HC轧机主体设计计算+CAD图纸(14)
（5－3）
式中 、 、 －工作辊、中间辊、支承辊直径，mm。
机架立柱的断面尺寸是根据强度条件确定的。由于作用于轧辊辊颈和机架立柱上的力相同，而辊颈强度近似地与其直径平方 成正比，故机架立柱的断面积 与轧辊辊颈的直径平方 有关。在设计时，可根据比值 的经验数据确定机架立柱断面积，再进行机架强度验算。根据轧辊材料和轧钢机类型，比值 可按表5.1选取
表5.1 机架立柱断面积与轧辊辊颈直径平方的比值
轧辊材料 轧机类型 比值
备注
铸铁 0.6～0.8
碳
钢 开坯机 0.7～0.9
其他轧机 0.8～1.0
铬钢 吹冰辊轧机 1.2～1.6 按支承辊辊颈直径计算
机架立柱断面尺寸对机架刚度影响较大。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。
尺寸位置参见图5.6 简化机架结构简图
设计步骤 设计内容 设计结果
(1)机架窗口宽度B
(2) 机架窗口高度H
(3)立柱断面尺寸F 取s=25mm,
操作侧的窗口宽度：B=1400mm
传动侧的窗口宽度：B=13950mm
支撑辊轴颈：d=700mm
操作侧：B=1400mm
传动侧：B=13950mm
5.3 轧机机架断面形状选择
根据力矩分配的条件，可以找到机架断面形状选择的原则。
机架立柱常用的断面形状有近似正方形、矩形和工字型三种。在断面积相同的情况下，工字型断面和矩形断面有较大的惯性矩，其抗弯能力较大，适用于宽度较大的二辊轧机。初轧机机架为了固定滑板方便，也经常选用工字型断面。
闭式机架采用惯性矩较大的工字型或矩形断面立柱，可以减少横梁上承受的弯曲力矩，使横梁断面尺寸减小。对吹冰辊轧机用的窄而高的闭式机架，在水平作用力不大时，机架立柱采用近于正方形断面较为合理。虽然，近似正方形断面的惯性矩较小，会增加横梁的弯曲力矩，但是立柱的弯曲力矩也相应的减少。在这种轧机上，由于立柱高度大于横梁的长度，从立柱上省下来的材料将超过横梁所需要的材料，对于减轻机架重量还是有利的。
故在本次的课题中，机架的断面形状选近似于正方形断面。
5.4 轧机机架材料的许用应力
机架一般采用含碳量为0.25～0.35的铸钢，例如ZG270-500，其强度极限 =500～600MPa，延伸率 。
由于机架式轧机最重要的部件，必须具有较大的强度储备，一般机架的安全系数不小于10，对于ZG270-500，其许用应力为：
对于横梁
对于立柱
以上安全系数是根据以下原则确定的，即当轧辊发生过载断裂时，机架不应该发生塑性变形，这时的许用应力 可以表示为：
（5－4）
式中 －机架材料的屈服极限，MPa；
－机架的计算载荷，即轧制时轧辊辊颈传给机架的轧制力，KN；
－轧辊达到断裂时，通过轧辊辊颈传给机架的最大轧制力，KN。