轧钢机械设备第5章机架.ppt

第五章 机 架 第一节 机架的形式及主要参数 一、机架的型式 闭式 开式 半开半闭 螺栓连接 销轴连接 套环连接 斜楔连接 二、机架的结构 三、机架的主要参数：窗口高度H，窗口宽度B，立柱 的断面形状和尺寸 1.窗口高度： H=A+h+d+2s+ A-轧辊中心距 (如四辊，上下支承辊中心距） h 上辊的调整距离 d-辊颈的直径 s-轴承和轴承座的径向厚度 余量，150250mm 对于四辊轧机,可取 H=(2.63.5)(DZ+Dg) A S h 2.窗口宽度： （1）开式机架：根据轴承座的尺寸确定 （2）闭式机架：考虑换辊时在工作侧宽度略大于辊 径 两侧的窗口宽度可以不同，换辊侧可大10mm. 3.立柱的断面尺寸 （1）形状：正方、矩形、工字型 （2）面积：F2=Kd2 K=0.61.2 例：四辊轧机支撑辊辊颈K=1.21.6 5500轧机 F2=99402 立柱的各种断面形状 如2030mm连轧机牌坊:立柱断面积为5900cm2, 每片重约116t 两个牌坊用横梁焊接成刚性机架，牌坊窗口需经机械加工 ，其立面上安装有硬质抗磨衬板（铜滑板）而使轧辊轴承座 移动顺利 为防止轧辊侧向移动，由液压锁紧装置把轴承座固定在立柱 上。

牌坊顶部装设调节辊缝的液压压下缸，下部装有液压马 达传动的斜楔调节装置，这样可使轧制线高度保持恒定 牌坊结构举例 第二节 机架的材料及许用应力 一、 机架的材料 ZG25、ZG35 b500MPa, s 280MPa, 15% 二、 机架的许用应力 n=10-12.5 第三节 机架的强度计算 轧钢机机架结构比较复杂，不易进行精确的强度和刚度计 算按照材料力学的方法计算机架的强度一般采用如下步 骤：（1）以机架各断面中性轴连线组成框架，将机架简化 成平面刚架；（2）确定外力的大小及作用点；（3）确定 静不定阶数，并根据结构和受力特点简化模型，降低静不 定阶数；（4）根据变形协调条件，用材力方法求解静不定 力；（5）根据计算截面的面积、惯性矩和承受弯矩、拉力 大小求出应力，验算强度 强度计算的步骤 机架受力 在轧制过程中，机架的受力也是相当复杂的，通常有下 面一些力作用在机架上：（1）轧制压力通过轧辊轴承， 压下螺丝和底垫分别作用在机架的上、下横梁上；（2） 坯料咬入或加、减速轧制所产生的惯性力作用在机架的 立柱上；（3）带张力轧制时，由前、后张力差所引起的 水平力作用在机架的立柱上；（4）异径轧制、异步轧制 和单辊传动的轧制方式，由于轧制力的倾斜而产生的水 平分力作用于机架的立柱上；（5）各种水平力所形成的 倾翻力矩在机架下支撑面上所引起的反力。

对称力系 非对称力系 在上述各作用力中，以轧制力为最大，其它各力相 对较小，在强度计算时，有时可以忽略它们的影 响 一般来说，求平面钢架的内力属于三次静不定问 题这是因为当我们把平面刚架任一处截开时，三 对未知内力不可能由平衡方程确定出来 为了简化机架强度计算，一般做以下假设：（1）每片机架只 是在上、下横梁的中间截面处作用有垂直力P，此两力大小相 等方向相反，并作用在同一直线上此时，由于机架外载荷 对称，故不受倾翻力矩的作用；（2）机架的形状以窗口的垂 直中心线对称，且不考虑上、下横梁惯性矩的差别所引起的 水平内力；（3）上、下横梁和立柱的交界处（转角处）是刚 性的，即机架形变后机架转角仍保持不变符合上述条件的 机架我们称之为简单闭式机架 简化与假设 (1) (2) (2) (3) (3) 对于上横梁： 对于立柱： 根据单位力法： M 。