課程設(shè)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(shè)備設(shè)計最大軋制力下進展計算〔最大軋制力數(shù)，依據(jù)線性關(guān)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(yīng)力值ii,maxP

——公稱軋制力下該零件的最大應(yīng)力值——許用應(yīng)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(yīng)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(shè)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(yīng)力分布圖，最大等效應(yīng)力為3-12133MPa3-13。圖3-10 方案1壓下螺絲孔等效應(yīng)力分布圖3-11 方案1壓下螺絲孔主應(yīng)力分布圖3-12 壓下螺絲孔最大等效應(yīng)力〔局部〕圖3-13 壓下螺絲孔最大主應(yīng)力〔局部〕40.7MPa，43.4MPa。圖3-14 下部過渡圓角最大等效應(yīng)力圖3-15 下部過渡圓角最大主應(yīng)力3-172機架壓下螺栓孔處應(yīng)力分布圖，最大等效應(yīng)力為122MPa134MPa。圖3-16 方案2壓下螺絲孔最大等效應(yīng)力圖3-17 方案2壓下螺絲孔最大主應(yīng)力3-183-19為機架上橫梁過渡圓角處應(yīng)力分布圖。最大等效應(yīng)力為782MPa466MPa。計算中有應(yīng)力集中消滅。圖3-18 上部過渡圓角等效應(yīng)力分布圖3-19 上部過渡圓角主應(yīng)力分布3-203-212機架過渡圓角處應(yīng)力分布圖，最大等效應(yīng)力為42.4MPa46.1MPa。圖3-20 下部過渡圓角等效應(yīng)力分布結(jié)論

圖3-21 下部過渡圓角主應(yīng)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(yīng)力變化，安全系數(shù)如下：1機架安全系數(shù)為：450