課程設計分析報告式樣

機架有限元分析本章分析計算中，均承受在設備設計最大軋制力下進展計算〔最大軋制力數(shù)，依據(jù)線性關系，求得在許用范圍內(nèi)該零件所能承受的最大軋制力，即Pi,mxii

Pi,max

(3-17)式中 P ——公稱軋制力——該零件許用應力值ii,maxP

——公稱軋制力下該零件的最大應力值——許用應力下該零件所能承受的最大軋制力i,max又由

bini

(3-18)式中

——該零件強度極限bin——該零件安全系數(shù)i因此，由式(3-17)、式(3-18)可得在許用應力范圍內(nèi)該零件所能承受的最大P為P P bi

P

(3-19)i,max

ni

i,max最終取各零件所能承受的最大軋制力中的最小值作為整個設備所允許的最大軋制力，即

Pmax

Pi,max

,Pj,max

(3-20)軋機的最大軋制力為30000kN，對于一片機架，其載荷按總載荷的一半15000kN進展計算。模型的建立依據(jù)構(gòu)造及載荷對稱性，取機架四分之一作為分析模型，模型中窗口內(nèi)圓225mm〔1〕180mm〔2〕，R40mm,圓R30mm，詳見以下各模型。邊界條件及載荷3-2，載荷作用在機架上橫梁壓下螺孔臺階處和下橫梁窗口內(nèi)外表3-33-415000KN1/43-5，在機架四分之一對稱面上建立對稱約束，這里12略。圖圖3-2 軋機有限元模型圖3-3 壓下螺孔單元劃分圖圖3-4 機架窗口內(nèi)圓角單元劃分圖3-5 邊界載荷有限元結(jié)果分析值為0.984mm；其水平方向變形趨勢如圖3-7，單側(cè)立柱最大X向位移值為0.397mm。圖3-6 方案1機架鉛垂方向變形圖3-7 方案1機架水平方向變形圖3-8 方案2機架鉛垂方向變形20.985mm3-8,水平方向0.394mm3-9。圖3-9 方案2機架水平方向變形3-111機架壓下螺絲孔處應力分布圖，最大等效應力為3-12133MPa3-13。圖3-10 方案1壓下螺絲孔等效應力分布圖3-11 方案1壓下螺絲孔主應力分布圖3-12 壓下螺絲孔最大等效應力〔局部〕圖3-13 壓下螺絲孔最大主應力〔局部〕40.7MPa，43.4MPa。圖3-14 下部過渡圓角最大等效應力圖3-15 下部過渡圓角最大主應力3-172機架壓下螺栓孔處應力分布圖，最大等效應力為122MPa134MPa。圖3-16 方案2壓下螺絲孔最大等效應力圖3-17 方案2壓下螺絲孔最大主應力3-183-19為機架上橫梁過渡圓角處應力分布圖。最大等效應力為782MPa466MPa。計算中有應力集中消滅。圖3-18 上部過渡圓角等效應力分布圖3-19 上部過渡圓角主應力分布3-203-212機架過渡圓角處應力分布圖，最大等效應力為42.4MPa46.1MPa。圖3-20 下部過渡圓角等效應力分布結(jié)論

圖3-21 下部過渡圓角主應力分布依據(jù)以上模型分析可得出機架剛度：方案1：30000/0.894=33557KN/mm2：30000/0.895=33519KN/mm0.1%。方案1中窗口圓角圓弧半徑為R=225mm,方案2中窗口圓角圓弧半徑為R=180mm,40.7MPa42.4MPa4%，可以認為機架窗口圓角圓弧對強度影響很大，直接影響機架的安全系3-123-21可以看出局部應力變化，安全系數(shù)如下：1機架安全系數(shù)為：450