由静强度分析看,压下螺丝外径与轧辊的辊颈的承受能力都与各自的直径平方成正比。而且两者均受同样大小的轧制力,于是可以认为他们存在着以下的关系:
(4-2)
式中 -表示压下螺丝的外径;
-支承辊辊颈直径。
公式中较小的比例系数用于铸铁轧辊;较大的比例系数用于铸钢及锻钢轧辊。
确定后可根据自锁条件求压下螺丝的螺距
(4-3)
式中 为螺纹升角,按自锁条件要求, ,则
(4-4)
对于板带轧机,则 。在 、 确定后,可参见有关标准查处其他参数。压下螺丝的有效螺纹长度,择优调整量及螺母高度来确定。
由螺纹外径 确定出其内径 ,并进行强度校核,即:
(4-5)
式中 -压下螺丝实际计算应力;
-压下螺丝所承受的轧制力;
-压下螺丝材料的许用应力, ,其中 为强度极限, 为安全系数, 。
压下螺丝的设计计算及强度校核,压下螺丝选合金钢材料(本次设计中选用 37SiMn2MoV)。为了提高螺纹和枢轴的耐磨性,表面淬火 并磨光。
图4.7 压下螺丝简图
设计步骤 设计内容 设计结果
(1)压下螺丝最小断面直径
(2)压下螺丝的外径d
(3)压下螺丝的螺距t
(4)压下螺丝内径
(5)压下螺丝内径 的强度校核
故强度合格
4.3.3 压下螺母
压下螺母是轧钢机机座中重量较大的易损零件。国产1150初轧机和4200厚板轧机的压下螺母重达1.8t和4.1t。螺母通常用贵重的高强度青铜(ZQA19-4、ZQSn8-12、ZQSn10-1)或黄铜(ZHA166-6-3-2)铸成。采用合理的结构,可以大量节省有色金属。
图4.8是压下螺母的几种结构形式。整体螺母(图4.8-a、4.8-b)耗费青铜较多,其中双极的虽比单级的省铜,但往往不能保证两个阶梯端面同时与机架接触,因而很少应用。整体螺母加工制造较为简单,工作可靠,多用在中小轧机上。
加箍的螺母(图4.8-c、4.8-d)比较经济,在初轧机及厚板轧机上的使用情况证明,其工作性能不亚于整体铸青铜螺母。
a―单级的;b―双级的;c―单箍的;d―双箍的;e―带冷却套的;f―带铸青铜芯的钢螺母;
g―两半合并的;h―带青铜衬的钢螺母
图4.8 压下螺母的结构形式
为了节省青铜,近年来在大型轧机上广泛使用组合式螺母。
箍圈由高强度铸铁铸成,以H7/m6的过渡配合套在青(黄)铜的螺母基体上以后,再加工螺母外径和断面。当采用双箍时,则在套上第二个箍圈以前,必须先车削第一箍圈的外径及相应的螺母外径。采用加箍螺母时,在制造工艺上必须保证箍圈的端面紧密地压在螺母的台阶上。高强度铸铁(例如KTZ45-5)的弹性模数与青铜相近,这就能保证在受压时,箍圈和螺母本体均匀变形。高强度铸铁还有较好的塑性,装配时,箍圈不易破裂。这一点灰口铸铁是无法保证的。
箍圈不宜采用热装配,因为箍圈冷却后与螺母的台阶端面之间会产生间隙。如果工艺上需要热装,则冷却后应再一次将箍圈压实。 HC轧机主体设计计算+CAD图纸(10):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_1231.html