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轧辊强度校核习题详解VIP免费

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验算Φ 500×3 三辊型钢开坯机第一机座的下轧辊强度。已知: 1)按轧制工艺,该辊 K13、K9、K5 三个道次同时走钢 ; 2)各道的轧制力:P13 =1100KN , P9=800KN , P5 =600 KN ; 3)各道的轧制力矩:M13 = 60.0KN .m , M9 = 30KN.m , M5= 20KN.m ,忽略摩擦力矩; 4)轧辊有关尺寸见图所示。其中各道次的辊身工作直径为:D13=340 mm , D9=384 mm , D5=425 mm 轧辊辊颈直径:d=300 mm 辊颈长度 l =300 mm,轧辊梅花头外径 d1=280 mm,其抗扭断面系数 Wn = 0.07d13 。 5)轧辊右侧为传动端; 6)轧辊材质为铸钢,其强度极限为 σb = 5 00 ~ 600 MPa; 7)轧辊安全系数取 n =5; 8)许用应力 [τ ] = 0.6[σ ]。 (要求画出轧辊的弯矩图和扭矩图) 1)由静力学平衡方程求得轧辊辊颈处的支反力: R1*(286+507+654+353)-P5*(507+654+353)- P9*(654+353)- P13 *(353)=0 即:R1 =( 600 *1514+ 800 *1007 + 1100*353)/(286+507+654+353) =1167.94 KN R2= (P5+P9+P13)- R1= (600+800+1100)-1167.94=1332.06KN 2)轧辊各位置点的弯矩值: Ma = R1 *300/2/1000 = 1167.94 *0.15 =175.191KN.m Mb= R1 * 286/1000 = 1167.94 *0.286 =334.03KN.m Mc= R1 *(286+507)/1000- P5*507/1000 = 1167.94*0.793-600*0.507=621.98 KN.m 或(Mc= R2 *(353+654)/1000- P13*654/1000 = 1332.06*1.007-1100*0.654=621.98 KN.m ) Md = R2 *353/1000 = 1332.06 *0.353 = 470.22KN.m Me = R2 *300/2/1000 = 1332.06 *0.15 = 199.81KN.m 3)绘制弯矩图和扭矩图: 4)轧辊各位置点的扭矩值: 忽略摩擦力矩后,传动侧的扭矩为 Mn =M13+M 9+M5=60+30+20=110.0 KN.m 5)辊身强度计算:三个孔型处的弯曲应力分别为: σ D5 = Mb /(0.1D53)= 334.03 / ( 0.1×0.4253) = 43.51 MPa σ D9 = Mc /(0.1D93)= 621.98/ ( 0.1×0.3843) = 109.85 MPa σ D13 = Md /(0.1D133)=470.22 / ( 0.1×0.343) = 119.64MPa 6)辊颈强度计算:由支反力的大小和传动端的位置可判定,辊颈的危险断面在传动侧,其弯曲应力为: σ d = Me /(0.1d3)=199.81/ ( 0.1×0.33) = 74 MPa 危险断面的扭转应力: τ d = Mn /(0.2d3)=110/ ( 0.2×0.33) = 20.37 MPa 辊颈危险断面的...

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