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Carrousel卷取机传动系统扭振分析 谢二虎① 李轲 陶晶 （中冶赛迪工程技术股份有限公司，重庆，400013） 摘要 在研究和分析Carrousel卷取机传动系统的基础上，采用集中质量参数模型的方法建立Carrousel卷取机传动系统的力学模型。并结合拉格朗日方程建立起了一个通用的数学模型，用以分析Carrousel卷取机传动系统的扭转振动特性。在此力学模型和数学模型的基础上，对系统的固有模态，扭矩放大倍数，不同的加载方式下系统的动态响应以及系统的灵敏度进行了研究。通过与有限元方法的计算结果进行比较可知，采用该力学模型和数学模型来研究Carrousel卷取机的扭振特性是可行的。 关键词 Carrousel卷取机 传动系统 扭转振动 集中质量参数法 中图分类号：TG333.4 文献标识码：A Torsional Vibration Analysis on Drive System of Carrousel Coiler XIE Erhu LI Ke TAO Jing (CISDI Engineering Co., Ltd, Chongqing 400013) ABSTRACT: Based on study of the Carrousel coiler’s drive system, its mechanical model is established by using the lumped mass parameter model. And in combination of Lagrange equation, a universal mathematical modal is produced to analyze the torsion vibration of Carrousel coiler’s drive system. The present thesis sets foot on such mechanical and mathematical models, to deliver the studies on the drive system’s inherent modal, torque’s magnitude of enlargement, dynamic response under different loads and sensitivity. The study results get compared with the calculations of finite element method (FEM), leading to the conclusion that it’s feasible and realistic to apply such mechanical and mathematical model to analyze the torsional vibration attribute of Carrousel coiler’s drive system. KEYWORDS Carrousel coiler drive system torsional vibration lumped mass parameter model 1 简介 Carrousel卷取机因其具有卷取效率高，设备结构紧凑等特点，使其成为目前世界上最先进的冷轧卷取机，也使其广泛地被用于全连续冷轧生产线上。随着轧钢工业的迅速发展，用户对轧制速度和轧制质量的要求也不断提高，而卷取机作为冷连轧生产线上的成品输出设备，其卷取速度直接影响整条生产线的生产效率。实际生产过程中也经常由于卷取机的卷取速度与轧机出口速度不匹配而形成速度差，从而导致张力波动，直接影响生产效率和产品的质量，造成这种速度差的一个重要原因就是传动系统的扭转振动，因此对Carrousel卷取机的传动系统进行扭转振动的分析是十分必要的[1～3]。 2 Carrousel卷取机扭振分析 2.1 等效力学模型和数学模型的建立 Carrousel卷取机传动系统结构示意模型如图1所示。通常采用集中质量参数的方法，将卷取机的传动系统离散为多自由度弹性系统，即由无变形的惯性组件和无惯量的弹性组件所组成的质量——弹性系统，以建立既符合实际结构体系又能如实反映其动力学特征的力学模型。组成这个力学模型的系统物理参数是惯性组件的转动惯量J和弹性组件的刚度系数K。通常把粗而短的传动元件简化为惯量而忽略其扭转刚度，把细而长的传动元件简化为扭转弹簧而不计其转动惯量，并且略去一些影响不大的元件。根据上述简化原则，可以将卡罗塞尔卷取机的主传动（二级减速）系统简化为如图2所示的简化模型。 1-主电机；2-联轴器；3-齿圈；4-转盘电