板带材是钢铁工业的主干产品,其主要质量指标包括组织性能、几何尺寸精度和表面质量。几何尺寸精度主要包括板厚和板形精度。其中板厚控制精度己经达到令人满意的效果,但是板形的控制仍没有达到完全满意的程度。影响板带材板形的因素极为复杂,在各种复杂因素的作用下,生产出的轧件会出现复杂的板形问题,严重影响了板带材的后续加工工序和使用寿命。在轧制生产过程中,轧辊与金属直接接触,是使金属产生塑性变形的主要原因;轴承用于支撑轧辊,轴承的受力情况关系到轧制过程和产品质量。因此,从轧辊辊系和轴承的载荷入手分析轧机的板形控制特性对改善产品质量具有一定的实际应用价值。本文针对四辊板带轧机辊系弹性变形及轧机轴承的受力情况,建立了包含支撑辊轴承、轴承箱、辊系与轧件的整体变形模型,并通过模型对四辊板带轧机的轴承载荷分布特性和板凸度的影响因素进行了分析。本文的主要研究内容和结果如下:(1)针对轧辊实验室现有的四辊冷轧机设计了支撑辊四列圆柱滚子轴承径向力、轴向力及轴承列间温度测量方案,并对径向传感器、轴向传感器和温度传感器进行了设计与校核。(2)建立了包含支撑辊径向载荷测试装置、支撑辊及其轴承、轴承箱、工作辊和轧件的有限元整体变形模型。将有限元整体变形模型与前期已完成的轴承耦合模型在轧后轧件的横向厚度、工作辊挠曲、支撑辊挠曲、辊间压扁等方面进行了对比,得到有限元整体变形模型较轴承耦合模型更精确,更能准确反映实际轧制工况。(3)基于所建立的有限元整体变形模型,分析了工作辊辊径、支撑辊辊径、摩擦系数、变形抗力和前后张力对支撑辊轴承列间载荷分布及轧后轧件板凸度的影响。结果表明;工作辊辊径对轴承列间载荷分布和轧件轧后板凸度影响最大,支撑辊辊径和轧件变形抗力影响较小,摩擦系数和前张力的影响也较小。(4)在轧机横向刚度理论的基础上提出了全辊缝横向刚度的概念,并得到了不同轧件宽度、压下率、变形抗力、张力、工作辊辊径和支撑辊辊径下的全辊缝横向刚度的变化规律,为进一步分析控制板形提供了理论依据。