四輥卷板機上輥校核
發布時間:2021-04-06 02:27:13瀏覽次數:
四輥卷板機上輥校核
(1)四輥卷板機上輥扭轉時的強度校核
由圖 4.1 可以看出,扭轉時的危險截面是Ⅲ-Ⅲ(在工件右側扭矩最大且各處相同)。
已知參數:輸入功率 P=600KW、轉速 n=
dⅢ=860mm
2.6

p ´ 1.4
=0.591(r/min)
外力偶矩Me = 9.55´106 p = 9.55´106 ´ 600 = 96.95´108 ( N.mm)
n 0.591
由截面法可求得Ⅲ-Ⅲ截面上的扭矩為: MⅢ=Me=96.95×108 (N.mm )

Ⅲ-Ⅲ處的抗扭矩截面系數為: WⅢ=0.2d =0.2×860 =1.272×10 (mm )
Ⅲ-Ⅲ處的應力為:

t = M W
95.96 ´ 10
8


= =75.44(MPa)
1.272 ´ 10
8
t
Ⅲ<〔 t 〕=136MPa
結論:上輥扭轉時滿足強度要求。
(2)上輥工作(彎曲)時的強度校核
圖 4.1 上輥受力圖
Fig.4.1 The forced figure of top roll
上輥受力圖見圖 4.1,滿載時上輥受力F
a=73860KN,均布在輥子工作部分(寬度3500mm)。
軸承支座反力的計算[13] :
73.86 ´ 106 ´ 2342 6
R
A=
R
B=

5562
73.86 ´ 10
6 ´ 3220

5562
= 31.1 ´ 10
= 42.76 ´ 10
(N)
6 (N)
截面 I-I 處的彎矩:
6 8
MI=RA×270=31.1×10 ×270=83.97×10 (N.mm)
截面Ⅱ-Ⅱ處的彎矩:
6 8
MⅡ=RB×275=42.76×10 ×275=117.59×10 (N.mm)
? bx

由文獻[13]P
1-115中公式M
X=qc ?
(x - d)2 ?
-

? 可計算出上輥所受最大彎矩在X=3002 處
?? l 2c ??
(圖 4.1,截面Ⅳ-Ⅳ)
6 ? 2342 ´ 3002 (3002 - 1470)2 ?

M
max=73.86×10 × ?
??
8
=686×10 (N.mm)
-
5562
?

2 ´ 3500 ??

上述各處的抗彎截面系數分別為: W
Ⅰ=0.1d 3=0.1×8003=0.512×108(mm3)

W
Ⅱ=0.1d 3=0.1×9003=0.729×108(mm3) W=0.1D
a3=0.1×14003=2.744×108(mm3)
故三處的應力分別為:

M

σ
Ⅰ=
WI
83.97 ´ 10
8

=
0.512 ´ 10
8
= 164(MPa)
W 0.729´10
8

M 686 ´ 10
8
163.3(MPa)

σ=
max =
W
2.744 ´ 10
8
= 250(MPa)
可見,上輥在工件寬度中心處的應力最大σmax=σ=250MPa<[s]=272MPa
結論:上輥的幾何尺寸滿足卷板或預彎強度要求。
(3)上輥的剛度校核〔32〕
由于卷板對輥子的扭轉剛度要求不高,故本文僅核算各輥筒彎曲時的剛度。一般軸的許用撓度值為 0.0002L(L 為跨度),故上輥的許用撓度值為
[f ]=0.0002×5562=1.1124mm
滿載時上輥的實際最大撓度值按文獻[15]P1-115中有關公式
fx=
qcb
?? 2



?? 4
l - 4 -
2 ? 2




?x - 4

(x - d)4 ?


?

24EI ??
l ? l
bc ??
可計算出在 X=2920 處為最大值。此處輥軸截面慣性矩為:
p D 4 p ´ 1400 4

I
上=
a =
64 64
= 1885 .7 ´ 10
8 ( mm
4 )
∴上輥滿載時的最大撓度為:
f = 73.86´10
6 ´ 2342 ??

2342
2
3500
2 ?

2920
2
(2920-1470)4 ?
max
6 8 ´ ??4´ 5562- 4´
- ?´ 2920- 4´ + ?
24´ 2.06´10
´1885.7 ´10 ??
5562
5562 ?
5562
2342´ 3500 ?
=0.8834(mm)
fmax< [f ] = 1.1124 mm
結論:上輥剛度滿足要求。