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冷带轧机常常发生多种形式的垂直振动,严重影响了生产产量和产品质量,严重时还会造成生产事故,因此,消除轧机垂直振动是实现高精度轧制的前提。作者以实验室小型冷带轧机为基础,分别从自由振动,受迫振动,自激振动三个方面研究轧机的垂直振动问题,探索工艺参数与结构参数对垂直振动的影响规律,为更加有效地、准确地预测轧机自激振动的产生,合理制定轧制规程以避免自激振动提供了帮助。本文的研究工作包括以下几个方面:(1)考虑压下油缸阻尼与辊间阻尼,建立了冷带轧机垂直系统六自由度弹簧质量模型,计算了模型中的等效质量与等效刚度。(2)从自由振动方面考虑,利用matlab软件,求解了系统的固有频率和主振型,掌握了系统的固有特性,找出了相对危险的频率为第三、五、六阶频率。(3)分别取等效质量和刚度,得到了等效质量及刚度对各阶固有频率的影响结果。修改结构参数(工作辊直径,支承辊直径,辊身长度),探索了结构参数对固有频率的影响。(4)从受迫振动方面考虑,在稳态轧制力下,进行轧机垂直系统的瞬态动力学分析,用Newmark法求解了垂直系统的时域响应,完成了轧机各部分的响应绘图,发现在阻尼的作用下,轧机振动衰减,机架部分振幅稍大。(5)在简谐激振力作用下,计算了激振频率接近6阶固有频率的6种工况下的系统响应,发现在工况1和工况6下出现了拍振现象,应通过增加阻尼,合理制定轧制规程等措施避免这种情况。(6)理论分析了轧机自激振动产生的机理,建立了系统的稳态工艺临界轧制速度计算模型,计算了多种工艺下的临界轧制速度,得到了工作辊半径,出入口厚度,前后张力,辊间阻尼,机架间距等参数对临界轧制速度的影响。这些结论对轧机垂直振动的深入研究及完善具有重要的理论意义。将这些成果应用于生产实践,从轧机设计、轧制规程制定两方面去避免垂直自激振动,对彻底解决轧机垂直振动问题,提高轧机生产产量和产品质量,有重要实际意义。