轧辊强度校核习题详解
轴的强度校核(例题一)
1. 将外载荷分解到水平面和垂直面。求垂直面支撑反
力FV和水平面支撑反力FH ;
2. 作垂直弯矩MV图和弯矩MH图 ;
3. 作合成弯矩M图； M =
M
2 H
+
MV2
4. 作转矩T图；
5. 弯扭合成，作当量弯矩Me图； Me = M 2 + (αT )2
6. 计算危险截面轴径: d ≥ 3 Me
mm
0.1[σ−1b]
d2 Fr Fa FA =Fa
F1v M’av Mav
F2v
5) 绘制水平面的弯矩图
Ft
F1H
MaH F2H
M aH = F1H ⋅ LM/a2V = 8700 × 0.193 / 2
F
= 840 N ⋅ m
F1F F2F
6) 求F力产生的弯矩图
a
M 2F = FM⋅ KaV = 4500 × 0.206
10)计算危险截面处轴的直径 选45钢，调质，σb =650 MPa, [σ-1b] =60 MPa
d
≥
3
Me
0 .1[σ −1b ]
=3
1600 × 10 3 0.1 × 60
= 64 .4 mm
求考虑到键槽对轴的削弱，将d值增大4%，故得：
d ≈ 67 mm 符合直径系列。
按弯扭合成强度计算轴径的一般步骤：
a
L/2 a L
1 Ft Fr Fa 2
P247
K F
解：1) 求垂直面的支反力和轴
a
P247
向力
对2点取矩
d
F1v
=
Fr
⋅L
2 − Fa L
⋅ d2
2 = 2123
二辊型钢轧机轧辊强度计算
二辊型钢轧机轧辊强度计算1、辊身：计算弯曲应力；R1＝R2＝p/2 MD＝P/2·a/2－p/2·b/4 MD＝p(a/4－b/8)辊身的断面的弯曲应力为：бD = MD / WD= MD /(0.1 D3) ＝p(a/4－b/8)/(0.1 D3)2、辊颈的强度计算бd = Md / Wd = Md/ Wd= Md/(0.1d3)＝p(x/a) ·(a－x) ·c /(0.1d3）辊颈上的扭转应力为：τ d = Mn/Wn = Mn/(0.2d3)辊颈强度按弯扭合成应力考虑。
因轧辊材质不同，故采用不同的计算公式：1）采用钢轧辊时，按第四强度理论：σp＝6d2＋3τ2d ＝[p(x/a) ·(a－x) ·c /(0.1d3）]2＋3（Mn/0.2d3）2d2) 采用铸铁轧辊时，按莫尔理论：σp ＝0.375 бd ＋0.625[p(x/a) ·(a －x) ·c /(0.1d 3）]2＋4（Mn/0.2d 3）23．辊头的强度计算τd ＝ Mn/ Wd 1＝Mn/Wn1、辊身：计算弯曲应力；R 1＝R1＋R2 Px ＝R2·a R2＝p(x/a) MD ＝p(x/a)(a －x)·R2·(a －x) 辊身的断面的弯曲应力为：бD = MD / WD= MD /(0.1 D 3) ＝p(x/a)(a －x)/(0.1 D 3)2、辊颈的强度计算бd = Md / Wd = Md/ Wd= Md/(0.1d 3)＝p/2·c/(0.1d 3)辊颈上的扭转应力为：τ d = Mn/Wn = Mn/(0.2d 3)辊颈强度按弯扭合成应力考虑。
因轧辊材质不同，故采用不同的计算公式：1）采用钢轧辊时，按第四强度理论：σp ＝6d 2＋3τ2d ＝[p(1－x/c)·c /(0.1d 3）]2＋3（ Mn/0.2d 3）2d2) 采用铸铁轧辊时，按莫尔理论：224625.0375.0dd d p τσσσ++=σp ＝0.375 бd ＋0.625[p/2 ·c /(0.1d 3）]2＋4（Mn/0.2d 3）23．辊头的强度计算τd ＝ Mn/ Wd 1＝Mn/Wn224625.0375.0dd d p τσσσ++=。
毕业设计 轧辊的工艺计算
设计目录前言 (1)第一章轧辊的工艺计算1.1 轧辊的基本参数 (5)1.2 轧辊的材料、轧辊的硬度面 (5)1.3 轧辊的强度校核 (6)1.4 工作辊与支承辊的接触应力 (9)1.5 轧辊的变形计算 (10)1.6 工作辊与支承辊间的弹性变形 (11)1.7 轧辊轴承的选择 (12)1.8 轴承寿命的计算 (12)1.9 轧辊轴承润滑 (13)第二章压下螺丝与螺母的工艺参数2.1 压下螺丝的选择 (14)2.2 压下螺母的选择 (15)2.3 电机的选择 (17)第三章轧辊平衡系统的工艺参数3.1 支承辊平衡缸的选择 (18)3.2 工作辊平衡缸的选择 (19)第四章机架的工艺参数4.1 机架的主要结构参数 (20)4.2 机架的结构 (21)4.3 机架的强度计算 (24)第五章工作机座刚度计算5.1 轧辊系统的弹性变形 (25)5.2 轧辊轴承的弹性变形 (26)5.3 轴承座的弹性变形 (27)5.4 压下系统的弹性变形 (28)5.5 支承辊轴承座和压下螺丝间各零件的弹性变形 (30)5.6 压力调心板的接触变形 (31)5.7 机架的弹性变形 (32)第六章轧辊轧制力矩的计算 (33)第七章减速器 (34)第八章万向接轴的选择 (35)第九章电动机容量计算与校核9.1 主电机容量的计算 (36)9.2 主电机容量的校核…………………………….结束语 (39)参考文献 (40)前言随着汽车、制罐、无线电技术等部门的迅速发展，冷轧薄板的产量日益增加。
冷轧的生产成本比热轧的高10%，投资费用比热轧多20-25%，但冷轧钢板的性能和质量都比热轧的好，在同样的用途下，可以节约金属达30%，故冷轧薄板得到迅速发展。
美国使用的薄板几乎百分之百都是冷轧的，热轧薄板的焊管冷弯型钢的坯料都是冷轧的。
目前，国外绝大多数薄板是连续式生产，成卷供应。
冷轧薄板轧机有：连续式冷轧机，多辊式轧机（八辊，十二辊，二十辊等），四辊可逆冷式轧机，六辊冷轧机和特殊轧机。
轧钢工考试：中级轧钢工找答案(最新版)
轧钢工考试：中级轧钢工找答案（最新版）1、判断题钢号Q235指的是该钢种屈服强度为235N/mm2。
正确答案：对2、单选影响前滑的主要因素是（）。
A.压下率B.钢种C.轧制速度D.温度正确答案：A3、判断题（江南博哥）裂纹、表面非金属夹杂和结疤都有可能是由于原料缺陷所造成的。
正确答案：对4、问答题连轧机分几次咬入？正确答案：两次.第一次：轧件接触轧辊，轧辊将轧件拽入变形区.第二次：轧件接触芯棒，轧辊将轧件继续拽入变形区直至形成稳定轧制.5、问答题轧件产生翘头的原因有哪些？正确答案：1）轧辊辊径有误，下辊辊径大于上辊辊径。
2）轧件温度不均，上表面温度温度低。
3）除尘水过大，造成轧件上表面温降较大。
4）除鳞机的下喷嘴可能有堵塞，造成轧件下表面温度高。
6、问答题已知在型钢轧机上热轧，轧辊线速度〈2.5m/s，轧辊工作直径为500mm，咬入角为25度，求允许最大压下量？（cos25=0.91）正确答案：Δh=D（1－cosα）=500×（1－cos25）=500×（1－0.91）=45mm 答：允许最大压下量45mm。
7、单选沸腾钢和镇静钢划分的依据（）。
A．钢的冶炼方法B．钢的质量C．钢的脱氧程度正确答案：C8、单选热轧应该在单相（）A．奥氏体B．铁素体C．珠光体正确答案：A9、问答题已知坯料的断面100mm×100mm方坯，坯长1.25m，欲轧成品是10mm×70mm的扁钢，求其成品扁钢有多长？正确答案：已知H•B•L＝h•b•l，则l＝H•B•L/（h•b）故l＝100×100×1250/（10×70）≈17.86m答：其成品扁钢有17.86m长。
10、填空题φ180作业区生产的钢管品种主要有管线管、液压支架管、（）、车桥管等。
正确答案：石油套管11、判断题过烧是由于钢的加热温度太高或高温下保温时间太长而造成的。
正确答案：对12、填空题轧辊报废，除了考虑轧辊表面的磨损情况外，主要取决于最后（）的大小。
轧辊磨削试题
轧辊磨削试题一、单选题（每题5分，共30分）1. 轧辊磨削时，砂轮的转速通常（）。
A. 固定不变B. 根据轧辊材质调整C. 随意设定答案：B。
解析：不同的轧辊材质硬度等特性不同，为了达到良好的磨削效果，砂轮转速需要根据轧辊材质进行调整。
2. 轧辊表面粗糙度的单位是（）。
A. 毫米B. 微米C. 厘米答案：B。
解析：轧辊表面粗糙度要求比较精细，通常用微米作为单位来衡量。
3. 以下哪种情况可能导致轧辊磨削后出现振纹（）。
A. 砂轮平衡良好B. 磨削液充足C. 机床主轴松动答案：C。
解析：机床主轴松动会使磨削过程不稳定，从而导致轧辊表面出现振纹，而砂轮平衡良好和磨削液充足是有利于磨削的正常情况。
二、多选题（每题8分，共40分）1. 轧辊磨削前需要检查的项目包括（）。
A. 轧辊的尺寸B. 轧辊的硬度C. 轧辊的表面缺陷答案：A、B、C。
解析：轧辊的尺寸、硬度、表面缺陷等都会影响磨削工艺，所以磨削前都需要检查。
2. 影响轧辊磨削精度的因素有（）。
A. 砂轮的粒度B. 磨削参数C. 操作人员的技术水平答案：A、B、C。
解析：砂轮的粒度影响磨削的精细程度，磨削参数直接关系到磨削效果，操作人员的技术水平也对轧辊磨削精度有着重要影响。
3. 轧辊磨削中常用的冷却方式有（）。
A. 风冷B. 水冷C. 油冷答案：A、B。
解析：风冷和水冷是轧辊磨削中比较常用的冷却方式，油冷较少使用，因为油可能会污染轧辊表面等问题。
4. 以下关于轧辊磨削砂轮的说法正确的是（）。
A. 砂轮硬度要适中B. 砂轮的直径越大越好C. 砂轮需要定期修整答案：A、C。
解析：砂轮硬度适中才能保证磨削效果，并且砂轮在使用过程中会磨损，需要定期修整；而砂轮直径不是越大越好，要根据设备和磨削要求等综合确定。
三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述轧辊磨削的基本工艺流程。
答：首先对轧辊进行检查，包括尺寸、硬度、表面缺陷等。
然后根据轧辊的情况选择合适的砂轮，调整好砂轮的转速等参数，开始磨削。
轧辊强度校核习题详解
验算Φ500×3三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W n = 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σ b = 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=1332.06KN2）轧辊各位置点的弯矩值：Ma = R1*300/2/1000 = 1167.94 *0.15 =175.191KN.mMb= R1* 286/1000 = 1167.94 *0.286 =334.03KN.mMc= 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.mMe = R2*300/2/1000 = 1332.06 *0.15 = 199.81KN.m3）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.m5）辊身强度计算：三个孔型处的弯曲应力分别为：σD5 = Mb /（0.1D53）= 334.03 / ( 0.1×0.4253) = 43.51 MPaσD9 = Mc /（0.1D93）= 621.98/ ( 0.1×0.3843) = 109.85 MPaσD13 = Md /（0.1D133）=470.22 / ( 0.1×0.343) = 119.64MPa6）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：σd = Me /（0.1d3）=199.81/ ( 0.1×0.33) = 74 MPa危险断面的扭转应力:τd = Mn /（0.2d3）=110/ ( 0.2×0.33) = 20.37 MPa辊颈危险断面的合成应力:σ d p = (σd2 +3τd2 )1/2= (74 2 +3×20.372 )1/2 = 81.98 MPa7）辊头的强度计算：τ d 1= Mn /（0.07d13）=110/ ( 0.07×0.283 ) = 71.59 MPa8）轧辊的许用应力：[σ] = σb / n = (500 ~ 600) / 5 = 100 ~ 120 MPa[τ] = 0.6[σ] = 0.6×( 100 ~ 120) = 60 ~ 72 MPa9）结论：辊身、辊径的应力均小于许用值，所以轧辊受力安全，不合符要求。
热轧轧制力计算与校核
6 轧制力与轧制力矩计算6.1 轧制力计算6.1.1 计算公式1. S.Ekelund 公式是用于热轧时计算平均单位压力的半经验公式，其公式为（1）；))(1ηε++=P k m （ （1） 式中：m ——表示外摩擦时对P 影响的系数，hH hh R f m +∆-∆=2.16.1；当t≥800℃,Mn%≤1.0%时，K=10×（14-0.01t ）（1.4+C+Mn+0.3Cr ）Mpa 式中t —轧制温度，C 、Mn 为以%表示的碳、锰的含量；ε— 平均变形系数，hH R hv+∆=2ε；η—粘性系数，')01.014(1.0C t -=ηMpa.s F —摩擦系数，)0005.005.1(t a f -=，对钢辊a=1，对铸铁辊a=0.8；‘C — 决定于轧制速度的系数，根据表6.1经验选取。
表6.1 ’C 与速度的关系轧制速度（m/s ）＜6 6~10 10~15 15~20 系数‘C10.80.650.602. 各道轧制力计算公式为p h R b B p F P hH ∆⨯+==26.1.2 轧制力计算结果表6.2粗轧轧制力计算结果道次12345 T（℃）1148.681142.761133.931117.151099.45 H（mm）2001601126743 h(mm)160112674330Δh(mm)4048452413 Ri(mm)600600600600600 f0.4760.4790.4830.4910.500 m0.1940.2660.4080.5960.755 K(Mpa)64.365.968.172.476.9‘C11111η0.2510.2570.2660.2830.301 v(mm/s)377037703770377037705.4087.84111.53613.70915.204P(Mpa)78.585.9100.2121.8143.0B(mm)162416211635.41623.91631.1 Hb(mm)16211635.41623.91631.11615 hP(KN)1972023743268342377820501表6.3 精轧轧制力计算结果道次 1 2 3 4 5 6 7 T(℃) 1043.65 1022.38 996.34 967.35 928.58 901.31 880 H(mm) 30.00 18 11.7 8.19 6.14 4.6 3.91 h(mm) 18 11.7 8.19 6.14 4.6 3.91 3.5 Δh(mm) 12 6.30 3.51 2.05 1.54 0.69 0.41 Ri(mm) 400 400 400 350 350 350 350 f 0.528 0.539 0.552 0.566 0.586 0.599 0.61 m 0.920 1.203 1.452 1.522 1.854 1.654 1.511 K(Mpa)91.23 96.67 103.34 110.76 120.68 127.66 ‘C1 1 0.8 0.8 0.65 0.6 0.6 η 0.356 0.378 0.323 0.346 0.306 0.299 0.312 v(mm/s)3310 5080 7260 9690 12930 15220 17000 ε23.89 42.93 68.38 103.50 159.72 158.82 157.04 P (Mpa) 191.47248.63307.47369.69484.06464.92457.372hH b B +(mm) 1606.16 1606.16 1606.16 1606.16 1606.16 1606.16 1606.16 P(KN)21307200471850515905180501160488006.2 轧制力矩的计算6.2.1 轧制力矩计算公式传动两个轧辊所需的轧制力矩为（2）； Pxl M z 2= （2）式中：P—轧制力；x—力臂系数；l—咬入区的长度。
材料力学习题(7)第十二章 哈工业大材料力学本科生试卷和课后题目
材料力学习题(7)第十二章哈工业大材料力学本科生试卷和课后题目材料力学习题第12章12-1 一桅杆起重机，起重杆AB的横截面积如图所示。
钢丝绳的横截面面积为10mm2。
起重杆与钢丝的许用力均为[?]?120MPa，试校核二者的强度。
习题2-1图习题12-2图12-2 重物F=130kN悬挂在由两根圆杆组成的吊架上。
AC是钢杆，直径d1=30mm，许用应力[?]st=160MPa。
BC是铝杆，直径d2= 40mm, 许用应力[?]al= 60MPa。
已知ABC为正三角形，试校核吊架的强度。
12-3 图示结构中，钢索BC由一组直径d =2mm的钢丝组成。
若钢丝的许用应力[?]=160MPa,横梁AC单位长度上受均匀分布载荷q =30kN/m作用，试求所需钢丝的根数n。
若将AC改用由两根等边角钢形成的组合杆，角钢的许用应力为[?] =160MPa，试选定所需角钢的型号。
12-4 图示结构中AC为钢杆，横截面面积A1=2cm2；BC杆为铜杆，横截面面积A2=3cm2。
[?]st = 160MPa，[?]cop = 100MPa，试求许用载荷[F]。
习题12-3图习题12-4图12-5 图示结构，杆AB为5号槽钢，许用应力[?] = 160MPa，杆BC为hb= 2的矩形截面木杆，其截面尺寸为b = 5cm, h = 10cm,许用应力[?] = 8MPa，承受载荷F = 128kN，试求：（1）校核结构强度；（2）若要求两杆的应力同时达到各自的许用应力，两杆的截面应取多大？习题12-5图习题12-6图12-6 图示螺栓，拧紧时产生?l = 0.10mm的轴向变形，试求预紧力F，并校核螺栓强度。
已知d1=8mm, d2=6.8mm, d3=7mm, l1=6mm, l2=29mm, l3=8mm; E=210GPa,[?]=500MPa。
12-7 图示传动轴的转速为n=500r/min，主动轮1输入功率P1=368kW，从动轮2和3分别输出功率P2=147kW和P3=221kW。
D2_2轧辊强度计算
[ ] [ ] 0.577[ ] 3
机动
三、型钢轧辊的强度校核
轧制压力近似为集中载荷 型钢轧辊载荷 作用点在孔型轧槽底部中点
轧件在不同轧槽轧制, 作用点是变动的
①载荷分析 确定轧制压力, 支撑力和驱动扭矩, 画受力图
②计算弯曲力矩和扭转力矩
M xeP , a (a x)( a e) P R2 (a x) , a R1 x x ae x ae
辊身中部弯矩 M max
P b (a ) 4 2
cP 辊颈弯矩 M j 2
以下步骤与型钢轧辊强度校核相同
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③确定危险断面 轧辊辊身中点处是危险断面, 进行弯曲强度计算
辊身与辊颈过渡处也是危险断面, 按合成应力计算 ④计算弯曲应力和扭转应力 辊身最大弯曲应力 辊颈扭转应力 轴头扭转应力
当支撑辊传动, 支撑辊中部计算弯矩, 辊颈计算弯扭合成
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五、四辊轧机接触强度计算
H. 赫兹理论 两个圆柱体在接触区内产生局部弹性压扁 压应力呈半椭圆形分布, 最大压应力在接触面中部
max
2q 2q ( D1 D2 ) b 2 ( K1 K 2 ) D1D2
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1 1 1 2 K1 , K2 E1 E2
2q( K1 K 2 ) D1D2 b D1 D2
二辊轧机力能参数计算-分享
二、轧制压力计算根据原料尺寸、产品要求及轧制条件，轧制压力计算采用斯通公式。
详细计算按如下步骤进行。
1、轧制力计算：首先要设定如下参数作为设计计算原始数据：1.1轧制产品计算选用SPCC ，SPCC 常温状态屈服强度MPa S 200=σ； 1.2成品最大带宽，B=1000mm ；1.3轧制速度，m in /12m in/20m m v MAX 常轧制速度（鉴于人工喂料），正=； 1.4轧辊直径g D ；αcos 1-∆≥hD g轧制时的单道次压下量-∆h ；；数咬入角，取决于摩擦系b μα-；取用煤油作为润滑剂，则轧制摩擦系数，轧制采06.0=-b b μμ ︒=<433.3b actg μα代入数据计算得 35.1=∆h 则mm hD g 17.793cos 1=-∆≥α05.1=∆h 则mm hD g 585cos 1=-∆≥α 2.1=∆h 则mm hD g 705cos 1=-∆≥α取mm D g 860~810= 初定轧辊直径：mm D g 860=2、根据来料厚度尺寸数据，选择最典型的一组进行轧制压力计算，初步道次分配见下表：3、轧制压力计算3.1、第1道次轧制压力计算 3.1.1、咬入条件校核︒=⨯∆=∂2878.3180πR h ，即满足咬入条件 3.1.2、变形区长度lmm h R l 7945.21=∆⨯=3.1.3、平均压下率ε106.04.0εεε⨯+⨯=00=ε 83.201=ε%则，%5.126.04.010=⨯+⨯=εεε经第1道次轧制后材料的变形阻力：MPa S 7.3799.334.2256.01=⨯+=εσ3.1.4、求解轧辊弹性压扁后的接触弧长度l ' 依次求解Y 、Z ，最后得出接触弧长度l 'a-求解诺莫图中Ymh k C Y μσσ)2(210+-=N mm RC /909003=； MPa k S S 335)2(15.110=+=σσ力轧制时的前张力、后张、-10σσ，人工辅助咬入为无张力轧制，前后张力均为零；mm hH h m 375.52=+=代入以上各项数据，得Y=0.0415b-求解诺莫图总Z2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=mhl Z μ，代入各项数据，得Z=0.105诺莫图由以上a 、b 两项根据诺莫图求交点，得X=0.34 则 mm h X l m84.22=⨯='μ3.1.5、平均单位轧制压力()()m k ee k p m XX m**1σσ-=--= 依次得出，187.134.0171.2134.0=-=-=X e m X m k p ⋅==395.57MPa3.1.6、轧制总压力Pt p l B P 6.90357.39584.2210001=⨯⨯=⨯'⨯=3.2、轧制总压P 的确定依次求解第2、3道次的轧制压力 按照初步道次分配表计算出结果如下：t P 13802= ；t P 16003=轧制压力呈逐步增大，轧制时难以保证轧件发生均匀变形，即压下规程设计不合理。
3铝板冷轧工艺计算及校核
3铝板冷轧工艺计算及校核铝板冷轧工艺是铝板加工的一种常见方法，通过冷轧可以改变铝板的形状和厚度，并提高铝板的机械性能。
下面我们将介绍冷轧铝板的工艺计算及校核。
1.工艺计算铝板冷轧的工艺计算包括轧制力计算、轧辊布置计算和冷轧工艺参数计算等。
(1)轧制力计算铝板冷轧的轧制力是冷轧工艺中最为重要的计算参数，它不仅影响轧辊的尺寸设计和轧制机的选型，还对冷轧后的铝板质量有着重要的影响。
常用的轧制力计算公式为：F=（Ys+Yd）×b×h×μ×K×Ln其中，F为轧制力，Ys为切变模量，Yd为弯曲模量，b为工件宽度，h为工件厚度，μ为摩擦系数，K为轧制系数，Ln为冷轧变形速率。
(2)轧辊布置计算轧辊的布置对铝板冷轧的效果和质量有着重要的影响。
一般来说，轧辊的布置应满足以下要求：轧辊尽可能多，轧制力均匀分布，轧辊布置的均匀性。
轧辊布置计算主要包括轧机参数的选择、轧辊直径的确定、轧辊布置的设计等。
(3)冷轧工艺参数计算冷轧工艺参数是冷轧铝板的重要工艺控制要素，主要包括冷轧温度、轧制厚度、轧制速度、轧制压力等。
这些参数的选择要根据铝板的材料性能、工件形状和加工要求等来确定。
通过合理的参数选择，可以保证冷轧铝板的加工质量。
2.校核计算冷轧铝板的校核计算主要是为了验证冷轧过程中工艺参数的合理性和加工质量的可靠性。
常见的校核计算包括轧制力的校核、轧辊强度的校核和轧辊挠度计算等。
(1)轧制力的校核根据轧制力的计算结果，可以对轧制力进行校核，判断轧制力是否过大或过小。
如果轧制力过大，可能会导致轧辊变形或破裂，严重影响冷轧质量；如果轧制力过小，则可能导致轧制厚度偏大或变形不均匀，也会影响冷轧质量。
(2)轧辊强度的校核轧辊的强度是冷轧铝板加工过程中的重要考虑因素，轧辊的强度不能低于冷轧过程中所产生的最大应力。
通过对轧辊的强度进行校核，可以保证冷轧过程中的工艺参数可靠。
(3)轧辊挠度计算轧辊挠度是冷轧铝板工艺中需要考虑的一个关键参数。
冷轧问答、计算题讲解
简答题（共55题）1、什么叫弹塑性曲线？其意义是什么？答：把轧件塑性曲线与轧机弹性曲线画在同一个图上，这样的曲线图称为轧制时的弹塑性曲线。
P-H图是目前讨论板厚差和板厚控制问题的一个重要工具。
利用P-H图可以形象地分析造成厚度差的各种原因及轧机的调整过程。
2、什么叫冷轧？冷轧带钢有哪些优点？答：金属在再结晶温度以下进行轧制变形叫冷轧。
冷轧生产可提供大量高精度和性能优越的钢板和带钢，其主要的特点是加工温度低，同热轧相比，有以下优点：①冷轧带钢产品尺寸精确，厚度均匀；②可获得热轧无法生产的极薄材；③表面质量优越，不存在热轧带钢常出现的麻点、压入氧化铁皮等缺陷。
④具有很好的机械及工艺性能；⑤可实现高速轧制和全连续轧制，具有很高生产率。
3、什么叫加工硬化？其对冷轧生产过程有何影响？解：带钢在冷轧后，由于晶粒被压扁、拉长、晶格歪扭畸变、晶粒破碎，使金属的塑性降低，强度和硬度增高，这种现象叫加工硬化。
带钢在轧制过程中产生不同程度的加工硬化。
加工硬化超过一定程度后，带钢因过分硬脆而不适于继续轧制，因此带钢经冷轧一定的道次即完成一定的冷轧总压下量之后，要想继续轧薄，往往要经过软化热处理（再结晶退火等），使轧件恢复塑性，降低变形抗力4、简述工艺润滑及冷却的作用。
答：工艺润滑在冷轧带钢生产中起着重要作用。
良好的工艺润滑可以减少带钢与轧辊间摩擦力，从而降低轧制压力和张力，增大压下量降低能耗，使得轧制更薄规格产品成为可能。
另外，良好的冷却、润滑可提高带钢厚度精度和表面质量，提高轧辊使用寿命。
5、轧制工艺参数内容有哪些？有何作用？答：内容：⑴温度参数，如加热温度、轧制温度、冷却终了温度；⑵速度参数，如变形速度、冷却速度等；⑶变形程序参数，如道次变形程序、总变形程序等；⑷时间参数，如道次间的间隙时间、变形终了后到开始急冷的时间等。
作用：⑴变形温度是决定钢材具有良好强韧性能的重要工艺条件，轧前加热是实现控制轧制的第一步，它对钢材的最终性能，获得最适合的组织结构也同样有重要的作用。
关于热轧机的轧辊强度校核
关于热轧机的轧辊强度校核：（仅供参考，例子中的数据应代入自己的设备和计算数据）按轧制力最大道次校核轧辊强度。
轧辊尺寸分别是：辊颈尺寸为￠675×540 mm,辊头为梅花辊头d1=585 mm，d2=386 mm，辊身尺寸为￠850×1500 mm,轧辊材质为钢合金，[σ]=300 MPa，[τ]=72 MPa，由热轧规程知T2热轧压下规程第二道次轧制力最大，最大轧制力P=5620KN，轧件宽B=643 mm。
1．根据轧制力，作出轧辊的弯矩图和剪力图，扭矩图，如图2-15所示；2．根据弯矩图，扭矩图找出危险断面。
轧辊所受的弯矩图、剪力图和扭矩图从图中可知，辊的最大弯矩在Ⅰ—Ⅰ断面，由于支撑辊辊身只计算弯曲应力。
所以选取Ⅰ—Ⅰ断面，忽略扭矩只校核弯曲应力：弯曲力矩:Ms1=P/4(a-B/2)P=5620KN； a=L+L1=1500+540=2040mm； B=643mmMs1=2484 KN*m弯曲应力：σsh=Ms1/ WshMs1=2484 KN*m Wsh=πD ³/32=0.1D ³=0.1×（0.85）3=0.0614 m 3σsh =40.45 MPa轧辊许用弯曲应力[σ]= 140～300 MPaσsh ﹤[σ]Ⅰ面强度满足工艺要求，即辊身满足强度要求。
对Ⅱ面的强度校核：Ⅱ面受弯矩和扭矩作用，所示轧辊受弯曲应力和扭曲应力的综合作用。
弯曲力矩：Ms1=（P/2）*（L 1/2)=(5620×0.54）/4 KN ·m=758.7 KN ·m扭曲力矩:M j 扭=1/2Mc=433.5KN ·m弯曲应力：σsh=Ms1/ WshMs1=758.7 KN ·m Wsh=πD ³/32=0.1D ³=0.1×（0.675）3=0.0308 m 3 σsh=24.67 MPa扭曲应力：τt =M j 扭/W n M j 扭=433.5KN ·m W n =0.2d ³=0.2×（0.675）3=0.0615 m 3 τt =7.05 MPa热轧辊材质选钢合金轧辊，按第四强度理论计算合成应力：σJ =223t shτσ+=40.7 MPa σJ ﹤[τ]=72 MPaⅡ面强度满足工艺要求，即辊颈满足强度要求。
轧辊强度,轧制力等各方面校核
2、按用途分类 ① 工作辊：一般是驱动辊，辊颈小，并 与高温接触，因此，要求有一定的强度、刚 度和较高的耐磨性。 ② 支承辊：主要是承受弯曲负荷，要求 它有足够的抗弯强度和抗弯刚度。 此外，还要考虑支承辊与工作辊间的接 触应力。
3、按构造分类 ①软面轧辊 ②半硬面轧辊 ③硬面轧辊 ④特硬轧辊（冷硬轧辊）
2、轧辊的工作直径 Dg 是指轧辊与轧件接触进行变形而直接 工作的直径。在有槽轧辊上是指槽底处 直径。
3、辊身长度 L 是表征板带钢轧机特征的主要参数。 板带钢轧机以（四辊或多辊轧机则指工 作辊）辊身长度作为轧机标称的组成部 分。这是因为辊身长度能直观的反映出 轧机所能生产的最大板宽，而板宽也正 反映出了板带材的使用范围和生产板带 材的难易程度。
辊颈强度按弯扭合成应力考虑。因轧辊材质不同，故 采用不同的计算公式： 1）采用钢轧辊时，按第四强度理论：
p
2 2 d 3 d
2) 采用铸铁轧辊时，按莫尔理论：
2 2 p 0.375 d 0.625 d 4 d
轧辊危险断面取决于轧辊两侧辊颈支反力的大小和 传动端的位置。如不易判别，则应分别计算两侧辊颈的 合成应力，取较大值为辊颈危险端面的应力。
式中 ：Dmin －重车后最小辊身直径（ mm）。
2.3 轧辊的材料及选择
§2.3.1 轧辊的材料 1、常用轧辊材料 （1）铸铁轧辊 ①碳素铸铁轧辊（普通铸铁轧辊） ②合金铸铁轧辊 ③球墨铸铁轧辊
铸造轧辊时，采用不同的铸型，可以得到不 同硬度的铸铁轧辊。 ①软面铸铁轧辊：是用砂型直接浇注灰口铸 铁而成； ②半硬面铸铁轧辊：是内表面涂有一层厚度 约为15毫米的肌砂（粘土）的金属模子中浇铸 而成。 ③硬面铸铁轧辊 ：也是在金属模子内铸成， 但在模子内壁不涂肌砂，铁水冷却快， 碳体 来不及分解 。
压榨辊等辊强度和刚度校核
辊子强度和刚度校核压辊和导辊轴头许用应力压辊：[σ]=250KG/cm2 导辊：[σ]=500KG/cm2 其它辊：[σ]=350KG/cm2压辊和导辊辊筒许用应力钢件：[σ]=200KG/cm2铸铁件：小压榨辊：[σ]=150KG/cm2 小压榨辊：[σ]=110KG/cm2压辊和导辊辊筒刚度许用值压辊：ε/b〈1/5500-1/6000导辊：ε/b〈1/3500-1/4000胸案辊：ε/b〈1/9000-1/11000式中ε--辊体变形量即下式f，b---辊面宽钢件弹性模量=2.1X10的6次方KG/cm2铸铁件弹性模量=1.13X10的6次方KG/cm2一压辊和导辊轴头校核已知线压力q KG/cm2 ,辊体面宽b, 辊子轨距L, 辊子重量GR=(qb+G)/2-----------式中R为辊子单面支撑力轴头应校核边形截面I-I,II-II,III-IIIMI=RL1,MII=RL2,MIII=RL3------------式中LI,L2,L3为轴承中心到各截面的距离WI=π(D4-d4)/32D -----------式中D为外径,d为内径当d=0,WI=0.1D3 -----------式中D为不同截面外径σ=M/W σ<[σ] [σ] == 许用应力说明轴的弯应力不足以破坏轴校核剪应力τ<[τ] [τ]=0.3-0.4[σ]τ=R/A A---------最小截面面积=Πd2/4二压辊和导辊辊筒强度校核校核辊体中间截面WI=π(D4-d4)/32D -----------式中D为外径,d为内径M=(qb+G)(2L-b)/8 KG.CMσ=M/W σ<[σ] [σ] == 许用应力= 压辊和导辊辊筒许用应力三辊体刚度校核辊体最大挠度fmax=qb3(12L-7b)/384EI (mm)式中q为线压力和重量产生的线压力E--弹性模量I=π(D4-d4)/64L和b同上压辊：fmax/b〈1/5500-1/6000导辊：fmax/b〈1/3500-1/4000胸案辊：fmax/b〈1/9000-1/11000 既满足刚度条件四中高确定及中高分配确定相应辊fmaxK=2(fmax1+ fmax2) K 两个辊中高总和中高分配K1=D2/D1+D2K2=D1/D1+D2由于压力不同, 中高不同, 中高按工作压力磨制,给出几个压力下的中高值,出厂中高按85%磨制五石辊计算。
轧钢机械复习题
轧钢机械复习题第一篇：轧钢机械复习题《轧钢机械》试题一.填空题1．轧钢是将（钢锭或钢坯）轧制成钢材的生产环节。
2．轧钢机一般由（主电动机）（传动装置）（工作机座）三种主要装置组成。
3．钢板轧机是以（轧辊轧身长度）标称的。
4．钢管轧机是以（所能轧制的钢管的最大外径）标称的。
5．变形速度是指（单位时间内）的相对变形量6．金属在变形区内呈（三向受压）应力状态。
7．变形阻力随着变形程度增加而增大的现象叫（强化）8．强化消除包括（回复）和（再结晶）9．带张力轧制的四辊轧机传动类型是（传动工作辊）或（传动支承辊）11．影响轧机平均单位压力的主要因素是（金属变形阻力）和（金属应力状态）12．按照轧机类型，轧辊可分为（板带轧机轧辊）（型钢轧机轧辊）两大类。
难度：易答案：，13．轧辊由（辊身）（辊颈）（轴头）三部分组成14．型钢轧机轧辊的名义直径是指（齿轮座的中心距）。
初轧机轧辊的名义直径是指（辊环的外径）15．四辊轧机中支承辊的直径主要取决于（强度）和（刚度）难度：中答案：，16．四辊轧机辊系的抗弯刚度通常用（辊身长度/支承辊直径）表示，其值愈（小）则刚度愈（高）17．轧辊的重车率是指（全部的重车量与轧辊名义直径的百分比）19．根据操作特点，压下装置有（手动）（电动）（液压）三种类型。
20．上轧辊平衡装置的类型主要有（弹簧平衡装置）（重锤平衡装置）（液压平衡装置）三种21．根据轧钢机形式和工作要求，轧钢机机架一般分为（开式机架）和（闭式机架）。
22．轧件的整个剪切过程主要分为（刀片压入金属）和（金属滑移）两个阶段。
23．轧件矫正过程是使轧件产生（弹塑性）变形24．轧件矫正过程中的两个阶段是（弹塑性弯曲阶段）和（弹性恢复阶段）25．矫正机的作用是矫正轧件的（形状缺陷）难度：中答案：二．选择题1．大多数的钢材是通过（D）方法制成材的。
A.锻造B.挤压C 拉拔D轧制2.钢坯轧机是以轧辊（B）标称的A工作直径B名义直径3型钢轧机是以（A）标称的A齿轮座齿轮节圆直径B 工作直径4．“250半连续式线材车间”可以解释（B）A所有的精轧机轧辊名义直径都是250mmB最后一架精轧机轧辊名义直径是250mm5．斜轧机两轧辊的轴线（C）A平行B 垂直C 交叉6．横轧机两轧辊的旋向（A）A同向B 反向8．轧钢是使钢产生（B）A弹性变形B塑形变形C弹塑形变形9．相对变形（B）反映工件的真实变形程度A能B不能10．通常把轧制钢板看成是（B）问题A平面问题B平面应变11．金属的强化与变形程度（A）A有关B无关12．温度越高，金属强化消除的速度（B）A越小B 越大13．在轧制薄板时，一般采用（A）轧辊A小直径B大直径14．地下式卷取机卷取的温度一般在（A）A金属相变点以下B金属相变点以上三简答题什么是金属塑性变形阻力？其值大小取决于哪些因素？答：金属塑性变形阻力是指在单向应力状态下金属材料产生塑性变形时所需的单位面积上的力。
轧辊校核
轧辊校核4.1.1工作辊强度计算下工作辊受力分析如图4.1所示q=p/bq=p/lM f1/2M f1/2M zM kac b ed图4-1 工作辊受力分析及扭矩图其中 m KN b p q 21901630.135700=== 危险截面在ab 段810331=K M N·m对于铸铁轧辊，轧辊强度极限[b σ]=400MPaMPa2404006.0][6.0][=⨯==στ由于有支承辊承受弯曲力矩，并且前后张力差不大，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[]ττ<=⨯⨯==.84.158001.010********MPa W M k k （4-1）∴ 工作辊强度符合要求4.1.2支承辊强度校核支撑辊受力分析如图4.2所示。
图4.2 支承辊弯矩及应力分1、1-1断面和2-2断面强度校核由文献[1,88]可知，3111112.0--=d Pc σ3222222.0--=d Pc σ 式中 P ——总轧制压力d 1-1、d 2-2——1-1和2-2断面直径 d 2-2= d 1-1+2r11-σ、22-σ——1-1和2-2断面处的弯曲应力，MPa ；c 1 、c 2——1-1和2-2断面至反力P /2处的距离，mm ；由文献[1,88] c 1=(l 0－L 2)/2－rc 2=(l 0－L 2)/2其中，r 为1-1断面处过渡圆角半径，r =65mm 。
代入式得d 1-1=0.955m d 2-2=1.085m c 1=275mm c 2=345mm11-σ=56.35MPa < [σ]22-σ=47.52MPa< [σ] [σ]见后面，可知断面1-1和2-2满足强度条件。
2、.支撑辊辊身中部3-3断面处弯矩是最大的。
若认为轴承反力矩离l 等于两个压下螺丝的中心距0l 。
而且把工作辊对支撑辊的压力简化成均布载荷，可得3-3断面的弯矩表达式)84(033ll P M -=- （4.2） 323332D W π=- (4.3)辊身中部3-3断面的弯曲应力为)2(4.0032333333ll D P W M -⨯==---σ （4.4） 对于合金锻钢轧辊MPa 750~700][=σ 将已知参数带入（4.3）式中[]σσ<=-⨯⨯=-MPa 3.48)217602635(14804.0107.353633 ∴ 支承辊强度符合要求4.1.3工作辊与支承辊之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，在轧辊设计及使用时应进行校核计算。
冷轧考试题库讲解
一、判断题（×）1. 一般在轧制成品时，应采用正公差轧制。
（√）2.缓蚀剂的主要作用是避免过酸洗。
（√）4. 带钢的残余应力会产生板形缺陷，如果带钢的两边受压应力，则带钢将出现两边浪。
（×）5. 轧件宽度越小，工作辊的挠度越小。
（×）6. 轧制压力只能通过直接测量的方法获得。
（√）7.因各种因素，在轧制后发现中部有未轧区域（厚度超标），如果未轧长度较短，应作好记录和标记送下工序。
（×）8.工作辊除了有粗糙度的要求外，对于凸度、圆度和同轴度一般不作要求。
（√）9.轧机轧制时为保证生产顺行，要尽可能稳定轧制速度，不能一味追求高速。
（×）10.擦拭辊子（除平整辊外）作业时，在确认安全的状态下，可以在入口侧操作。
（×）11. 宽带钢轧制过程中只发生延伸变形。
（√）12. 细化晶粒是唯一的既能提高塑性，又能提高强度的方法。
（√）13.在控制计算机显示设备在故障状态，未经相关部门处理确认，并恢复正常状态下，严禁操作设备。
（√）14.氧化铁皮硬而脆，几乎无延展性。
（×）15. 强度是轧辊最基本的质量指标，它决定了轧辊的耐磨性。
16、目前，世界各国对去除钢铁表面的氧化铁皮采取了多种办法，下列方法中，使用较为普遍的是机械法、化学法、电化学法和氧化法。
（×）17、AGC 的中文译文为自动厚度控制。
（√）18、乳化液的维护温度对乳化液的使用和轧制没有影响。
（×）19、更换工作辊后，应先将辊缝调整到位后，再将轧制线调整到位。
（×）20、轧制过程中出现张力偏差过大，可通过倾斜来调整。
（×）21、轧制时，使用的乳化液油浓度越高越好。
（×）22、以下为工作辊负弯示意图：（×）23、乳化液的皂化值反映的是乳化液中氯离子的多少。
（×）24、欠酸洗的特征是带钢表面上残留着黑色的铁皮斑点或条文，严重欠酸洗时，整个带钢表面全呈黑色。
(精选)材料力学强度校核例题
26.9(MP)a[ t ]
m c axcN 352.86
32.3(MPa)[ c ]
mc ax
mt ax
∴该立柱安全！
7
[刘题8.14]( P285) 图为操纵装置水平杆，截面为空心圆形，内径d=24mm，
外径D=30mm，材料为Q235钢， []=180MPa，控制片受力 F1=600N， 试按第三强度理论校核杆的强度。
[单题8-6] P244
钢质拐轴， F=1kN， l1=150mm， l2=140mm， []=160MPa，F=50kN，试按第三强度理论确定轴AB的直径。
l1
B
A
l2
C
F
1
TM
l1
B
A
l2
C
F
TF2 l0.1(4kN m )
M F1 l0.1(5kN m )
r3
M 2 T 2 ≤ [ ]
W
W M 2 T 2
[]=60MPa，试按第四强度理论确定许可载荷。
1m 2m
A
B
D
C
D
C
1.5m
2m
1.5m
Q
T
(N·m) 2.55P
M
(N·m)
P
P
Q
P
C截面为危险截面
1.95P
r4
MC20.75T2 W
32
MC20.75T2
d3
P2.91(kN)
13
[单题8-8] P245
钢质拐轴， F=1kN， l1=150mm， l2=140mm， []=180MPa，试按第三强度理论校核轴的强度。
C
P1 P2
P
A
二辊型钢轧机轧辊强度计算
二辊型钢轧机轧辊强度计算1、辊身：计算弯曲应力；R1＝R2＝p/2 MD＝P/2·a/2－p/2·b/4 MD＝p(a/4－b/8)辊身的断面的弯曲应力为：бD = MD / WD= MD /(0.1 D3) ＝p(a/4－b/8)/(0.1 D3)2、辊颈的强度计算бd = Md / Wd = Md/ Wd= Md/(0.1d3)＝p(x/a) ·(a－x) ·c /(0.1d3）辊颈上的扭转应力为：τ d = Mn/Wn = Mn/(0.2d3)辊颈强度按弯扭合成应力考虑。
因轧辊材质不同，故采用不同的计算公式：1）采用钢轧辊时，按第四强度理论：σp＝6d2＋3τ2d ＝[p(x/a) ·(a－x) ·c /(0.1d3）]2＋3（Mn/0.2d3）2d2) 采用铸铁轧辊时，按莫尔理论：σp ＝0.375 бd ＋0.625[p(x/a) ·(a －x) ·c /(0.1d 3）]2＋4（Mn/0.2d 3）23．辊头的强度计算τd ＝ Mn/ Wd 1＝Mn/Wn1、辊身：计算弯曲应力；R 1＝R1＋R2 Px ＝R2·a R2＝p(x/a) MD ＝p(x/a)(a －x)·R2·(a －x) 辊身的断面的弯曲应力为：бD = MD / WD= MD /(0.1 D 3) ＝p(x/a)(a －x)/(0.1 D 3)2、辊颈的强度计算бd = Md / Wd = Md/ Wd= Md/(0.1d 3)＝p/2·c/(0.1d 3)辊颈上的扭转应力为：τ d = Mn/Wn = Mn/(0.2d 3)辊颈强度按弯扭合成应力考虑。
因轧辊材质不同，故采用不同的计算公式：1）采用钢轧辊时，按第四强度理论：σp ＝6d 2＋3τ2d ＝[p(1－x/c)·c /(0.1d 3）]2＋3（ Mn/0.2d 3）2d2) 采用铸铁轧辊时，按莫尔理论：224625.0375.0dd d p τσσσ++=σp ＝0.375 бd ＋0.625[p/2 ·c /(0.1d 3）]2＋4（Mn/0.2d 3）23．辊头的强度计算τd ＝ Mn/ Wd 1＝Mn/Wn224625.0375.0dd d p τσσσ++=。
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轧辊强度校核习题详解验算Φ500×3三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W n = 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 KNR2= （P5+P9+P13）- R1= （600+800+1100）-1167.94=1332.06KN2）轧辊各位置点的弯矩值：Ma = R1*300/2/1000 = 1167.94 *0.15 =175.191KN.mMb= R1* 286/1000 = 1167.94 *0.286 =334.03KN.mMc= 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.mMe = R2*300/2/1000 = 1332.06 *0.15 =199.81KN.m3）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 +M5=60+30+20=110.0 KN.m95）辊身强度计算：三个孔型处的弯曲应力分别为：σD5 = Mb /（0.1D53）= 334.03 / ( 0.1×0.4253) = 43.51 MPaσD9 = Mc /（0.1D93）= 621.98/ ( 0.1×0.3843) = 109.85 MPaσD13 = Md /（0.1D133）=470.22 / ( 0.1×0.343) = 119.64MPa6）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：σd = Me /（0.1d3）=199.81/ ( 0.1×0.33) = 74 MPa危险断面的扭转应力:τd = Mn /（0.2d3）=110/ ( 0.2×0.33)= 20.37 MPa辊颈危险断面的合成应力:σd p = (σd2 +3τd2 )1/2= (74 2 +3×20.372 )1/2 = 81.98 MPa7）辊头的强度计算：τd 1= Mn /（0.07d13）=110/ ( 0.07×0.283 ) = 71.59 MPa8）轧辊的许用应力：[σ] = σb / n = (500 ~ 600) / 5 = 100 ~ 120 MPa[τ] = 0.6[σ] = 0.6×( 100 ~ 120) = 60 ~ 72 MPa9）结论：辊身、辊径的应力均小于许用值，所以轧辊受力安全，不合符要求。
例题4：在如下图2-3所示的2300二辊热轧板带钢轧机上轧制宽度为1700mm 的钢板，最大轧制力9.6MN ，最大扭矩0.60MN.m 。
轧辊辊身直径D=950mm ，辊颈直径d=560mm ，辊颈长度l=560mm 。
辊头为梅花头，其梅花头外径d 1 = 510mm ，抗扭断面系数W n = 0.07d 13。
轧辊材质为铸钢，许用应力[σ]=100~120MP a ，[τ] = 0.6[σ]。
校核其轧辊强度。
（要求画出轧辊的弯矩图和扭矩图）图2-3 2300二辊热轧板解：（1）根据静力平衡，由板带轧机受力可得两端轴承座的支反力：MN P R R 8.426.9221==== （2）画出轧辊的弯矩和扭矩图（3）辊身轧辊中部的弯矩计算：从辊身弯矩图可知，辊身中部的弯矩最大值为： m MN b a P M ⋅=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=824.41000181700456023006.984max 辊身中部的弯曲应力为： MPa D M D 26.56950.01.010824.41.0363max =⨯⨯==σ （4）辊颈根据弯矩和扭矩图知，传动侧辊颈受弯矩和扭矩的作用，其弯矩值为：m MN C R M d ⋅=⨯==344.1280.08.42对应的弯曲应力为： MPa d M d d 53.76560.01.0344.11.033=⨯==σ 传动侧辊颈所受扭矩：m MN M n ⋅=60.0对应的扭转应力为： MPa d M n d 08.17560.02.060.02.033=⨯==τ 由于轧辊材质为铸钢，按第四强度理论计算弯扭合成应力： MPa d d p 41.7808.17353.7632222=⨯+=+=τσσ（5）辊头轧辊传动侧辊头只承受扭矩，其扭转应力为：MPa d M n62.64510.007.060.007.0331=⨯=⨯=τ （6）轧辊许用应力：[σ]=100∽120MP a ，[τ] = 0.6[σ]=60∽72 MP a（7）结论：辊身、辊颈和辊头的应力均小于许用应力值，所以轧辊受力安全，合符设计要求。
（1分）例题5：在2700mm 二辊式热轧机上轧制宽度为2050mm 的钢板，，最大轧制力为15MN ，最大扭矩0.74MN.m 。
轧辊直径D=1060mm ，辊颈直径d=600mm,辊颈长度l=580mm ，辊头为梅花头，截面模数W n =0.07d 13，直径d 1=520mm 。
轧辊材质为铸钢，许用应力[σ]=120MP a ，[τ] = 0.6[σ]。
校核其轧辊强度。
（要求画出轧辊的受力图，弯矩和扭矩图。
）例题6：验算Φ600×3三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 =1000KN , P9=800KN , P5 =600 KN ;3）各道的轧制力矩：M13 = 65KN .m , M9= 35KN.m , M5= 30KN.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 mm5）轧辊右侧为传动端；6）轧辊材质为铸钢，其强度极限为σb= 500～600 MPa;7）轧辊安全系数取n =5;8）[τ] = 0.6[σ]例题7：试计算某车间φ90/φ200⨯200四辊冷轧机的轧辊强度。
轧辊尺寸如图2所示，轧制带钢宽度b =150mm ，压下量h ∆=0.4mm ，工作辊材质为9Cr ，b σ=833MPa ；支撑辊材质为40Cr ，b σ=686MPa ；轧机采用工作辊传动，轧制压力P=313.6KN ，最大张力T=1.96KN 。
（工作辊辊径处张力引起的弯曲力矩按照一侧张力等于零，零一侧为最大的特例来计算。
查表得，40Cr 的接触许用应力][σ=2000MPa ，][τ=610MPa ）图2-4 φ90/φ200⨯200四辊冷轧机轧辊尺解：（1）计算支撑辊强度 支撑辊辊身中部的弯曲力矩 m KN L a P M •=-=-=22)82.0438.0(6.313)84(22 支撑辊辊身处弯曲应力MPa D M 5.27)2.0(1.010221.0333222=⨯⨯==-σ 辊身的安全系数255.276862===σσb n 支撑辊辊颈处弯曲力矩m KN C P M j •=⨯=•=1.1409.026.31322 支撑辊辊径处弯曲正应力MPa d M j j 164)095.0(1.0101.141.03332=⨯⨯==-σ 支撑辊辊颈处的安全系数2.4164686===j b n σσ 从计算结果看，支撑辊辊身处安全，辊颈处安全系数偏低。
（1） 计算工作辊强度作用在传动端工作辊辊颈上的扭矩m kN h R P M n •=⨯=∆=67.00004.0045.026.31321 工作辊辊径处的扭转剪切应力m kN d M n n •=⨯⨯==-8.36)045.0(2.01067.02.03331τ m kN C S M j •=⨯=•=03.006.0496.141 MPa d M jj 3.3)045.0(1.01003.01.03331=⨯⨯==-σMPa n j p 8.63)8.36(33.332222=⨯+=+=τσσ 工作辊辊径的安全系数138.63833===p b n σσ 故工作辊安全 辊头处扭转剪切应力MPa d M n 53)04.0(2.01067.02.0333''=⨯⨯==-τ MPa 905233''=⨯==τσ 辊头处安全系数3.990833'===σσb n 故辊头处安全。
（2） 计算接触应力MPa r r r r q 1700045.01.0045.01.010263.02.03136.05.1318.0318.052121max max =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-θσ 根据][304.0max max τστ≤= MPa 5171700304.0max =⨯=τ 综上，max σ=1700MPa<][σ，m ax τ=517MPa<][τ，故强度校核通过。