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项目背景及开题依据轧机是实现金属轧制过程的设备。泛指完成轧材生产全过程的装备﹐包括有主要设备﹑辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等。现代轧机发展的趋向是连续化、自动化、专业化,产品质量高,消耗低。而复合材料的轧制是指两种或者多种表面洁净的金属互相接触, 在轧机的强大压力下, 通过加热和塑性变形使原子间通过扩散作用实现冶金结合的复合方法。目前, 世界上已有20 多个国家在生产各类轧制复合材料, 品种达到上千种, 广泛用于航空、冶金、建筑、电子仪表、电力器材、化工、造币等。
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日本、美国等发达国家利用不锈钢的强度和美观外表以及铝的防电腐蚀性能将不锈钢复铝板制作汽车、高速列车的装饰件、车身材料、热交换零件等。汽车的钢铁件采用不锈钢/铝(合金)多层复合材料, 可以减轻汽车重量的15% , 故而，大量使用不锈钢/铝多层复合材料, 对于交通工具轻量化的发展, 有着重大的作用。铜铝复合材料在替代铜质汽车散热器方面也表现出了明显的优势。5279
复合材料的轧制通常使用的是异步轧机。其中的异步轧制是一种工作辊表面线速度不对等轧制，上下工作辊表面线速度不等，以降低轧制力；因此又称差速轧制，也称搓轧。异步轧制是一个新的轧制工艺，有许多优点。采用异步轧制可以大大地降低轧制力，所以设备重量轻，能耗低，轧机变形小，产品精度高；减少了轧辊的磨损和中间退火，降低了生产费用；轧制道次少，生产率高；轧机可轧厚度大。异步轧制不但适用于冷轧板带，并且可以用于热轧板等，是一项很有发展前途的生产工艺。异步轧制的不足主要是容易引起轧机震颤。异步轧制用于轧制双金属板，将引起轧件的弯曲变化，异步轧制可以调节双金属板的弯曲曲率，而且在同一异步比的条件下，两金属组元的厚比在某一变形程度条件下，可以得到平直的轧件。
复合材料的轧制工艺在制备金属复合材料方面具有明显的优势, 各行业的应用也十分广泛, 但是其存在的问题也很多。因此，对小型复合材料试验轧机的主传动和测试系统的研究无疑是为现代化生产提供了更多的理论依据和实践支撑，具有十分突出的意义。
根据任务要求，小型复合材料试验轧机主传动及测试系统的设计方案应满足的要求与指标为：
最大轧制力—200KN
（轧制复合材料时，轧辊间的轧制力不超过200KN）
最大轧制力矩—1500N-M
轧制复合材料时，单辊的输出扭矩不大于1500N•M）
轧制时工作辊最高转速33转（±3%）
（轧制复合材料时，工作辊的转速应小于33转并且误差不超过3%）
两工作辊异步差无级可调。
（两工作辊均采用直流调速，实现两工作辊有相位差而形成无级转速可调）
轧件力测试传感器—压缩式与附着式等。最大载荷120 KN
（轧辊间的轧制力测量用传感器的工作载荷不大于120KN）
轧件力矩测试传感器—最大载荷1500N-M
（轧制复合材料时，单辊的输出扭矩不超过1500N•M）
3.1 小型复合材料试验轧机主传动及测试系统的总体结构设计
根据轧制的复合材料对试验轧机主传动及测试系统基本要求及技术指标，确定整体结构概念。轧机主传动及测试系统安装台架采用箱式结构，传动结构将采用电机输出经由减速器，再通过万向接轴将力矩传送至工作辊。测试系统采用由力传感器，位移传感器，力矩传感器及相应的信号调理、采集、数据分析、处理、储存等部分组成，试验结果由选择的理想测控软件完成。