【正文】 mmbhI ???? ； 將 δ TT 和 Δ TP 的值帶入式（ 41）中得 ???????? ?????cIIlccEIlPT2111211328 （ 44） 從公式（ 44）中看出，當(dāng)機架窗口與軸承座的配合間隙 Δ =0 時， T 將會達到最大值，則： ???????? ???cIIlclPT211211m a x328 （ 45） 之前算出的矯直力 P= N。 P1=P/2= N=925KN。 c=575mm。 l1=1860mm。 。 493111 mmbhI ??? 23222 3413333312 mmbhI ??。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 XXVII 把以上數(shù)據(jù)代入式 45，可得到： Tmax= N?mm2 畫出機架在外力 P1 和靜不定力 T 作用下的內(nèi)力圖，如圖 49 所示： 圖 49 開式機架內(nèi)力圖 機架和橫梁的強度校核 由于軸承座與機架窗口的配合間隙 Δ 隨軸承的上下運動所產(chǎn) 生的機械模塑而不斷增加，因此Δ 是個變化值，強度校驗時，為了安全起見，應(yīng)按 Δ =0（新軸承座）的情況考慮。此時的靜不定力 T 達到最大值。 從彎矩圖 M中可以看出，立柱與橫梁連接處的彎矩值比較大，再考慮此處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此該處必須進行強度校驗，其強度條件如下： ? ??? ??? 2m a x212m a x 2 W cTFP （ 46） 式中： σ max2— 立柱中的最大應(yīng)力（牛 /毫米 2）； F2— 立柱的斷面面積（毫米 2）； W2— 立柱的抗彎截面系數(shù)（毫米 2）； [σ ]— 機架材料的許用應(yīng)力（牛 /毫米 2）。 把： P1=P/2= N=925KN。 F2=b2h2=100x160=16000 mm2。 2522222 mmhbW ??????。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 XXVIII Tmax= N?mm2 c=575mm。 帶入式（ 46），可得到： σ max2= N/mm2 而： [σ ]=235 N/mm2 滿足式 46 所列出的強度條件。 一般情況下（不是粗而短的構(gòu)件），切力對強度影響很小，因此可不考慮切力 Q 的影響。 校驗橫梁強度時，應(yīng) 按配合間隙 Δ≥δ max(立柱 B 點處的最大變形 )來考慮，則 T=0。此時橫梁中部的彎矩值達到了最大，而橫梁的軸向力變得最?。ǖ扔诹悖?。 即： 411max lPM ? （ 47） 橫梁的強度條件為： ? ??? ??1m ax1m ax WM （ 48） 式中： σ max1— 橫梁中的最大應(yīng)力值（牛 /毫米 2）； W1— 立柱的抗彎截面系數(shù)（毫米 2）； [σ ]— 機架材料的許用應(yīng)力（牛 /毫米 2）。 而： 2622111 106300400616 mmhbW ?????? P1=P/2= N=925KN。 l1=1860mm。 把這些值帶入式 48，可得到： σ max1= N/mm2 而： [σ ]=235 N/mm2； 滿足式 47 所列出的強度條件。 5 工作輥和支承輥設(shè)計及強度校核 支承輥布置形式 如圖 51 所示，支承輥主要有三種布置方式，即 垂直布置 （ 51a） 、交錯布置 (51b)、 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 XXIX 垂直和交錯混合布置 (51c)等 。 圖 51 支承輥的布置形式 垂直布置是支承輥僅承受工作輥的垂直方向的彎曲，用于輥徑與輥身長度之比較大的矯正機。 交錯布置是支承輥承受工作輥的垂直方向和水平方向的彎曲，矯正過程中工作輥比較穩(wěn)定，多用于工作輥輥徑與輥身長度比值較小的矯正機。 混合布置多用于矯正帶氧化皮的熱軋鋼板。 根據(jù)此次的設(shè)計參數(shù)和設(shè)備、工藝的特點， 在本設(shè)計中我們選用的是如圖 52b 所示的交錯布置。 工作輥的強度校核 工作輥的強度條件是工作輥各處的計算應(yīng)力應(yīng)小于 許用應(yīng)力。工作輥的許用應(yīng)力是其材料的強度限除以安全系數(shù)。通常工作輥的安全系數(shù)選取 5。 矯直輥的材料為 100Cr6，查閱機械設(shè)計手冊知 ? ? M pab 75 ??? ?? 由于工作輥有支承輥，故無需考慮工作輥的彎曲力矩，而只需考慮其扭轉(zhuǎn)。由于各輥系中的第三個輥受力最大，當(dāng)?shù)谌仢M足要求時起于各輥均可以滿足要求，所以只校核第三輥即可。 第三輥扭矩為： 其中， D ——工作輥直徑； ——塑性彎曲力矩； —— 鋼板在相應(yīng)輥子下的彎曲半徑。 對于 17 輥矯直機 ： ρ 2=90h=90 60=5400mm 假定倒數(shù)第二個輥僅實現(xiàn)彈性彎曲，則其曲率半徑為 3 3211M 2 sD M ????? ? ? ?????sMi?10 6 0 2 0 6 0 0 0 3 8 1 4 8 . 1 52 2 1 6 2shE mm? ? ?? ? ?? 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 XXX 即： 則帶入值得： 則工作輥危險斷面在輥徑處，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ? 為 :（工作輥輥徑取 50mm） MpaWM 33 ?? ???? 合成應(yīng)力按第四強度理論計算： ? ? ? ? ??? ?? 由計算結(jié)果可知：矯直輥滿足扭轉(zhuǎn)強度要求。 6 壓下裝置的校核 計算 壓下電動機的過載校核計算 壓下電機參數(shù) Y112M6B3，轉(zhuǎn)速 n =940 r/min 最大轉(zhuǎn)矩 /額定轉(zhuǎn)矩 = ； maxT ≤ kk 2u t? eT （ ） 其中： maxT —— 壓下電機最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ； k —— 余量系數(shù)，直流電動機取 ～ ，交流電動機取 ； uk —— 電壓波動系數(shù)，取 ； eT —— 電動機額定轉(zhuǎn)矩 N m， eT = ； 1 0 1 01 1 1 0 1 18iii? ? ? ????? ? ?????3 10 2 1041 1 10 3 1 181 7 1 1 8 5400 531 4 10? ? ? ?????? ? ???????? ? ???????3 ? ?3 0 . 2 8 5 1 15 8 0 . 3 2 4 . 0 2 22 5 . 4 9 . 4 9 5 4M k N m??? ? ? ? ????? 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 XXXI t? —— 允許轉(zhuǎn)矩過載倍數(shù)，由文獻 [3，表 ]得同步電動機強勵時取 t? =3～ 。 所以： 39。T =kk 2u t? eT = m ax2 T???= maxT 則 maxT ≤ 39。T 所以電機過載校核合格 ； 壓下螺絲及壓下螺母的強度校核 計算 壓下 螺母擠壓應(yīng)力校核 壓下螺母的直徑 1d 與螺距 t 隨壓下螺絲確定，此外，還要確定壓下螺母的高度 H 和外徑 D ； 壓下螺母的高度 H 可按螺紋的許用單位壓力為 15~20MPa 來確定，這時， H=（ ~2） d （ ) 螺母的外徑 D 根據(jù)它的端面與機架接觸間的單位壓力為 60~80MPa 選取。一般地，取 D=（ ~） d () 由 已 知： d=52mm 則可得 H==78mm D== 圓整得 D=94mm 為了便于安裝，螺母與機架鏜孔的配合常采用 H8/h9 或 H8/f9 級的動配合。且為將螺母固定在機架的鏜孔內(nèi)，常采用壓板裝置。 由于壓下螺母通常用青銅制造，抗擠壓強度較底，螺紋受力面上的擠壓應(yīng)力 p 為： p =])2([ 4 212 1 ?? ?? ddz p≤ [p ] （ ） 其中： ? —— 螺紋升角，按自鎖條件要求 ? ≤ 2? 3039。 ； d—— 壓下螺絲的外徑 ， d=90 mm ； d1 —— 壓下螺絲的內(nèi)徑，由文獻 [3，表 ]得 d1 = mm ； t—— 壓下螺絲的螺距， t=12 mm； Z—— 壓下螺母中的螺紋圈數(shù) ， Z= tH = 12190 =16 ； ? —— 壓下螺母與螺絲的內(nèi)徑之差， ? =2 mm ； [p ]—— 螺紋間許用應(yīng)力， [p ]=15～ 20 MPa 。 則， 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 XXXII p = )]2([ 4 2121 ?? ?? ddz p = ][ 22 5 ）（ ????? ?? =≤ [p ] 所以，擠壓強度校核合格 ； 機架與螺母端面間擠壓應(yīng)力校核 j? =)(4 211DDp??≤ [ j? ] （ ） 其中： [ j? ]—— 許 用擠壓應(yīng)力，軋鋼機械 [ j? ]=（ 60～ 80 ） MPa ； 1D —— 機架上鏜孔直徑 ， 1D =100 mm ； D —— 螺母端面， D =（ ～ ） d =? 95=152 mm 。 則 j? =)(4 211DDp??=)100521( 225?? ??=≤ [ j? ] 所以，機架與螺母間擠壓應(yīng)力校核合格 。 7 參考文獻 [1] 濮良貴，紀(jì)名剛 .機械設(shè)計 .第 8 版 .北京：高等教育出版社， [2] 唐增寶，常建娥 .機械設(shè)計課程設(shè)計 .第 3 版 .武漢：華中科技大學(xué)出版社， [3] 鄒家祥 .軋鋼機現(xiàn)代設(shè)計理論 .第 1 版 .北京：冶金工業(yè)出版社， [4] 冶金工業(yè)部有色金屬加工設(shè)計研究院 .板帶車間機