基于輪齒剛度有限元分析的軋機(jī)主傳動(dòng)振動(dòng)計(jì)算.pdf

1、軋機(jī)是軋制鋼材的主要設(shè)備，它是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，軋機(jī)的生產(chǎn)任務(wù)不斷加重，傳統(tǒng)的靜力學(xué)理論設(shè)計(jì)方法已經(jīng)變得不可靠了，軋機(jī)傳動(dòng)的扭振不僅影響軋件的表面質(zhì)量，而且降低了傳動(dòng)系統(tǒng)的疲勞壽命，直接威脅著設(shè)備的安全。
　　本文以軋機(jī)振動(dòng)理論和齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ)，針對(duì)某鋼鐵公司1580F2軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究。建立軸盤—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，把連續(xù)的系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成離散的系統(tǒng)，并利用拉格朗日法建立數(shù)學(xué)模型。輪齒時(shí)變剛度

2、是一個(gè)重要的系統(tǒng)參數(shù)，因此主要考慮軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)減速器齒輪的時(shí)變嚙合剛度和間隙對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)影響。在輪齒時(shí)變剛度計(jì)算中，根據(jù)軋機(jī)齒輪參數(shù)，利用Pro/E軟件系統(tǒng)平臺(tái)，建立參數(shù)化的輪齒三維接觸模型，利用ANSYS有限元分析軟件完成接觸分析，求得輪齒時(shí)變嚙合剛度。在軋機(jī)主減速器齒輪振動(dòng)計(jì)算中，分別建立不包含輪齒時(shí)變剛度和間隙的力學(xué)模型和包含輪齒嚙合剛度的力學(xué)模型等兩個(gè)計(jì)算模型，利用MATLAB軟件編寫軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)的計(jì)算程序。利用該程序計(jì)算

3、分析主傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)的特性。
　　最后利用相關(guān)數(shù)學(xué)方法和MATLAB軟件求解兩種軋機(jī)力學(xué)模型的咬鋼過程中各軸段動(dòng)態(tài)扭矩響應(yīng)，通過改變參數(shù)求解不同參數(shù)下的軋機(jī)上主軸、聯(lián)接軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)力矩并計(jì)算出扭矩放大系數(shù)。通過結(jié)果數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，考慮輪齒時(shí)變剛度和間隙時(shí)，軋機(jī)的振動(dòng)特性明顯發(fā)生變化，扭矩放大系數(shù)也相應(yīng)增大;增加軋件的咬入時(shí)間會(huì)使軋機(jī)的振動(dòng)力矩有所降低;同時(shí)齒輪誤差也影響軋機(jī)系統(tǒng)的振動(dòng)，誤差量越大，系統(tǒng)振動(dòng)力矩幅度越大;考慮阻尼時(shí)，系