Б - лопасть для универсального шарнира

Таблица 2.1

Предел прочности материала валков

Кованые валки	Литые валки
Марка стали		Марка материала
1. Углеродистые стали 50-60	600-650	1. Углеродистые стали 50-70	500-600
2. Легированные стали 55Х, 55ХН, 60ХН	620-680	2. Легированные стали 50Х, 55Х, 55ХН, 60ХН, У15ХНМ	580-650 680-700
3. Легированные стали 9Х, 9Х2, 9ХФ, 9ХМ, 9Х2М	800-1000	3. Чугун СШ-СШХН, ЛШ-ЛШХН СП-СПХН, ЛП-ЛПХН	400-500 400-500

Значения предела прочности металла на сдвиг обычно принимают как долю от : =(0,6 ¸ 0,7) .

ПРИМЕР 2.1. Рассчитать на прочность валок черновой рабочей клети дуо широкополосного стана 1400. Размеры валка (см. рис.2.1), м: D=0.85; L=1.4; A=2.15; d=0.6; l=0.75; d₁=0.42. Усилие прокатки P=8000 кН. К трефу валка приложен крутящий момент М_кр=450 кН*м. Ширина прокатываемого листа В=1.0 м. Материал валка - литая сталь марки У15ХНМ.

По формуле (2.2) рассчитаем максимальный изгибающий момент в бочке валка

Соответствующее ему напряжение изгиба в бочке валка определим по формуле (2.1)

Максимальное изгибающее напряжение в шейке валка при расчете по формуле (2.3) составит

Напряжение кручения в приводной шейке валка рассчитаем по формуле (2.4)

Поскольку валок изготовлен из стали, суммарное напряжение в шейке валка найдем по формуле (2.5)

Так как концевая часть валка выполнена в форме трефа, то напряжение кручения в ней рассчитаем по формуле (2.7)

С учетом полученных напряжений определим коэффициенты запаса прочности в каждом элементе валка по формулам (1.2), принимая по табл. 2.1 предел прочности для материала валка на изгиб и на кручение В результате получим следующие коэффициенты запаса прочности:

в бочке валка

в шейке валка

в трефе валка

Все полученные значения коэффициентов запаса прочности выше допустимого [n]=5, т.е. все элементы валка имеют достаточную прочность. При этом можно сделать вывод, что наиболее слабым элементом валка является приводной треф.