轧机振动是钢铁行业中影响带钢质量的重要因素,十分有研究必要。学者们对不同形式的振动都做了细致的研究,有关主传动系统与带材耦合振动的研究工作还比较少。本文研究将主传动系统简化为多自由度模型下的带钢振动特性分析。以轧制过程中带钢与轧辊之间的运动原理为研究基础,运用能量法,将轧制过程中的带钢简化为轴向运动Euler梁,主传动系统由以轧辊为主体的多种惯性元件组成,根据集中质量法,将主传动系统简化为三自由度系统,进而建立带钢和主传动系统之间的耦合振动模型。然后,基于哈密顿原理,建立带钢振动和主传动系统耦合的非线性振动微分方程,建立三自由系统的边界条件,通过Kantorovich时间平均法对非线性振动微分方程和边界条件可得到其简化方程,再利用修正迭代法对非线性振动方程进行迭代求解。运用maple和matlab软件进行数值模拟,得到其转子转动惯量、带钢轴向速度、带钢横截面积、机架距离、带钢张力以及轴段间扭转刚度的幅频响应曲线,并分析其对带钢振动特性的影响。最后,将主传动系统为三个自由度的边界条件延伸和扩展到n个自由度,得到其边界条件的一般规律并对其进行一定的归纳与总结。举例当主传动系统为两自由度和四自由度时,通过n个自由度的边界条件的一般规律可得到其边界条件,进而分析带钢振动特性,并比较不同自由度下的带钢振动特性的异同。综上所述,轧机主传动系统与带钢的耦合振动的优化设计需要更多对轧机系统复杂运动特性的研究,在轧机设计中,综合各种因素,使轧制过程中的损失降低。本文的研究成果为轧机设计与生产和轧制操作提供了理论参考。