六辊冷轧机扭转与垂直振动特性研究

摘要

随着市场竞争的加剧和下游产业对带钢产品质量的需求不断提高，对冷轧带钢的表面质量和外观也提出了更高的要求，而冷轧机的振动直接影响带钢表面质量和其美观性，因此如何消除冷轧机的振动成为了亟待解决的问题。冷轧机的振动一般分为两部分，一部分为冷轧机主传动系统的扭转振动，另一部分为冷轧机机座的垂直振动。扭转振动会造成主传动系统的破坏，影响正常生产。垂直振动会造成带钢表面厚度差或形成色差，影响带钢表面质量。因此对冷轧机振动特性的研究具有较强的理论和实际意义。
　　本文主要从以下方面对冷轧机的振动特性进行了研究:
　　(1)从冷轧机主传动系统的扭转振动方面进行研究。依据机械振动的相关理论，对冷轧机的主传动系统的模型进行简化，在此基础上建立主传动系统扭转振动的数学模型。并采用MATLAB编程计算出各阶固有频率及阵型矩阵，进一步求解出扭矩放大系数，并画出了扭矩放大系数随相关参数的变化曲线，提出了降低扭矩放大系数的方法和对万向接轴的优化方法。
　　(2)从冷轧机机座的垂直振动方面进行研究。借助于Pro/E对冷轧机机座及各个部件进行建模，采用ANSYS分别对其进行模态分析。针对分析结果，找出了会导致轧机机座垂直振动的频率。
　　(3)对冷轧机轧制过程进行动态仿真分析。采用ANSYS/LS-DYNA对冷轧机辊系进行建模，并对其进行动态分析，借助于LS-PrePost绘制出了轧辊节点位移图，对比分析了不同轧制速度和轧制厚度时的动态特性，并利用MATLAB编程对工作辊节点位移和带钢表面节点位移进行了频谱分析，提出了有针对性的减振和提高轧制精度的措施。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的目的和意义

1．2 冷连轧机系统振动国内外研究现状

1．2．1 国内外对冷连轧机主传动系统扭转振动的研究现状

1．2．2 国内外对冷连轧机垂直振动的研究现状

1．2．3 有关轧机动态仿真分析的研究现状

1．3 论文主要内容

1．4 技术路线

第二章 冷连轧机主传动系统扭转振动分析

2．1 冷连轧机主传动系统扭转振动介绍

2．2 冷连轧机主传动系统模型的建立

2．2．1 冷连轧机主传动系统动力学模型的建立

2．2．2 冷连轧机主传动系统数学模型的建立

2．3 F4轧机主传动系统扭转振动特性研究

2．4 本章小结

第三章 冷连轧机垂直振动建模及仿真分析

3．1 冷连轧机工作机座垂直振动机理

3．1．1 第三倍频程振动机理

3．1．2 第五倍频程振动机理

3．2 冷连轧机工作机座模型的建立及有限元分析

3．2．1 冷连轧机工作机座几何模型的建立

3．2．2 冷连轧机工作机座有限元模型的建立

3．3 本章小结

第四章 冷连轧机轧制过程动态特性研究

4．1 冷连轧机轧制过程动态分析

4．1．1 冷连轧机几何模型的建立

4．1．2 冷连轧机有限元模型的建立

4．1．3 冷连轧机动态分析的相关参数设置

4．2 轧辊的弹跳现象

4．3 冷连轧机轧制过程动态仿真的影响因素分析

4．4 带钢较厚时冷连轧机轧制过程动态模拟

4．5 带钢较薄时冷连轧机轧制过程动态模拟

4．5．1 工作辊轴线中间点在垂直方向上的位移分析

4．5．2 带钢对称面上的点在垂直方向上的位移分析

4．5．3 节点位移图的频谱分析

4．6 本章小结

第五章 总结和展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

作者在攻读硕士研究生期问发表的论文

致谢