轧钢生产车间,用来纵向运输轧件的输送辊称为辊道。热轧时,一般都通过辊道将坯料送往剪切机或送往轧机轧制等,在各种作业线上得到广泛的应用。在大型BD1开坯机上,辊道辊子一般很靠近轧辊,因为当将轧件送入轧钢机轧辊时更为可靠和安全。由于在炉内烧制工艺的因素等原因,一般出来的轧件前端都会发生不同程度的弯曲。当轧件前端向上弯曲的时候,一般不会冲击辊子,但是当轧件向下弯曲的时候,对辊子的冲击将会很大,固定机架辊两端的轴承座的螺栓断裂失效周期远远小于了设计预期。同时,轧件在BD1轧机中分多个道次轧制,使前后的机架辊处于一个强冲击下恶劣的工作环境中。某轨梁厂的工作人员通过车削轧辊以及选用更大的公称直径的螺栓等方式来改善螺栓的断裂失效的情况,但是效果都不是很明显。本文以该轨梁厂轧钢生产线的机架辊为研究对象,分析机架辊螺栓断裂失效的因素,并且对机架辊进行合理的优化,有效地缓冲轧件的冲击力。同时当螺栓发生断裂之后,能够实现快速的更换,减少中断生产的时间。为研究螺栓断裂的原因以及对其进行有效的改进分析,本论文的主要内容如下:1.建立该机架辊的几何模型,并且对模型进行适当的修改,忽略掉其中的某些对计算结果影响的特征,简化模型。2.利用三维软件与有限元分析软件之间良好的接口,将模型导入到有限元分析软件中,计算该模型。3.通过对碰撞结果的分析,对等效应力云图的参看等方式,寻找在碰撞的过程中应力集中的部分,并对材料的屈服极限进行校核。以此为参照,与优化之后的应力作比较,鉴定优化的效果。4.计算螺栓在轧件冲击作用下的受力,分析各个工况下轧件碰撞产生作用力对螺栓寿命的影响。找出影响螺栓寿命的原因,并针对该影响因素对机架辊结构进行优化,提高螺栓实际的寿命。经研究结果表明:轧件对辊子碰撞产生的力不能得到有效的缓冲是导致螺栓断裂失效的主要原因。计算分析显示,通过加装阻尼垫片的方式,可以很明显的缓冲轧件的冲击力,延长设备的寿命。另外,减小轧件的咬入速度也能够延长设备的寿命,但是这种方式降低了企业的生产效率。