體；本實(shí)施例的方法包括步驟：

(1)按照下列步驟對熱軋矯直機(jī)支承輥組中的每一個(gè)支承輥單體的輥面曲線分別進(jìn)行優(yōu)化：

基于支承輥單體的實(shí)際輥面曲線，將支承輥單體輥面曲線修磨為無限接近t1(x1)：

t1(x1)＝q1/e1a1x1(x1)；

x1(x1)＝1/πl(wèi)n[1/{1－(x1/a1)²}]│x1│＜a1

x1(x1)＝1/π(1.1932+lna1/b1)│x1│＝a1

其中，t1(x1)表示支承輥單體的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程，q1表示作用于支承輥單體的載荷，其單位為n；e1表示支承輥單體的彈性模量；a1表示支承輥單體的線接觸受力區(qū)域的長度的一半，其單位為mm；b1表示線接觸受力區(qū)域的寬度的一半，其單位為mm；x1表示x軸上的任一點(diǎn)，其為變量，單位為mm，該x軸為線接觸受力區(qū)域的長度方向上的中軸，原點(diǎn)為線接觸受力區(qū)域的中心點(diǎn)o，│x1│≤a1；π是圓周率；

本實(shí)施例的步驟(1)中，采用描點(diǎn)法畫出支承輥單體的輥面優(yōu)化曲線，并基于該支承輥單體的輥面優(yōu)化曲線修磨支承輥單體的輥面，具體方法是：在支承輥單體的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程t1(x1)中，以中心點(diǎn)o為原點(diǎn)在x軸正負(fù)兩個(gè)方向按照設(shè)定的間距分別選取12個(gè)共24個(gè)不同的x1值代入，獲得與其對應(yīng)的24個(gè)t1(x1)的值，該值即為支承輥單體的輥面曲線在24個(gè)不同的x1位置對應(yīng)的24個(gè)點(diǎn)到x軸的距離，以此確定該24個(gè)點(diǎn)的位置，并對該24個(gè)點(diǎn)進(jìn)行平滑連接，以繪制出支承輥單體的輥面優(yōu)化曲線；

下面給出上述步驟對應(yīng)的具體數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)通用于本實(shí)施例的三個(gè)支承輥單體，并且由于x軸負(fù)方向與正方向上對應(yīng)的t1(x1)是關(guān)于中心點(diǎn)o對稱的，因此僅給出x軸正方向上的數(shù)據(jù)：

本實(shí)施例中，q1＝236360n/3＝78786.67n，e1＝193000，a1＝55mm，b1＝1.008mm；因此，本實(shí)施例中，

t1(x1)＝q1/e1a1x1(x1)＝(78786.67/193000×55)x1(x1)＝0.0074x1(x1)，

x1(x1)＝1/πl(wèi)n[1/{1－(x1/55)²}]│x1│＜55，

x1(x1)＝1/π(1.1932+ln55/1.008)│x1│＝55(此時(shí)凸度量無限大)；

上述b1的計(jì)算方法是：b1＝(4q1dw/πe12a1)^0.5＝(4*78786.67*215/3.14*193000*110)^0.5＝1.008mm，其中dw為支承輥單體外徑。

如圖2所示，基于上述方程，采用描點(diǎn)法畫出支承輥單體的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線，其中x軸正方向上12個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)為：t1(5)＝0.0000mm，t1(10)＝0.0001mm，t1(15)＝0.0002mm，t1(20)＝0.0003mm，t1(25)＝0.0005mm，t1(30)＝0.0008mm，t1(35)＝0.0012mm，t1(40)＝0.0018mm，t1(45)＝0.0026mm，t1(50)＝0.0041mm，t1(52)＝0.0053mm，t1(54)＝0.0078mm；由于z軸與x軸垂直，因此上述t1(x1)對應(yīng)的數(shù)據(jù)即為z軸坐標(biāo)。

(2)將上述三個(gè)支承輥單體沿其軸向方向依次排布，并使該三個(gè)支承輥單體共軸，形成支承輥組；

(3)將支承輥組的輥面曲線修磨為無限接近t2(x2)：

t2(x2)＝q2/e2a2x2(x2)；

x2(x2)＝1/πl(wèi)n[1/{1－(x2/a2)²}]│x2│＜a2

x2(x2)＝1/π(1.1932+lna2/b2)│x2│＝a2

其中，t2(x2)表示支承輥組的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程，q2表示作用于支承輥組的載荷，其單位為n；e2表示支承輥組的彈性模量；a2表示支承輥組的線接觸受力區(qū)域的長度的一半，其單位為mm；b2表示線接觸受力區(qū)域的寬度的一半，其單位為mm；x2表示x軸上的任一點(diǎn)，其為變量，單位為mm，該x軸為線接觸受力區(qū)域的長度方向上的中軸，原點(diǎn)為線接觸受力區(qū)域的中心點(diǎn)o’，│x2│≤a2；π是圓周率；

本實(shí)施例的步驟(3)中，采用描點(diǎn)法畫出支承輥組的輥面優(yōu)化曲線，并基于該支承輥組的輥面優(yōu)化曲線修磨支承輥組的輥面，具體方法是：在支承輥組的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程t2(x2)中，以中心點(diǎn)o’為原點(diǎn)在x軸正負(fù)兩個(gè)方向按照設(shè)定的間距分別選取9個(gè)共18個(gè)不同的x2值代入，獲得與其對應(yīng)的18個(gè)t2(x2)的值，該值即為支承輥組的輥面曲線在18個(gè)不同的x2位置對應(yīng)的18個(gè)點(diǎn)到x軸的距離，以此確定該18個(gè)點(diǎn)的位置，并對該18個(gè)點(diǎn)進(jìn)行平滑連接，以繪制出支承輥組的輥面優(yōu)化曲線；

下面給出上述步驟對應(yīng)的具體數(shù)據(jù)，由于x軸負(fù)方向與正方向上對應(yīng)的t2(x2)是關(guān)于中心點(diǎn)o’對稱的，因此僅給出x軸正方向上的數(shù)據(jù)：

本實(shí)施例中，q2＝236360n，e2＝193000，a2＝169.5mm(不包括倒角4.2mm)，b2＝0.995mm；因此，本實(shí)施例中，

t2(x2)＝q2/e2a2x2(x2)＝(236360/193000×169.5)x2(x2)＝0.00723x2(x2)，

x2(x2)＝1/πl(wèi)n[1/{1－(x2/169.5)²}]│x2│＜169.5，

x2(x2)＝1/π(1.1932+ln169.5/0.995)│x2│＝169.5(此時(shí)凸度量無限大)；

上述b2的計(jì)算方法是：b2＝(4q2dw/πe22a2)^0.5＝(4*236360*215/3.14*193000*339)^0.5＝0.995mm，其中dw為支承輥單體外徑。

如圖3所示，基于上述方程，采用描點(diǎn)法畫出支承輥組的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線，其中x軸正方向上9個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)為：t2(40)＝0.0001mm，t2(60)＝0.0003mm，t2(80)＝0.0006mm，t2(100)＝0.0010mm，t2(120)＝0.0016mm，t2(140)＝0.0026mm，t2(160)＝0.0051mm，t2(165)＝0.0068mm，t2(169)＝0.0118mm；由于z軸與x軸垂直，因此上述t2(x2)對應(yīng)的數(shù)據(jù)即為z軸坐標(biāo)。

(4)將上述三個(gè)支承輥組沿其軸向方向依次排布，并使該三個(gè)支承輥組共軸，形成支承輥系；

(5)將支承輥系的輥面曲線修磨為無限接近t3(x3)：

t3(x3)＝q3/e3a3x3(x3)；

x3(x3)＝1/πl(wèi)n[1/{1－(x3/a3)²}]│x3│＜a3

x3(x3)＝1/π(1.1932+lna3/b3)│x3│＝a3

其中，t3(x3)表示支承輥系的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程，q3表示作用于支承輥系的載荷，其單位為n；e3表示支承輥系的彈性模量；a3表示支承輥系的線接觸受力區(qū)域的長度的一半，其單位為mm；b3表示線接觸受力區(qū)域的寬度的一半，其單位為mm；x3表示x軸上的任一點(diǎn)，其為變量，單位為mm，該x軸為線接觸受力區(qū)域的長度方向上的中軸，原點(diǎn)為線接觸受力區(qū)域的中心點(diǎn)o〞，│x3│≤a3；π是圓周率；

本實(shí)施例的步驟(5)中，采用描點(diǎn)法畫出支承輥系的輥面優(yōu)化曲線，并基于該支承輥系的輥面優(yōu)化曲線修磨支承輥系的輥面，具體方法是：在支承輥系的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線方程t3(x3)中，以中心點(diǎn)o”為原點(diǎn)在x軸正負(fù)兩個(gè)方向按照設(shè)定的間距分別選取21個(gè)共42個(gè)不同的x3值代入，獲得與其對應(yīng)的42個(gè)t3(x3)的值，該值即為支承輥系的輥面曲線在42個(gè)不同的x3位置對應(yīng)的42個(gè)點(diǎn)到x軸的距離，以此確定該42個(gè)點(diǎn)的位置，并對該42個(gè)點(diǎn)進(jìn)行平滑連接，以繪制出支承輥系的輥面優(yōu)化曲線；

下面給出上述步驟對應(yīng)的具體數(shù)據(jù)，由于x軸負(fù)方向與正方向上對應(yīng)的t3(x3)是關(guān)于中心點(diǎn)o”對稱的，因此僅給出x軸正方向上的數(shù)據(jù)：

本實(shí)施例中，q3＝1181800n，e3＝193000，a3＝1169.5mm(不包括倒角4.2mm)，b3＝0.847mm；因此，本實(shí)施例中，

t3(x3)＝q3/e3a3x3(x3)＝(1181800/193000×1169.5)x3(x3)＝0.00524x3(x3)，

x3(x3)＝1/πl(wèi)n[1/{1－(x3/1169.5)²}]│x3│＜1169.5，

x3(x3)＝1/π(1.1932+ln1169.5/0.847)│x3│＝1169.5(此時(shí)凸度量無限大)；

上述b3的計(jì)算方法是：b3＝(4q3dw/πe32a3)^0.5＝(4*1181800*215/3.14*193000*2339)^0.5＝0.847mm，其中dw為支承輥單體外徑。

如圖4所示，基于上述方程，采用描點(diǎn)法畫出支承輥系的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線，其中x軸正方向上21個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)為：t3(200)＝0.0000mm；t3(250)＝0.0001mm；t3(300)＝0.0001mm；t3(350)＝0.0002mm；t3(400)＝0.0002mm；t3(450)＝0.0003mm；t3(500)＝0.0003mm；t3(550)＝0.0004mm；t3(600)＝0.0005mm；t3(650)＝0.0006mm；t3(700)＝0.0007mm；t3(750)＝0.0009mm；t3(800)＝0.0011mm；t3(850)＝0.0013mm；t3(900)＝0.0015mm；t3(950)＝0.0018mm；t3(1000)＝0.0022mm；t3(1050)＝0.0027mm；t3(1100)＝0.0036mm；t3(1150)＝0.0057mm；t3(1169)＝0.0118mm；由于z軸與x軸垂直，因此上述t3(x3)對應(yīng)的數(shù)據(jù)即為z軸坐標(biāo)。

如圖5所示，支承輥系在進(jìn)行步驟(3)時(shí)，支承輥組輥面曲線為圖中曲線a，該曲線a為在x軸上依次共軸排列三個(gè)按圖2修磨后的支承輥單體的輥面優(yōu)化曲線所形成；支承輥組輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線為曲線b，該曲線b即為圖3中的支承輥組的輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線；將相同x軸坐標(biāo)下曲線a的z軸坐標(biāo)小于曲線b的z軸坐標(biāo)的支承輥組輥面部分進(jìn)行修磨去除，從而使得支承輥組的輥面曲線修磨為無限接近t2(x2)。為了更加優(yōu)化支承輥組的承載效果，本實(shí)施例中，支承輥單體的外徑被俢形至支承輥組兩側(cè)輥?zhàn)畲笸鈴脚c支承輥組輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線重合。

如圖6所示，支承輥系在進(jìn)行步驟(5)時(shí)，支承輥系輥面曲線為圖中曲線b’，該曲線b’為在x軸上依次共軸排列五個(gè)按圖5修磨后的支承輥組的輥面優(yōu)化曲線所形成；支承輥系輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線為曲線c，該曲線c即為圖4中的支承輥系的輥面優(yōu)化曲線；將相同x軸坐標(biāo)下曲線b’的z軸坐標(biāo)小于曲線c的z軸坐標(biāo)的支承輥系輥面部分進(jìn)行修磨去除，從而使得支承輥系的輥面曲線修磨為無限接近t3(x3)。為了更加優(yōu)化支承輥系的承載效果，本實(shí)施例中，支承輥組的外徑被俢形至支承輥組在支承輥系中的內(nèi)側(cè)輥?zhàn)畲笸鈴脚c支承輥系輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線重合。

本實(shí)施例中，修磨方法為：根據(jù)輥面優(yōu)化目標(biāo)曲線調(diào)整砂輪位置，然后對輥面進(jìn)行磨削。

如圖7所示，本實(shí)施例的步驟(4)中，將五個(gè)支承輥組1分別對應(yīng)設(shè)置在五個(gè)支承輥?zhàn)?上，采用高度調(diào)節(jié)裝置3調(diào)節(jié)各支承輥?zhàn)?的高度以使五個(gè)支承輥組1共軸。其中，支承輥?zhàn)?徑向方向的位置是固定的，而軸向方向的位置是可調(diào)的，因此，只需調(diào)節(jié)各支承輥?zhàn)?的高度便可以使五個(gè)支承輥組1共軸。

如圖8所示，結(jié)合參考圖7，上述高度調(diào)節(jié)裝置3包括：成對且相對設(shè)置的楔形座31，楔形座31的上表面d為斜面，支承輥?zhàn)?設(shè)于楔形座31上；絲桿傳動組件32，其與楔形座31連接，以驅(qū)動相對設(shè)置的兩楔形座31相向或反向運(yùn)動；作為角度發(fā)生器的編碼器33，其設(shè)于絲桿傳動組件32的絲桿321上，以檢測該絲桿321繞著其自身軸心轉(zhuǎn)過的角度。其中，支承輥?zhàn)?的底部d’也為斜面，以與楔形座31的上表面d配合，從而當(dāng)兩楔形座31相向或反向運(yùn)動時(shí)，支承輥?zhàn)?相應(yīng)地產(chǎn)生高度方向上的上升或下降運(yùn)動。編碼器33與plc連接，plc控制作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)的減速電機(jī)34驅(qū)動絲桿321以符合要求的精度轉(zhuǎn)動到目標(biāo)角度，該精度通過編碼器33檢測絲桿321繞著其自身軸心轉(zhuǎn)過的角度從而形成該角度的plc閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)，最終使得五個(gè)支承輥組1共軸精度相應(yīng)地達(dá)到0.001mm。

需要注意的是，以上列舉的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，顯然本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，隨之有著許多的類似變化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員如果從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。