《材料成形机械设备》课件：机 架.ppt

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1、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+δA-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δ–余量，150~250mm对于四辊轧机,可取H=(2.6~3.5)(DZ+Dg)AδSh2.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

2、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=Kd2K=0.6～1.2例：四辊轧机支撑辊辊颈K=1.2～1.65500轧机F2=9940㎝2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

3、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、ZG35σb≥500MPa,σs≥280MPa,δ≥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

4、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

5、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

6、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