悬臂辊是热轧无缝钢管生产线上再加热炉内用于输送被加热后钢管的重要部件。现有的悬臂辊在高温下易于表面粘钢,并导致钢管表面划伤等表面质量缺陷。针对这一问题,本文总结了国内外现有悬臂辊的使用状态,阐述了悬臂辊的表面粘钢机理,并以此理论为基础,对悬臂辊的温度场进行了分析和计算;结合计算结果,重新进行了新型悬臂辊的结构设计和材料设计;本文的主要内容包括:(1)根据传热学、材料力学的相关知识,对新结构悬臂辊的内外壁温度和热应力进行了计算,设计了合理的新结构,并验证了新结构悬臂辊不易粘钢;(2)因原悬臂辊材料不具有新结构悬臂辊所要求的高温强度,又进行了新辊体材料设计;开发了高效率悬臂辊材料分析系统,可同时进行悬臂辊的选材设计与温度场、应力场的分析,使悬臂辊优化设计的准确性和速度大大提高;(3)进行了新型悬臂辊的生产试验,试验数据表明:新型悬臂辊的辊面不粘钢,钢管表面质量明显改善,辊体不开裂,寿命达到使用要求。证明新型悬臂辊的结构设计和材料设计是成功的。论文研究表明:根据粘钢机理指出悬臂辊粘钢是造成热轧钢管表面质量缺陷的主要原因之一;据此开发的新型悬臂辊具有优良的不粘钢性能,提高了钢管表面质量;此项研究对热轧钢管生产的提质降耗具有较大的意义。