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無縫鋼管機架的結構尺寸設計
機架的結構尺寸設計
在軋制過程中，被軋制的金屬作用到軋輥上的全部軋制力，通過軋輥軸承，軸承座，壓下螺絲及其螺母傳給機架，并由機架全部吸收，不傳給地基。因此，對機架必須要求有足夠的強度和剛度。
本機架采用閉式機架，機架的主要結構尺寸包括：機架窗口寬度（B）和高度（H）以及機架立柱端面尺寸。
1.機架窗口寬度B的設計
為了便與換輥，在閉式機架中，窗口的寬度B應稍大于軋輥的輥徑D，而且在換輥側的窗口寬度應大于5—10mm，通常由滑板內的厚度差來保證。
B = Bz + 2S （5-7）
式中
B ——機架的窗口寬度
Bz———支承輥軸承座的寬度
S ——窗口滑板的寬度，一般取S=20—40mm
由上式，取B=1200mm
2.機架窗口高度H的設計
機架窗口高度H主要取決于軋輥直徑，軸承座高度，壓下螺絲伸出量（或液壓壓下的油缸及有關零件的高度尺寸）和安全臼（或止推墊）短支撐等有關零件的高度尺寸，以及換輥等要求來決定。
H = H1 + H2+ H3 + S1 + S2 (5-8)
式中：
H1 —— 兩個（或四個）軋輥接觸時，上下軸承座之間的最大距離 單位：mm
H2—— 安全臼或測壓元件及均壓塊的高度，mm
H3—— 下軸承座底墊板的厚度,mm
S1—— 軋輥換輥時的最大開口度，mm
S2—— 機架窗口高度尺寸裕量，mm
通過上式，取H = 3400mm
3.機架立柱斷面尺寸的設計
機架立柱斷面尺寸是根據強度條件確定的。由于作用于軋輥輥頸和機架立柱上的力相同，而輥徑強度近似地與其直徑的平方（d2）成正比，故機架立柱根據（F/ d2）的經驗數據，取
F/ d2 = 0.8
則 F=0.8 d2 =980cm2 (5-9)
機架立柱斷面面積對機架的剛度影響較大。在現代軋機的設計中，為了提高軋件的軋制精度，有逐漸增大立柱斷面面積的趨勢。在本設計中，為了保證軋機剛度，暫取F = 1500 cm2
機架立柱斷面寬度375mm，厚度500mm，機架衡量寬度680mm,厚度500mm。機架材料為ZG35.其機械性能為σb≥500MPa，屈服極限σs=280MPa,延伸率δ≥15%，沖擊韌性σk=35N m/mm2 ，其許用應力：在橫梁中：［σ］≤5kN/cm2 = 50MPa,在立柱中：［σ］≤4kN/cm2 = 40MPa
