基于齿轮时变啮合刚度的转炉倾动机构固有特性研究.pdfVIP

机械设计 与制造 第 l0期 Machinery Design Manufacture 2012年 10月 文章编号：1001—3997(2012)10—0094—02 基于齿轮时变啮合刚度的转炉倾动 机构固有特性研究术 陈 磊 高立新 付 胜 z应 明z (1．北京工业大学 北京市先进制造技术重点实验室，北京 100124；2．北京东方振动和噪声技术研究所，北京 100085) ResearchonNaturalCharacteristicofConverterTiltingMechanism Basedon GearTime—．VaryingMeshStiffness CHEN LeiI,GAOLi-xinI,FUSheng2,YINGMing (1．KeyLaboratoryofAdvancedManufacturingTechnology，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100024，China；2 ChinaOrientInstituteofNoiseVibration。Beijing100085，China) 摘【 要】在分析倾动机构结构特点的基础上，应用分析力学理论建立了某厂300t炼钢转炉全悬 挂倾动机构的12自由度扭振动力学模型；对其耳轴悬挂大齿轮和与之啮合小齿轮的时变啮合刚度进 行了二次抛物线拟合和计算分析，得到啮合刚度的变化曲线；在考虑时变啮合刚度的情况下计算了系 统的固有频率。结果表明，系统固有频率发生时变，且与时变啮合刚度具有相同的变化趋势；时变啮合 刚度对系统高阶固有频率影响较大，对分析系统高频段异常振动与故障诊断具有积极意义。 关键词：转炉倾动机构；时变啮合刚度 ；固有频率 A【bstract】Adynamicmodelwith12degree—of-freedomof300tonsteelmakingconvertervessel tiltingmechanisminafactoryisestablishedbyanalyticalmechanicstheory．Quadraticparbaolicfittingand calculationnaalysisoftime-vrayingmeshstiffnessbetweenitscentralgeranadmeshingpinionis ennad variationcurveofmeshstiffrmssisobtained．Naturalfiequencyofthesystem iscalculatedbyconsidering time-varyingmeshstiffness．Theresultsshowsthattime-vrayingmeshstiffnesshasrgeatinfluenceonhigh naturalfrequencyofsystem，whichhaspositivesignificanceforbanormalvibrationanalysisinhighfrequen— cyrnageofsystemandfaultdiagnossi． KeyW ords：NaturalCharacteristicofConverterTiltingM echanism ；GearTime-VaryingM esh Stiffness；NaturalFrequency 中图分类号：TH16；TF341 文献标识码 ：A 1引言 方式在有些情况下会产生很大的误差，并且无法解释系统中的一 些异常振动现象。因此，有必要将齿轮时变啮合刚度引入到转炉 转炉炼钢在钢铁生产和冶炼中占据重要地位，转炉全悬挂