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《冷連軋機主傳動系統(tǒng)扭振分析(排版)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、冷連軋機主傳動系統(tǒng)扭振分析王澤濟1王瑞庭1張向軍2（1寶山鋼鐵股份有限公司，上海2019002清華大學，北京100084）摘要：針對某新建的1420冷連軋機組，基于設計圖紙建立了軋機主傳動系統(tǒng)動力學模型。通過計算得到系統(tǒng)的固有頻率和反共振頻率、振型和Bode圖，并進一步對系統(tǒng)的設計方案進行分析評價。結(jié)果表明，該冷連軋機主傳動系統(tǒng)設計基本合理，部分設計參數(shù)還有優(yōu)化的余地。關(guān)鍵詞：軋機主傳動扭轉(zhuǎn)振動固有頻率TorsionalVibrationAnalysisoftheTandemColdMillMainDrivesWANGZe-ji1，WANGRui-ting1，ZHA
2、NGXiang-jun2(1BaoshanIron&SteelCo.,Ltd.,Shanghai201900,China2TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract：Focusedonthenewly-built1420mmtandemcoldmillgroupofsomeiron&steelcorporation,thedynamicmodelsofthemaindrivingsystemareestablishedbasingonthebasisofdesigndrawing.Thenaturalfrequen
3、ciesandanti-resonancefrequencies,vibrationmodesandBodediagramsofthesystemaregainedbycalculating.Subsequently,theanalysisandjudgementofthemaindrivingsystemarecarriedout.Theresultsshowthatthedesignofthemaindrivingsystemisreasonableonthewhole,butsomedesignparametersneedtobeoptimized.Keywo
4、rds：rollingmill；maindrive；torsionalvibration；naturalfrequency1概述旋轉(zhuǎn)體在旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生的振動稱為扭轉(zhuǎn)振動，它是轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)機械中普遍存在的問題【1,2】。在冷軋生產(chǎn)線上，隨著高速、大功率電機在冷連軋機上的使用，接軸和齒輪軸等傳動系統(tǒng)由于扭轉(zhuǎn)振動引起的事故隨著增加。軋機主傳動系統(tǒng)的事故主要與扭振有關(guān)，它往往會對鋼板表面的平直度、厚度公差產(chǎn)生影響。由于扭振引起的最大附加應力可以超過電機驅(qū)動力矩所產(chǎn)生的工作應力的幾倍。軋機主傳動系統(tǒng)扭振會產(chǎn)生很高的交變應力，嚴重時會造成減速箱齒輪斷裂、地腳螺絲松動等設備事故，使生產(chǎn)不能
5、順利進行，或大大縮短軸系零部件的疲勞壽命，具有極大的破壞性，給企業(yè)造成重大損失【2,3】。目前國內(nèi)的軋機主傳動系統(tǒng)扭振分析工作往往是在現(xiàn)場出現(xiàn)問題后才開展的，扭振問題無法從根本上解決?，F(xiàn)代的軋機設計除了要進行強度、剛度等靜力學設計外，還要進行動力學設計。某公司1420冷軋工程是國家冶金裝備自主集成重大創(chuàng)新項目，冷連軋機主傳動系統(tǒng)設計好壞直接關(guān)系到工程的成敗。為了保證工程順利建成投產(chǎn)，在設計階段對軋機主傳動系統(tǒng)進行扭振分析顯得尤為重要。2系統(tǒng)建模實際的冷軋機主傳動系統(tǒng)是比較復雜的，為了對分析方便，需要對實際結(jié)構(gòu)進行簡化。通常是把質(zhì)量部分按重心不變的原則集中為若干個具有
6、等效轉(zhuǎn)動慣量的圓盤，圓盤之間由具有等效扭轉(zhuǎn)剛度的彈性軸段連接。這就構(gòu)成一個多自由度的扭振系統(tǒng)。在此力學模型的基礎上建立數(shù)學模型，然后對數(shù)學模型進行動力學求解，進而分析系統(tǒng)的固有特性和動態(tài)響應。2.1力學模型的建立某公司1420冷連軋機前三機架主傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。主傳動電機主聯(lián)軸節(jié)主減速機十字萬向軸上輥系下輥系Fig.1Thesimplifiedstructuraldiagramforthemaindrivingsystemofthemill圖1軋機主傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖圖2軋機主傳動系統(tǒng)簡化模型J2J3J8J9J10J7K12J1J4J5J6K23C12C34C2
7、3K34C45K45C56K56C67K67C58K58C89K89C910K910Fig.2Thesimplifiedmodelforthemaindrivingsystem據(jù)此，簡化為只有轉(zhuǎn)動慣量的結(jié)點，結(jié)點之間通過無轉(zhuǎn)動慣量的扭簧連接（具有剛度和阻尼），為一個10自由度的力學模型，如圖2所示。圖2中：Ji（i=1,2,……,10）—各結(jié)點的等效轉(zhuǎn)動慣量；Kij（i=1,2,……,9;j=2,3,……,10）—相鄰結(jié)點間等效扭轉(zhuǎn)彈簧的剛度；Cij（i=1,2,……,9;j=2,3,……,10）—相鄰結(jié)點間等效扭轉(zhuǎn)阻尼，文中等效阻尼值由設計直接給出。2.2數(shù)學
