轧辊强度校核习题详解VIP免费

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...