机架是轧机中最重要的零部件之一,用来安装轧辊辊系及轧辊调整装置,并承受轧制力,其强度和变形将影响到整个设备的可靠性、产品的轧制精度及设备的装配关系,因此机架应具有足够的强度和刚度,以保证其工作的可靠性。因此,分析机架强度和刚度,并在此基础上研究机架的疲劳寿命对机架的维护、使用寿命和设计水平具有重要的指导意义。本论文以某轧钢厂1700生产线四辊可逆式轧机为研究对象,采用有限元法对机架结构进行了应力和变形分析;根据现场轧制力测试统计出轧机载荷谱图,结合有限元计算结果,采用随机疲劳寿命分析的方法,对机架进行疲劳寿命分析计算。论文首先采用有限元法对机架整体进行分析。计算结果表明:机架上横梁压下螺母孔顶部过渡圆弧处是应力最大的部位,该部位应力梯度大、过渡圆弧半径很小,须采用子模型方法进行精确计算;辊系轴承座施加给机架立柱的侧向力对机架窗口宽度的变形有很大影响,必须计及侧向力的作用,才能精确计算出机架窗口宽度变形。论文其次运用“子模型”法,采用尺度更小的单元,对应力最大部位—机架上横梁压下螺母孔顶部过渡圆弧处进行细化分析和结构优化,有效提高计算的效率及精度,并对结构局部进行修改。论文最后根据现场轧制力实测数据统计,结合有限元分析结果,编制了轧机机架应力最大部位的载荷谱,并采用修正Miner法则和Cotren-Dolan非线性损伤理论,结合修正后的p-S-N曲线对轧机机架进行疲劳寿命计算。本论文所采用的结构分析和随机疲劳寿命计算方法不仅适用于轧机机架,也适用于一般大型金属结构及设备零部件。