Vol.28 No.4 束学道等：H400大型楔横轧机工作机座的结构及设计 .379. 由此得到轧机总体刚度[为： 算法首次精确地计算出H1400大型楔横轧机整 k=:-8533X3358=2410kNmm1, 体刚度，更新传统计算楔横轧机刚度不包括辊系 k,+kc8533+3358 的作法，具有计算模型假设少，综合性强，计算速 即H1400大型楔横轧机刚度为2410kNmm-1. 度快和计算精度高等优点，为新型楔横轧机设计 通过上面对工作机座变形量的计算，得到 提供有效的数值方法， H1400楔横轧机机座各部分变形比例分别为：机 架占27.5%，辊系占57.5%，轴承座占10%，压 参考文献 下螺丝和螺母占5%，显然，H1400楔横轧机机座 [1]胡正衰，张康生，王宝雨，等.楔横轧理论与应用，北京：治 金工业出版社，1996：204 主要变形为辊系和机架，压下螺丝和螺母变形所 [2]邢希东，束学道，胡正寰·多楔楔横轧端面移动量实时测试 占比例很小，另外，有预应力工作机座刚度比无 系统研制.北京科技大学学报，2004,26(5).548 预应力刚度提高近1倍。因此，提高轧机刚度的 [3]束学道，邢希东，胡正寰，工艺参数对楔横轧多楔轧制成形 主要措施是提高辊系和机架刚度，H1400楔横轧 机理影响分析.北京科技大学学报，2005,27(2)：222 机机架采用闭式机架，并设有预应力装置，该结构 [4]束学道，胡正寰，邢希东，横轧机刚度边界元有限元耦合算 设计是合理的， 法.机械工程学报，2004,40(9)：58 [5]连家创，段振勇，刘志勇，四辊轧机横向振动固有频率的研 3结论 究.机械工程学报，1983,19(3)：1 [6]王海文、轧钢机械设计·北京：机械工业出版社.1989：134 (1)H1400大型楔横轧机工作机座的结构及 [7]李健.$Y型高刚度小型轧机的力学特性分析，冶金设备， 设计，不仅为满足大型轴类件生产和市场需求提 1998,19(1):16 供了有效的设备保障，而且也是对国内H型楔横 [8]Shu X D.Xing X D.Application of sub-element and micro-ele- ment in BEM with roller bearing load.Chin J Mech Eng 轧机系列化的进一步补充， 2004,17(3):423 (2)本文采用笔者开发的边界元有限元耦合 Structure and design of the housing of an H 1400 heavy cross wedge rolling mill SHU Xuedao,ZHAO Jiang,HU Zhenghuan Mechanical Engineering School.University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083.China ABSTRACT The paper expatiated the structure and designed demand of the housing of a H1400 heavy cross wedge rolling mill developed by the authors.A coupling method of boundary element method and fi- nite element method was adopted to numerically simulate the deformation of main parts during the process of cross wedge rolling and accurately calculate the strength and rigid of the mill.The results show that the designed structure of the housing of a H1400 heavy cross wedge rolling mill provides effective equipment for meeting the market demand and rolling large sized shaft parts. KEY WORDS cross wedge rolling mill;housing;strength;rigid;numerical simulation由此得到轧机总体刚度［4］为： k＝ kJ kG kJ＋kG ＝ 8533×3358 8533＋3358 ＝2410kN·mm —1‚ 即 H1400大型楔横轧机刚度为2410kN·mm —1． 通过上面对工作机座变形量的计算‚得到 H1400楔横轧机机座各部分变形比例分别为：机 架占27∙5％‚辊系占57∙5％‚轴承座占10％‚压 下螺丝和螺母占5％．显然‚H1400楔横轧机机座 主要变形为辊系和机架‚压下螺丝和螺母变形所 占比例很小．另外‚有预应力工作机座刚度比无 预应力刚度提高近1倍．因此‚提高轧机刚度的 主要措施是提高辊系和机架刚度．H1400楔横轧 机机架采用闭式机架‚并设有预应力装置‚该结构 设计是合理的． 3 结论 （1） H1400大型楔横轧机工作机座的结构及 设计‚不仅为满足大型轴类件生产和市场需求提 供了有效的设备保障‚而且也是对国内 H 型楔横 轧机系列化的进一步补充． （2） 本文采用笔者开发的边界元有限元耦合 算法首次精确地计算出 H1400大型楔横轧机整 体刚度‚更新传统计算楔横轧机刚度不包括辊系 的作法‚具有计算模型假设少‚综合性强‚计算速 度快和计算精度高等优点‚为新型楔横轧机设计 提供有效的数值方法． 参 考 文 献 ［1］ 胡正寰‚张康生‚王宝雨‚等．楔横轧理论与应用．北京：冶 金工业出版社‚1996：204 ［2］ 邢希东‚束学道‚胡正寰．多楔楔横轧端面移动量实时测试 系统研制．北京科技大学学报‚2004‚26（5）：548 ［3］ 束学道‚邢希东‚胡正寰．工艺参数对楔横轧多楔轧制成形 机理影响分析．北京科技大学学报‚2005‚27（2）：222 ［4］ 束学道‚胡正寰‚邢希东．横轧机刚度边界元有限元耦合算 法．机械工程学报‚2004‚40（9）：58 ［5］ 连家创‚段振勇‚刘志勇．四辊轧机横向振动固有频率的研 究．机械工程学报‚1983‚19（3）：1 ［6］ 王海文．轧钢机械设计．北京：机械工业出版社‚1989：134 ［7］ 李健．SY 型高刚度小型轧机的力学特性分析．冶金设备‚ 1998‚19（1）：16 ［8］ Shu X D‚Xing X D．Application of sub-element and micro-ele￾ment in BEM with roller bearing load．Chin J Mech Eng‚ 2004‚17（3）：423 Structure and design of the housing of an H1400heavy cross wedge rolling mill SHU Xuedao‚ZHAO Jiang‚HU Zhenghuan Mechanical Engineering School‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China ABSTRACT The paper expatiated the structure and designed demand of the housing of a H1400heavy cross wedge rolling mill developed by the authors．A coupling method of boundary element method and fi￾nite element method was adopted to numerically simulate the deformation of main parts during the process of cross wedge rolling and accurately calculate the strength and rigid of the mill．The results show that the designed structure of the housing of a H1400heavy cross wedge rolling mill provides effective equipment for meeting the market demand and rolling large-sized shaft-parts． KEY WORDS cross wedge rolling mill；housing；strength；rigid；numerical simulation Vol．28No．4 束学道等： H1400大型楔横轧机工作机座的结构及设计 ·379·