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短应力线轧机是当今比较流行的小型轧机,普遍地应用在小型型钢、窄带钢和有色带材轧制生产线上。在热轧窄带钢时,它不但要受到比轧制型钢更大的轧制力和力矩,还要受到各种动态载荷作用。而动态载荷直接作用在窄带钢上,将影响到带材厚度的尺寸精度和表面质量。本文以热轧宽度为300mm窄带钢的精轧机组中的前二架短应力线轧机为研究对象,对其动态特性进行了分析和仿真。在参阅国内外有关对轧机动力学分析文献和轧制厚度的相关理论后,对带材厚度的尺寸精度影响较大的垂向进行了动力学分析和数字仿真。对提高带材尺寸精度、指导现有的热轧窄带材工艺的制定和新轧机的设计提供了理论依据,在学术上和生产中都有重要的意义。本文主要研究内容如下:(1)动力学分析。根据短应力线轧机的结构特点,在垂向将它简化为四自由度弹簧质量系统。列出运动微分方程并进行求解,从计算结果可知某短应力线轧前三阶频率附近可能发生共振。并在第二阶固有频率(182.87Hz)附近的激励下,容易造成辊缝波动并使带材尺寸精度产生偏差。(2)主要零部件固有特性分析。应用ANSYS对主要零部件进行了模态和谐响应分析,从结果可知轴承座刚性较大,因其固特性不良引起的带材厚度波动可能性不大;与带材直接接触的轧辊两端比较薄弱,在轴承支撑下,中频范围的径向位移响应较大,且与振动模型中的第三阶固有频率相接近;谐响应的分析结果也显示在相应的中频范围内响应值也比较大。所以在ADAMS中建立整机的虚拟样机模型后,将轧辊的模态中性文件替换在模型中的刚性体,构建多柔体模型。(3)整机垂向动力学仿真。在ADAMS振动模块下,对整机进行了带材宽度、轴承座激励、轧制力、系统阻尼和刚度等因素影响下的仿真。发现该短应力线轧机在中频200Hz和400Hz左右的位移响应值较大,生产中应尽量避免窄带材在轧制下产生这二个频率附近的激励。为减少辊缝低频的位移响应可以从三方面考虑:在设计热轧窄带材的短应力线轧机时,应选用阻尼合适的弹性胶体平衡装置,并尽量提高拉杆与轴承座之间的刚度;在制定热轧300mm及以下窄带材工艺时,应选用较粗短的轧辊并合理分配压下量来减小轧制力;在日常的维护中,应加强对轴承的检查和润滑,避免由其振动产生对轧辊的激励力。