国内带钢热连轧机主传动系统扭转振动计算分析.pdf_大学文库

D0I:10.13374/i.issm1001053x.1981.01.025 国内带钢热连轧机主传动系统扭转振动计算分析治金机械教研室邹家群康贵僧◆ 由于扭振造成的扭矩放大系数可高达4一6，以致造成传动部件的破坏。因此，对我国鞍钢(A)、武钢(W)、本钢(B)、上钢一厂(S)使用的带纲热连轧机主传动系统的扭振进行计算分析，对消化引进设备及改造现有设备都有一定意义。轴系扭振计算，包括求轴系的固有频率、振型及受迫振动的振幅。计算轴系瞬态反应的步骤为：建立运动微分方程式，求固有频率及振型曲线，求每种振型轴段力矩比，求各轴段力矩平衡中心，用初始条件求解全部力矩振幅；求各轴段内力矩时间曲线及扭矩放大系数 (T.AF)。上述计算全部通过电子计算机完成的。我国四套带钢热连轧机精轧机(F)轴系可简化成图1所示的系统。部分计算结果列于表1、表2。频率及振型的分折轴段固有频率（特别是第一振型的固有频率P1)及振幅是反应轴系动态反应的基本因素。应该使p1保持在10HZ左右，越小越有利、且p2/p:>2为好。更高次相邻频率数值应尽量拉开，如至少在20~30%以上。但由表1数据表明，我国现有连轧机的p1在13一28HZ范围内，这是为了满足轧机结构强度造成的，因此在今后设计中应注意降低P1的数值。由计算结果绘制相对振幅的振型图（如图2），节点所在的轴段即为那一振型内力矩最大的轴段。为保证基本固有频率(P1)最小，这一振型的节点应配置于轧辊和减速机之间，国内的几套轧机基本上满足了这一要求。纽矩放大系数(T.A.F)的分析。表2列出的国内25台轧机主传动系统的T.A.值，是根据简单阶跃激振函数，并忽略了初始速度的影响。但若考虑传动部件间隙引起的初始冲击及轧件冷头对轧制压力增大的影响，表所中列的数值还应放大1,3~1.5倍。有的轧机T.A.F 值就可能达到4.45一5.25。这意味着如上钢的F1,F2轧机在使用时应严格控制轧制负荷，并采取措施使动荷系数降下来。扭短放大暴敏降低的措施。设计中通过合理配置飞轮体转动惯量(J)和轴段刚性系数 (©)，可以降低T.A,F值。调正刚性系数可获得明显的效果。使用非线性规划的方法进行优化计算可以做到这一点。改善轧制条件，如减小轧机前切头飞剪剪刃的弧度，无疑可改善咬入条件。采取措施减小或消除传动零件间的间隙也是降低扭矩放大系数的有效途径。 *参加本文计算工作的还有李燕、祁成、李新民、朱伟民等同志。 203

国内带钢热连轧机主传动系统扭转振动计算分析冶金机械教研室邹家祥康贵僧带由于扭振造成的扭矩放大系数可高达一，以致造成传动部件的破坏。因此，对我国鞍钢、武钢、本钢、上钢一厂使用的带纲热连轧机主传动系统的扭振进行计算分析，对消化引进设备及改造现有设备都有一定意义。轴系扭振计算，包括求轴系的固有频率、振型及受迫振动的振幅。计算轴系瞬态反应的步骤为建立运动微分方程式，求固有频率及振型曲线求每种振型轴段力矩比，求各轴段力矩平衡中心，用初始条件求解全部力矩振幅，求各轴段内力矩时间曲线及扭矩放大系数。上述计算全部通过电子计算机完成的。我国四套带钢热连轧机精轧机轴系可简化成图所示的系统。部分计算结果列于表、表。绷率及摄型的分析轴段固有频率特别是第一振型的固有频率及振幅是反应轴系动态反应的基本因素。应该使保持在左右，越小越有利、且，为好。更高次相邻频率数值应尽量拉开，如至少在以上。但由表数据表明，我国现有连轧机的在一范围内，这是为了满足轧机结构强度造成的，因此在今后设计中应注意降低的数值。由计算结果绘制相对振幅的振型图如图，节点所在的轴段即为那一振型内力矩最大的轴段。为保证基本固有频率最小，这一振型的节点应配置于轧辊和减速机之间，国内的几套轧机基本上满足了这一要求。扭矩放大系橄的分析。表列出的国内台轧机主传动系统的值，是根据简单阶跃激振函数，并忽略了初始速度的影响。但若考虑传动部件间隙引起的初始冲击及轧件冷头对轧制压力增大的影响，表所中列的数值还应放大倍。有的轧机值就可能达到一。这意味着如上钢的，轧机在使用时应严格控制轧制负荷，并采取措施使动荷系数降下来。扭矩放大系橄降低的措施。设计中通过合理配置飞轮体转动惯量和轴段刚性系数。，可以降低值。调正刚性系数可获得明显的效果。使用非线性规划的方法进行优化计算可以做到这一点。改善轧制条件，如减小轧机前切头飞剪剪刃的弧度，无疑可改善咬入条件。采取措施减小或消吩传动零件间的间隙也是降低扭矩放大系数的有效途径。参加本文计算工作的还有李燕、祁斌、李新民、朱伟民等同志。 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1981．04．025