小型复合材料试验轧机主机设计+CAD图纸+总装图(14)
（2）抬起轧辊时起帮助轧辊上升的作用。
图5-1上辊和压下螺丝及螺母间存在两处间隙
5.2 平衡装置的设计与计算
5.2.1 平衡装置的结构组成
（1）选用弹簧式平衡装置，其结构简单、造价低廉、文护简单。
（2）弹簧式平衡装置由四个弹簧和拉杆组成，弹簧放在机架盖上部，上辊的下瓦座通过拉杆吊挂在平衡弹簧上。
5.2.2 弹簧的设计计算
（1）被平衡零件的重量
弹簧的平衡力应是被平衡重量的1.2~1.4倍(即过平衡系数K=1.2~1.4)，可通过拉杆上的螺母调节。当上轧辊下降时，弹簧压缩，上升时则放松，因此，弹簧的平衡力是变化的，弹簧越长，平衡力越稳定。
材料 密度（N/m3 ） 质量（N）
轧辊 合金锻钢 78 477
上轴承座 铸铁HT200 73 46.9
下托轴承座 铸铁HT200 73 12.7
上轴瓦 锡青铜ZCuSn10-1 88 7.9
下轴瓦 锡青铜ZCuSn10-1 88 6.1
（2）计算
1.选择弹簧材料并确定许用应力[τ]
选用B组低合金钢弹簧钢丝，试选钢丝直径 ，查表15.5取
，由表15.4查得II类载荷弹簧的许用剪应力
⑤确定弹簧刚度
由式（15.12），
⑥确定
4.计算弹簧几何尺寸
①弹簧中径D
②弹簧内径D1
③弹簧外径D2④总圈数n1
⑤节距p
⑥自由高度H0⑦螺旋升角α
⑧弹簧丝展开长度L
5. 验算稳定性
稳定性满足要求
（2）变载荷疲劳强度和静强度验算
对载荷循环次数 或载荷变化幅度不大的弹簧，可略去该两项验算。
（3）绘制弹簧零件工作图
①计算
由式（15.17）的符号名称及取值说明知：
6轧机机架
6.1 机架的结构
轧钢机架是轧机的重要部件，其尺寸和重量最大，机牌坊约为机架重量的70%~80%，为工作机座重量得30%~40%，为轧机主机列重量的20—25%，轧辊轴承座及轧辊调整装置都安装在机架上。机架要承受轧制力、瞬间冲击力和部分轧制力矩。所以，要有足够的强度和刚度。
根据轧钢机型式和工作要求，轧钢机架分为闭式和开式两种。由于本设计用于冷轧板材，对机架强度和刚度有要求较高，所以采用闭式机架。
6.2机架材料和许用应力
机架材料和许用应力ZG270~500 铸钢，其强度极限 ，由于计价是轧机中最重要的零件，必须具有较大的强度和刚度，绝不允许出现任何问题，其安全系数取得较大，一般为10到12，对于ZG270~500铸钢来说，其许用应力采用下列数值：
横梁 ，立柱
6.3 机架结构参数的设计
机架的主要结构参数包括：窗口高度（H）、宽度（B)和机架立柱断面面积（F）。
6.3.1机架窗口宽度
为了便于更换轧辊，窗口的宽度（B)应该稍大于轧辊最大直径D，取机架窗口宽度等于轴承座的宽度，即B=128mm
6.3.2机架窗口高度
机架窗口高度主要取决于轧辊直径、上下轴承座高度、压下螺杆的伸出量、上推垫块、下轴承座垫板，传感器的高度，即H=415mm
图6-1 机架结构
6.3.3机架立柱断面尺寸
闭式机架采用惯性矩较大矩形断面立柱，可以减小横梁上承受的弯曲力矩。