第 XXI 页
?2?2?Pc2?Rb (5.2) 30.2d2?2式中 P ——总轧制力，P=20MN
d1?1d2?2 ——1-1和2-2断面直径，d1?1?800mm d2?2?940mm c1 c2 ——1-1和2-2断面至支反力P/2处的距离，c1=355mm c2=505mm Rb——许用弯曲应力 所以
Pc120?106?355?10?3=?1?1??69MPa 0.2d13?10.2?(0.8)3?2?2Pc220?106?940?10?3=??60.8MPa 330.2d2?20.2?(0.94)支承辊辊身中部3-3断面处弯矩是最大的。若认为轴承反力距离l等于两个压下螺丝的中心距l0，而且把工作辊对支承辊的压力简化成均布载荷（这时计算误差不超过9%～13%），可得3-3断面的弯矩表达式
MW?P(l0L?) (5.3) 48式中 P——总轧制力，P=20MN L——支承辊辊身长，L=2250mm
l0——两个压下螺丝的中心距，l0=3260mm
l0L3260?10?32250?10?36?)?10.675MN?m ∴MW?P(?)=20?10?(4848辊身中部3-3断面的弯曲应力为 ?3?3?PL(l?)?Rb (5.4) 300.4D22式中的D2应以重车后的最小直径代入D2=1150mm
PL20?106∴?3?3?(l?)??(3.26?1.125)?70.2MPa 300.4D220.4?(1.15)根据文献[3-87]查得9CrMo合金钢轧辊强度限?b?700MPa 安全系数n=5
第 XXII 页
∴?????bn?740?140MPa 5综上支承辊各断面强度?1?1，?2?2，?3?3均小于???，所以支承辊强度合格 5.1.2工作辊强度校核
由于有支承辊受弯曲力矩，故工作辊可只考虑扭转力矩，即仅计算传动端的扭转应力。扭转应力为 ??Mk （5.5） Wk式中 Mk——作用在一个工作辊上的最大传动力矩，Mk?276.68KN·m Wk——工作辊传动端的扭转断面系数，因为截面可以看成矩形所以
bh2 Wk? （5.6）
6 b——工作辊辊头平台宽度，b=330mm h——工作辊辊头平台高度，h=340mm
bh20.33?(0.34)2??0.006m3 ∴ Wk?616 ??Mk276.68??46.11MPa Wk0.006Mk276.68??66.65MPa
0.07d130.07??0.42?3∵最大扭转应力?max? ?＜?max ∴工作辊强度合格
第 XXIII 页
5.3工作辊扭矩图
5.1.3工作辊与支承辊间的接触应力校核
四辊轧机支承辊和工作辊之间承载时有很大的接触应力，在设计及使用时应校核
图5.4工作辊与支承辊接触区上各主要应力大小及分布
由文献[3-11]可知
第 XXIV 页
?max?0.637 b?1.52q (5.7) bqr1r2 (5.8)
E(r1?r2)P L式中 q——加在接触表面单位长度的负荷，q? P——轧制力，P=20?106N L——工作辊辊身长度，L=2300mm
r1 r2——相互接触的两个辊半径，r1=370mm，r2=625mm E——弹性模量，E=2.0?105MPa
P20?106?8.7?106N ∴ q??mL2.38.7?106?0.37?0.625b?1.52??4.83?10?3m 112?10?(0.37?0.625)q8.7?106?max?0.637?0.637??1147.39MPa
b4.83?10?3根据文献[3-8]查得 支承辊表面硬度为40HS的许用应力???=2000MPa 许用应力???=610MPa
即?max ＜??? ∴ 合格
在辊间接触区中，除了须校核最大的正应力?max外，对于轧辊体内的最大切应力也应进行校核。为保证轧辊不产生疲劳破坏，?45?(max)值应小于许用值，即
?45(max)?0.304?max????
?最大反复切应力?zy(max)应小于许用值，即 ?zy(max?)0.256?max???? ∴?45?(max)?0.304?max?0.304?1147.39?348.8MPa ?zy(max)?0.256 ?max?0.256?1147.39?293.4MPa 第 XXV 页
均小于???，合格
5.2机架结构尺寸确定及校核
5.2.1机架主要结构尺寸的确定
机架的主要结构尺寸：包括机架窗口高度（H）和宽度（B）及机架立柱断面尺寸（F=LB）
由文献[5-152]可知
B?(1.15～1.3)D2 (5.9) 式中 D2——支承辊直径，D2=1250mm
所以 B?(1.15～1.3)D2?（1.15～1.3）?1250?1437.5～1625mm
取传动端B=1450mm。为换辊方便，换辊侧的机架窗口应比传动侧窗口宽10mm。即
B＇?1470mm
由文献[5-152]可知四辊轧机
H?(2.6～3.5)(DW?Db) (5.10) 式中 DW——工作辊直径，DW=740mm Db——支承辊直径，Db=1250mm H——机架窗口高度
所以H?(2.6～3.5)(DW?Db)?(2.6～3.5)(740?1250)?5174～6955mm 取H=6150mm 由文献[5-153]可知
F?1.2～1.6 (5.11) 2d式中 F——断面面积
d——支承辊辊颈直径，d=800mm 所以F?(1.2～1.6)?8002?7680～10240cm2
在现代板带轧机上，为了提高轧件的轧制精度，有逐渐加大立柱断面的趋势。其截面形状接近正方形，在实际的生产中也是这样用的，所选的断面积可以大于理论值，但