軋輥強(qiáng)度校核習(xí)題詳解Word版

1、傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對(duì)您有幫助，可雙擊去除！驗(yàn)算500×3三輥型鋼開(kāi)坯機(jī)第一機(jī)座的下軋輥強(qiáng)度。已知：1）按軋制工藝，該輥k13、k9、k5三個(gè)道次同時(shí)走鋼 ； 2）各道的軋制力：p13 =1100kn , p9=800kn , p5 =600 kn ;3）各道的軋制力矩：m13 = 60.0kn .m , m9 = 30kn.m , m5= 20kn.m ,忽略摩擦力矩；4）軋輥有關(guān)尺寸見(jiàn)圖所示。其中各道次的輥身工作直徑為：d13=340 mm , d9=384 mm , d5=425 mm 軋輥輥頸直徑：d=300 mm 輥頸長(zhǎng)度l =300 mm，軋輥梅花頭外徑d1=2

2、80 mm，其抗扭斷面系數(shù)wn = 0.07d13 。5）軋輥右側(cè)為傳動(dòng)端；6）軋輥材質(zhì)為鑄鋼，其強(qiáng)度極限為 b = 5 00 600 mpa;7）軋輥安全系數(shù)取 n =5; 8）許用應(yīng)力 = 0.6。（要求畫出軋輥的彎矩圖和扭矩圖）1）由靜力學(xué)平衡方程求得軋輥輥頸處的支反力： r1*（286+507+654+353）-p5*（507+654+353）- p9*（654+353）- p13 *（353）=0即：r1 =（ 600 *1514+ 800 *1007 + 1100*353）/（286+507+654+353） =1167.94 knr2= （p5+p9+p13）- r1= （600

3、+800+1100）-1167.94=1332.06kn2）軋輥各位置點(diǎn)的彎矩值： ma = r1 *300/2/1000 = 1167.94 *0.15 =175.191kn.m mb= r1 * 286/1000 = 1167.94 *0.286 =334.03kn.m mc= r1 *（286+507）/1000- p5*507/1000 = 1167.94*0.793-600*0.507=621.98 kn.m或（mc= r2 *（353+654）/1000- p13*654/1000 = 1332.06*1.007-1100*0.654=621.98 kn.m）md = r2 *35

4、3/1000 = 1332.06 *0.353 = 470.22kn.m me = r2 *300/2/1000 = 1332.06 *0.15 = 199.81kn.m 3）繪制彎矩圖和扭矩圖： 4）軋輥各位置點(diǎn)的扭矩值： 忽略摩擦力矩后，傳動(dòng)側(cè)的扭矩為 mn =m13+m 9+m5=60+30+20=110.0 kn.m 5）輥身強(qiáng)度計(jì)算：三個(gè)孔型處的彎曲應(yīng)力分別為： d5 = mb /（0.1d53）= 334.03 / ( 0.1×0.4253) = 43.51 mpa d9 = mc /（0.1d93）= 621.98/ ( 0.1×0.3843) = 109.8

5、5 mpa d13 = md /（0.1d133）=470.22 / ( 0.1×0.343) = 119.64mpa 6）輥頸強(qiáng)度計(jì)算：由支反力的大小和傳動(dòng)端的位置可判定，輥頸的危險(xiǎn)斷面在傳動(dòng)側(cè)，其彎曲應(yīng)力為： d = me /（0.1d3）=199.81/ ( 0.1×0.33) = 74 mpa 危險(xiǎn)斷面的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: d = mn /（0.2d3）=110/ ( 0.2×0.33) = 20.37 mpa 輥頸危險(xiǎn)斷面的合成應(yīng)力: d p = (d2 +3d2 )1/2= (74 2 +3×20.372 )1/2 = 81.98 mpa 7）輥頭的

6、強(qiáng)度計(jì)算： d 1= mn /（0.07d13）=110/ ( 0.07×0.283 ) = 71.59 mpa 8）軋輥的許用應(yīng)力： = b / n = (500 600) / 5 = 100 120 mpa = 0.6 = 0.6×( 100 120) = 60 72 mpa 9）結(jié)論：輥身、輥徑的應(yīng)力均小于許用值，所以軋輥受力安全，不合符要求。例題4：在如下圖2-3所示的2300二輥熱軋板帶鋼軋機(jī)上軋制寬度為1700mm的鋼板，最大軋制力9.6mn，最大扭矩0.60mn.m。軋輥輥身直徑d=950mm，輥頸直徑d=560mm，輥頸長(zhǎng)度l=560mm。輥頭為梅花頭，其梅

7、花頭外徑d1 = 510mm，抗扭斷面系數(shù)wn = 0.07d13。軋輥材質(zhì)為鑄鋼，許用應(yīng)力=100120mpa， = 0.6。校核其軋輥強(qiáng)度。（要求畫出軋輥的彎矩圖和扭矩圖）圖2-3 2300二輥熱軋板帶鋼軋機(jī)軋輥受力圖解：（1）根據(jù)靜力平衡，由板帶軋機(jī)受力可得兩端軸承座的支反力： （2）畫出軋輥的彎矩和扭矩圖 （3）輥身軋輥中部的彎矩計(jì)算： 從輥身彎矩圖可知，輥身中部的彎矩最大值為： 輥身中部的彎曲應(yīng)力為： （4）輥頸根據(jù)彎矩和扭矩圖知，傳動(dòng)側(cè)輥頸受彎矩和扭矩的作用，其彎矩值為： 對(duì)應(yīng)的彎曲應(yīng)力為： 傳動(dòng)側(cè)輥頸所受扭矩： 對(duì)應(yīng)的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 由于軋輥材質(zhì)為鑄鋼，按第四強(qiáng)度理論計(jì)算彎扭合成應(yīng)

8、力： （5）輥頭軋輥傳動(dòng)側(cè)輥頭只承受扭矩，其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： （6）軋輥許用應(yīng)力： =100120mpa， = 0.6=6072 mpa （7）結(jié)論：輥身、輥頸和輥頭的應(yīng)力均小于許用應(yīng)力值，所以軋輥受力安全，合符設(shè)計(jì)要求。 （1分）例題5： 在2700mm二輥式熱軋機(jī)上軋制寬度為2050mm的鋼板，最大軋制力為15mn，最大扭矩0.74mn.m。軋輥直徑d=1060mm，輥頸直徑d=600mm,輥頸長(zhǎng)度l=580mm，輥頭為梅花頭，截面模數(shù)wn=0.07d13，直徑d1=520mm。軋輥材質(zhì)為鑄鋼，許用應(yīng)力=120mpa， = 0.6。校核其軋輥強(qiáng)度。（要求畫出軋輥的受力圖，彎矩和扭矩圖。）例題6

9、：驗(yàn)算600×3三輥型鋼開(kāi)坯機(jī)第一機(jī)座的下軋輥強(qiáng)度。已知：1） 按軋制工藝，該輥k13、k9、k5三個(gè)道次同時(shí)走鋼 ；2） 各道的軋制力：p13 =1000kn , p9=800kn , p5 =600 kn ;3） 各道的軋制力矩：m13 = 65kn .m , m9= 35kn.m , m5= 30kn.m ,忽略摩擦力矩；4） 軋輥有關(guān)尺寸見(jiàn)圖所示。其中各道次的輥身工作直徑為：d13=340 mm , d9=384 mm , d5=425 mm；軋輥輥頸直徑：d=300 mm，輥頸長(zhǎng)度l =300 mm，軋輥梅花頭外徑d1=280 mm5） 軋輥右側(cè)為傳動(dòng)端；6） 軋輥材質(zhì)為鑄

10、鋼，其強(qiáng)度極限為 b= 500 600 mpa;7） 軋輥安全系數(shù)取 n =5; 8） = 0.6例題7：試計(jì)算某車間90/200200四輥冷軋機(jī)的軋輥強(qiáng)度。軋輥尺寸如圖2所示，軋制帶鋼寬度=150mm，壓下量=0.4mm，工作輥材質(zhì)為9cr，=833mpa；支撐輥材質(zhì)為40cr，=686mpa；軋機(jī)采用工作輥傳動(dòng)，軋制壓力p=313.6kn，最大張力t=1.96kn。（工作輥輥徑處張力引起的彎曲力矩按照一側(cè)張力等于零，零一側(cè)為最大的特例來(lái)計(jì)算。查表得，40cr的接觸許用應(yīng)力=2000mpa，=610mpa）圖2-4 90/200200四輥冷軋機(jī)軋輥尺寸圖解：（1）計(jì)算支撐輥強(qiáng)度 支撐輥輥身中部的彎曲力矩 支撐輥輥身處彎曲應(yīng)力 輥身的安全系數(shù) 支撐輥輥頸處彎曲力矩 支撐輥輥徑處彎曲正應(yīng)力 支撐輥輥頸處的安