考虑齿啮合刚度的轧机主传动系统动力学特性研究

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1、分类号UDC密级193]．160学位论文考虑齿轮啮合刚度的轧机主传动系统动力学特性研究作者姓名：李怀志指导教师：陈良玉教授．东北大学机械工程与自动化学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：机械设计及理论论文提交日期：2008年1月论文答辩日期：2008年2月学位授予日期：答辩委员会主席：李料弓评阅人：郑凇讲竞．东北大学2008年1月L----__■，{l__．_11—、、ADissertationinMechanicalDesignandTheory＼＼删嬲ResearchonDynamicCharacteristicsofRol

2、lingMainDriveSystembyTakingintoAccountoftheRollingMillGearMeshingStiffnessbyLiHuaizhiSupervisor：ProfessorChenLiangyuNortheasternUniversityJanuary2008上J独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了

3、明确的说明并表示谢=￡匕思。学位论文作者签名：套-胁莨．日期：a瑚．I·to学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。(如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。)学位论文作者签名：签字日期：导师签名：签字日期：东北大学硕士学位论文摘要考虑齿轮啮合刚度的轧机主传动系统动力学特性研究摘要轧钢机主传动系统按设计技术指标可靠运行

4、是轧机设计制造的关键问题之一。随着生产率不断提高及轧制强化，轧钢机主传动系统的负载加重，对轧机传动系统提出了高精度和高动态性能的技术要求。轧机传动的扭振不仅影响轧件的表面质量，而且降低了传动系统的疲劳寿命，直接威胁着设备的安全。轧机主传动系统振动以扭转振动为主要特征，在建立轧机扭转动力学模型，一般采用集中参数法按轴盘系统处理。在处理包含齿轮传动的轧机主传动系统的动力模型中，通常忽略齿轮的啮合刚度，本文以某钢铁公司F2带钢轧机主传动系统考虑齿轮啮合刚度建立扭转振动模型来研究。在本文的研究中，首先，建立考虑齿轮啮合刚度和忽略齿轮啮合刚度的F2带

5、钢轧机主传动两类动力学模型，利用矩阵迭代法求出轧机的固有频率及主振型，对比两类模型下的扭振固有频率。其次，利用MATLAB软件中的龙格．库塔数值计算技术，求解两种轧机动力学模型的咬入过程中轴段上的动态扭矩响应，对比分析轧机上主轴、联接轴的力矩数据结果，从而分析齿轮啮合刚度对轧机振动的影响。通过对数据的对比分析可知，考虑减速机齿轮的啮合刚度时轧机主传动系统的一阶固有频率降低，并出现数值较大的最高阶固有频率，同时减速机齿轮的啮合刚度将会小幅度降低轧机主传动系统的前几阶固有频率数值。在轧制力矩不变的情况下，轧机主传动系统的轴段扭矩随着咬入时间的增

6、加而降低。考虑减速机齿轮的啮合刚度后，轧机主传动系统轴段的动态力矩值将会有所增大。关键词：轧机；主传动系统；扭振；固有频率；齿轮啮合刚度；动态响应．II．●鼋’●东北大学硕士学位论文AbstractResearch0MainDriveRolliAbstractTransmissionsystemoftherollingmillcanbeoperatedsafelybasedontheguidelineisoneofthekeyissues．Witllcontinuouslyimproveproductivityandstrengthenro

7、lling．therollingmill’Stransmissionsystemincreasedtheload，SOthetransmissionsystemoftherollingmillmusthavehigh-precisionanddynamicperformanceofthetechnicalrequirements．Thetorsionalvibrationoftherollingmillaffectsnotonlythesurfacequalityoftheworkpiece，butalsoreducesthefatigue

8、lifeofthetransmissionsystem，threattothesafetyoftheequipmentdirectly．111etorsionalvibratio