轧机齿轮传动系统冲击扭振计算

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1、万方数据ADissertationinMechanicalDesignandTheoryTheIMPactandTorsionalVibration，SCalculationofOrllingMillGearTransmissionSystemByLiRenpengSupervisor：ProfessorChenLiangyuNortheasternUniversityJune2012万方数据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

2、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明确的说明并表示谢=芷思。学位论文作者签名：鸯剐日期：础．∥7驴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。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：名胴签字日期：纠2．<2影瞬酗√导师签名：签字日期：防泗知．镧万方数据东北大学

3、硕士学位论文摘要轧机齿轮传动系统冲击扭振计算摘要轧机主传动系统是由一些惯性元件和弹性元件构成的“质量弹簧系统”，稳定工作时主传动系统不发生扭振，但当生产中负荷扰动(如咬钢，抛钢，启动，变速等)时，系统会产生不稳定的瞬态扭转冲击振动现象，由此引发的事故也是频繁发生，因此研究轧机主动系统的扭振现象可以更好的认识其发生的本质，为主传动系统设计、优化和降低扭振水平提供理论支持。轧机减速机又是传动系统中关键设备之一，其工作特点是低速、重载、冲击负荷大、冲击次数频繁，要求轧机齿轮传动系统具有足够的承载能力。它性能的好坏直接影响着整个系统的可靠性，在轧机工作过程中，

4、齿轮系统同样伴随着轧机工作负荷扰动，不可避免会引起齿轮冲击振动，不仅会影响自身传动的动态特性，而且还会引起整个传动系统的振动。因此研究轧机齿轮的动力学特性有着重要的意义。本文从数馕分析求解和有限元计算的角度出发，对轧机减速机斜齿轮传动系统的动态特性进行分析。本文以连续弹性碰撞理论和齿轮系统动力学为支撑，以某钢厂1580F2轧机为算例，首先使用ANSYS／LS—DYNA显示动力学分析软件及LS—PREPOST后处理器，建立单个轧机减速器斜齿轮副3D分析模型，计算冲击载荷激励下的冲击动应力及变形情况，并与传统国标法计算得出的齿轮动应力相互验证结果的准确性，

5、综合比较在不同起步转速、启动时间及外载荷咬钢时间等常见扰动工况下斜齿轮系统的承载能力和动悉特性，以及冲击应力波在齿轮中的传播图像，为减速机传动系统的设计优化提供参考。其次针对负荷扰动引起的轧机冲击扭振，采用集中参数法和影响系数法建立考虑轮齿啮合刚度、齿轮误差、齿轮间隙等因素的轧机传动系统分支式动力学模型和简化的扭振数学模型，利用MATLAB软件中的龙格一库塔数值计算方法，对斜坡咬钢和阶跃咬钢冲击过程进行数值求解分析，得出冲击载荷作用下轧机齿轮系统的动态扭矩响应曲线和扭矩放大系数TAF，判定扭振发生时传动系统的最大动力载荷，并研究分析钢坯不同咬入时间和咬

6、钢方式对齿轮传动系统动力学冲击特性的影响，得出抑制冲击扭振的方法。关键词：轧机传动系统；冲击扭振；LS—DYNA；斜齿轮；动态响应；TAF；II万方数据东北大学硕士学位论文Abs仃actTheD仰actandTorsionalVIbration'sCalculationofAbstractRollingmillmaindrivesystemiscomposedofsomeinertialelementandthe”Qualityspringsystemstability”composedbyelasticelement．amaintransmissio

7、nsystemtorsionalvibrationdoesnotoccuLbutwhenproductionloaddisturbance(suchasbitingsteel，caststeel，start，speedingandSOon)，thesystemwillgeneratethesituationofunstabletransienttorsionalvibration，theaccidentisfrequent，SOthestudyofthesituationofmillactivesystemtorsionalvibrationCanbe

8、betterunderstandingofitsessence，providingthethe