6.9 轧辊强度计算与校核
在轧制过程中,工作辊承受的弯矩很小,而支撑辊几乎承受全部的弯矩。故在强度计算时,支撑辊应根据承受全部轧制力矩来计算辊身和辊颈的弯曲强度;而工作辊辊身和辊颈则不需计算弯曲强度。由于一般工作辊是驱动辊,故仅需计算传动端扭转应力。支撑辊弯矩图、支撑辊应力图、工作辊扭矩图见下图
图6.1 支撑辊弯矩图、支撑辊应力图和作辊扭矩图
工作辊:F1~F2材质为高铬铸钢,取 =160Mpa,[τ]=0.5 =80Mpa;
F3~F4材质为高铬铸铁,取 =150Mpa,[τ]=0.5 =75Mpa;
F5~F7材质为无限冷硬铸铁,取 =100Mpa,[τ]=0.5 =50Mpa
6.9.1 轧机支承辊辊身弯曲应力校核:
(6.16)
式中: —辊身中央的弯矩; —支承辊的辊身长, , —支承辊辊颈的长度,=900mm; —钢板宽度, —最大轧制力。
危险断面的弯曲应力为 (6.17)
式中: —弯曲应力, —支承辊辊身直径。
代入数据,计算结果为:
6.9.2 轧机支承辊辊颈弯曲应力校核:
(6.18)
(6.19)
式中: —弯曲应力; —最大轧制力;d—辊颈直径,=1400mm; —支承辊辊颈的长度。
代入数据计算得:
所以四辊轧机支承辊满足弯曲应力的要求。
6.9.3 轧机工作辊辊身强度校核:
6.9.4 轧机工作辊辊颈强度校核:
F1-F2:D=520mm
F3-F4:D=410mm
F5-F7:D=340mm
所以四辊轧机工作辊满足弯曲应力的要求。
6.9.5 轧辊接触应力计算: (6.22)
对支撑辊:
对工作辊只需计算校核扭转应力:
强度满足要求,设计合理
6.9.6 辊型制度计算
6.9.6.1 影响辊型的因素
设计轧辊时,主要考虑轧辊的不均匀热膨胀和轧辊弹性弯曲(挠度)的影
响。
(1)不均匀热膨胀的影响
轧辊由不均匀热膨胀产生的热凸度曲线,可近似计算如下:
Ytx= (6.23)
其中:Ytx—距辊身中部为的任意断面上的热凸度
L—辊身长度;
—辊身中部的热凸度,由下式计算:
(6.24)
式中:TZ ‘,TB—辊身中部和边部温度,工作辊取=60℃,支承辊取 =40℃;R—辊身半径();
α—轧辊材料的线膨胀系数,对钢辊取 ℃
KT—考虑轧辊中心层与表面层温度不均匀分布的系数,一般取Kt= 9.0
(2)轧辊弹性弯曲的影响
由轧制力产生的轧辊弹性弯曲(挠度)曲线,可近似计算如下:
(6.25)
(6.926)
其中:yf1—由弯矩所产生的挠度值;
yf2—由剪切产生的挠度值;
E—轧辊的弹性模量,取;E=2.2× MPA
l—支承辊辊身长度;
G—轧辊弯曲模量,取; G=5× MP
D—支承辊辊身直径; 年产量100万吨薄板连铸连轧车间工艺设计+CAD图纸+流程图(24):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_256.html