第 26页 。
对于横梁[σ]?50~70MPa， 对于立柱[σ]?40~50MPa。 由文献[3]可知： 机架横梁内侧的应力σ
机架横梁外侧的就力为：
机架立柱内侧的应力为：
机架立柱外侧的应力为：
把以上公式代入数据得： σ
n1=-n1为：
σ
n1=-
M1 Wn1(4.9)
σ
a1=
M1 Wa1(4.10)
σ
n2=
MR?2 2FWn2(4.11)
σ
a2=
MR?2 2FWa2(4.12)
M11.288???9.007MPa<[σ]=50～70MPa Wn10.143σ
a1=
M11.288?=9.007MPa Wa10.143MR2.7710.014?2==21.07MPa<[σ]=40～50MPa ?2FWn22?0.0710.009MR2.7710.014?2??=17.959MPa<[σ]=40～50MPa 2FWa22?0.0710.009σ
n2=
σ
a2=
所以，机架强度满足。 4．2 轧辊强度的校核
轧辊是使轧件产生塑性变形的主要部件，在轧制过程中，轧辊承受着轧制压力，并将此负荷传给轴承。
轧辊由辊身、辊径及轴头三部分组成。
第 27页 。
辊径的基本尺寸参数是：轧辊的名义直径D、辊身长度L、辊颈直径d以及辊颈长度l。
初轧机的轧辊辊身是有轧型的，通常把初轧机辊环外径作为名义直径。为了避免孔型槽切入过深，辊子名义直径与工作直径的比值一般不大于1.4。
轧辊安装在轴承中，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架，辊头和联接轴相连，传递轧制扭矩。
轧辊是轧钢机中直接轧制轧件的主要部件。在轧制过程中，轧辊直接与轧件接触，强迫轧件发生变形。与此同时，轧辊承受着巨大的轧制压力的作用，并由于轧辊本身的旋转而使其应力随时间作周期性的变化。 4．2．1 轧件咬入条件的校核
只有轧件被轧辊咬入进入变形区，轧制过程才能建立。由文献[1,27]页可知，轧件咬入条件，可分为两个阶段，即开始咬入阶段和已经咬入阶段。
1．开始咬入阶段：
当轧件与旋转着的轧辊接触时，轧辊对轧件作用有正压力N及摩擦力T，由文献[1]可知，如图4.5所示：
(a) (b)
图4.5 开始咬入(a)及咬入后(b)作用于轧件上的力
并且：
Nx=Nsin?
Tx=?Ncos?
第 28页 。
T=?N
式中：?——摩擦系数。
当轧件与轧辊接触瞬间，在力的作用下处于平衡状态时，则 2Nsin+G-2Tcos?=0 式中：G——为惯性力。
若惯性力G忽略不计，则其平衡条件为： ??tan?
若使轧件能被自然咬入，必须Tx>Nx。因此，只有当?>tan?时，才能实现其自然咬入；若?=tan?时，则轧件处于平衡状态，不能自然咬入；当? 2．完成咬入阶段： 由图4.5(b)可知，当轧件被咬入后，若继续咬入，则必须符合以下条件，即 tan? 由于???，所以tan??tan?。这说明了轧件一旦咬入，就会继续咬入，轧制过程就能建立起来。 由计算可知： 最小摩擦系数?min=1.05-0.0005t =1.05-0.0005?1120=0.49 最大咬入角?max=20.472o tan?max=tan20.472=0.373 ?min>tan?max 所以轧件咬入条件满足。 4．2．2辊身、辊颈强度的校核 轧辊是轧钢车间中主要的、经常耗用的工具，其质量好坏直接影响着钢材的质量和产量。因此对轧辊的性能的要求是很严格的，但因为轧机类型及所轧制钢材种类的不同，对轧辊性能的具体要求有很大的差别。 第 29页 。 轧辊的破坏决定于各种应力，其中包括弯曲应力、扭转应力、接触应力，由于温度分布不均或交替变化引起的温度应力以及轧辊制造过程中形成的残余应力等的综合影响。 设计轧机时，通常是按工艺给定的轧制负荷和轧辊参数对轧辊进行强度校核。由于对影响轧辊强度的各种因素（如温度应力、残余应力、冲击载荷值等）很难准确计算，为此，设计时对轧辊的弯曲和扭转一般不进行疲劳校核，而是将这些因素的影响纳入轧辊的安全系数中，为了保护轧机其它重要部件，轧辊的安全系数是轧机各部件中最小的。 初轧机的轧辊，沿辊身长度上布置有许多孔型轧槽。此时，轧辊的外力（轧制压力）可以近似地看成集中力。轧件在不同的轧槽中轧制时，外力的作用是变动的。所以要分别判断不同轧槽过钢时轧辊各断面的应力，进行比较，找出危险断面。 轧辊强度的计算内容、方法和它的用途、形状以及工作条件等因素有关。通常对辊身仅计算弯曲，对辊颈则计算弯曲和扭转。 如图4.6所示，为轧辊的弯曲扭转力矩图。 图4.6 轧辊的弯曲、扭转力矩图 1．辊身强度校核 由文献[1]可知，L/D=2.2-2.7，取2.6。 L=2.6D=2.6?950=2470mm=2.47m 由文献[1]可知，l/d=1.0 前面选取d=560mm=0.56m，所以l=560mm=0.56m 第 30页 。 M=15.542max2(0.56+2.47)?2=4.2MN·m 截面的直径为D的圆形，抗弯截面系数W为： ?D33.14?0.953W=32=32=0.084m3 σ max= Mmax4.2W?0.084=50MPa 由文献[3]可知，对于碳钢轧辊，许用应力[σ]=140～150MPa。 σ max<[σ] 所以，轧辊辊身强度满足。 2．辊颈强度校核 因为第四道次的轧制力最大，所以取第四道次的轧制力Pmax=5.542?106N R=Pmax2=5.542?1062=2.771?106N C= l0.562?2=0.28m MK=5.027?105N·m Mn=RC=2.771?106?0.28?7.76?105N·m Mn——辊颈危险断面处的弯矩； MK——辊颈危险断面处的扭矩。 由文献[3]可知： σ=Mn7.76?1050.1d3?0.1?0.563=44.187MPa τ=MK5.027?1050.2d3?0.2?0.563=14.313MPa 由文献[3]可知，采用钢轧辊时，合成应力σP按第四强度理论计算： σ P=?2?3?2 (4.13)