第5章 滑动轴承、机架校核 摩擦功耗p?
p???Pv?22KW
热平衡计算 油温升?t
?t???pd??ab2cp?qv?B?v?2℃
其中
cp??润滑油的比定压热容。约为1680J/(kg?℃)~2100J/(kg?℃)
ab--轴承表面的热传系数，一般ab?50W/(m2?℃) 进油温度t1
t1?tm??t?49℃ 2出油温度t2
?t?51℃ 2安全度计算 t2?tm?最小油膜厚度
dhmin??(1??)?1.7?10?5m
2安全度S
S?hmin?3.54＞2 ?6(Rz1?Rz2)?10其中
Rz1--轴颈表面粗糙度，由设计手册查得Rz1?1.6?m Rz2--轴瓦表面粗糙度，由设计手册查得Rz2?3.2?m
5.2 机架校核
a、机架弯矩校核
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第3章 轧制力能参数 机架的主要结构参数是窗口宽度、高度和立柱断面尺寸。
在闭式机架中，机架窗口宽度应稍大于轧辊最大直径，以便于换辊；而开式机架窗口宽度主要决定于轧辊轴承座的宽度。
B?Bz?2s (5-1)
式中
B--机架窗口宽度
Bz--支撑辊轴承座宽度
s--窗口滑板厚度，mm,一般取s?20~40mm B?Bz?2s?3000mm?2?30?3060mm 机架窗口高度H
H?(2.6~3.5)(D1?D2)?3.05?(1667?2500)?12709.35mm 立柱断面尺寸
机架的立柱断面尺寸是根据强度条件确定的。由于作用于轧辊颈和机架立柱上的力相同，而辊颈强度近似地与其直径平方(d2)成正比，故机架立柱的断面积（Q）与轧辊辊颈的直径平方(d2)有关。比值如表5-1所示.
表5-1 机架立柱断面积与轧辊辊颈回京平方的比值(轧机类型 开坯机
其它轧机 四辊轧机 比值(Q) 2d备注
Q) 2d0.7～0.9 0.8～1.0 1.2～1.6 按之尘滚辊颈直径计算 本次设计中(Q)?1.3 2dQ?1.3?d2?81250cm2
故立柱断面的宽为915cm，厚为888cm。 机架简图如图5.1。
对于机架强度的计算，做如下假设：
1）.每片机架只在上下横梁的中间断面处有垂直力P，而且这两个力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，即机架的外负荷是对称的。
2）.机架结构对窗口的垂直中心线是对称的，而且不考虑由于上下横梁惯性矩不同所引起的水平内力。
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第5章 滑动轴承、机架校核 B I1C I2
P HP I3
图5.1 机架简图
3）.上下横梁和立柱交界处是刚性的，即机架变形后，机架转角保持不变。 4）.机架的上下横梁的宽度相同。 对一半的机架分析：如图5.2
Ix M1
yP 2I
图5.2 一半机架分析图
截面I?I的转角等于零，按卡氏定理得： ?1??式中
E--弹性模量
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Mx?Mx??dx?0 (5-2) EIx?M1第3章 轧制力能参数 x--截面I?I与计算截面间的机架中性线长度 Mx--机架计算截面上的弯曲力矩 Ix--机架计算截面上的惯性矩 在x断面处的弯曲力矩Mx为 Mx?Py?M1 (5-3) 2式中
P--作用于机架上的垂直力，这里与总轧制力相等。
y--垂直力P2相对于甲酸截面的力臂
力矩的导数
?Mx?M为 1?Mx?M??1 1最后可得：
?ydx MPIx1?2 ?dxIx对机架简化矩形自由框进行分析，如图图5.3。 此时
?ydx1l1l121l2l11I?0xdx??0dx??2xdx M?PxPI1I22I3012??dx?2?1l1l1I21lIdx?10I2?20dx?12x?I3?0dx此时
l MP?1lydx112IPIxdx?1l2l112x1?0I2?02dx?I3?0xdx1?2??dx?2?1l1l1 I21l212Idx?dx?dxx1?0I2?0I3?0式中
l1--机架横梁的中性线长度
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(5-4)
5-5) (5-5) (第5章 滑动轴承、机架校核 l1 M1Pl14IM11l2M2I3 I2 图5.3 矩形自由框分析图
l2--机架立柱的中性线长度 I1--机架上横梁的惯性矩 I2--机架立柱的惯性矩
I3--机架下横梁的惯性矩 计算化简可得：
l1?l2l MPl4II?124I31?14?1l12I?l 2lI?1122I3由于上下横梁惯性矩相同，即I3?I1,此时力矩M1为
l1lMPl14?2I?21I21?l1l2 I?1I2 M112?Pl8?1?l2I1 l1I2上下横梁的惯性矩I3?I1。
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l12 P2 (5-6) （5-7）(5-8)