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关于热轧机的轧辊强度校核:
(仅供参考,例子中的数据应代入自己的设备和计算数据)
按轧制力最大道次校核轧辊强度。轧辊尺寸分别是:辊颈尺寸为¢675×540 mm,辊头为梅花辊头d1=585 mm,d2=386 mm,辊身尺寸为¢850×1500 mm,轧辊材质为钢合金,[σ]=300 MPa,[τ]=72 MPa,由热轧规程知T2热轧压下规程第二道次轧制力最大,最大轧制力P=5620KN,轧件宽B=643 mm。
1.根据轧制力,作出轧辊的弯矩图和剪力图,扭矩图,如图2-15所示; 2.根据弯矩图,扭矩图找出危险断面。
轧辊所受的弯矩图、剪力图和扭矩图
从图中可知,辊的最大弯矩在Ⅰ—Ⅰ断面,由于支撑辊辊身只计算弯曲应力。所以选取Ⅰ—Ⅰ断面,忽略扭矩只校核弯曲应力:
弯曲力矩:
Ms1=P/4(a-B/2)
P=5620KN; a=L+L1=1500+540=2040mm; B=643mm Ms1=2484 KN*m
弯曲应力:
σsh=Ms1/ Wsh
Ms1=2484 KN*m Wsh=πD³/32=0.1D³=0.1×(0.85)3=0.0614 m
σsh =40.45 MPa
轧辊许用弯曲应力[σ]= 140~300 MPa
σsh﹤[σ]
Ⅰ面强度满足工艺要求,即辊身满足强度要求。
对Ⅱ面的强度校核:Ⅱ面受弯矩和扭矩作用,所示轧辊受弯曲应力和扭曲应力的综合作用。 弯曲力矩:
Ms1=(P/2)*(L1/2)=(5620×0.54)/4 KN·m=758.7 KN·m
扭曲力矩:
Mj扭=1/2Mc=433.5KN·m
弯曲应力:
σsh=Ms1/ Wsh
Ms1=758.7 KN·m Wsh=πD³/32=0.1D³=0.1×(0.675)=0.0308 m σsh=24.67 MPa 扭曲应力: τt=Mj扭/Wn
3
3
3
Mj扭=433.5KN·m Wn=0.2d³=0.2×(0.675)=0.0615 m
33
τt=7.05 MPa
热轧辊材质选钢合金轧辊,按第四强度理论计算合成应力:
2
3t2=40.7 MPa σJ=sh
σJ﹤[τ]=72 MPa
Ⅱ面强度满足工艺要求,即辊颈满足强度要求。
对Ⅲ面的强度校核:校核扭曲应力
τt=Mj扭/0.2 d2³=Mj扭/0.07d1³=433500/[0.07*(0.585)] MPa =30.9 MPa
τt﹤[τt]=72 MPa
Ⅲ面强度满足工艺要求,即辊头满足强度要求。
3
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