侯东晓，刘 彬，时培明，刘 飞，刘云静

(1.东北大学 秦皇岛分样自动化工程系，秦皇岛 066004;2.燕山大学 电气工程学院，秦皇岛 066004)

随着轧制速度和轧制强度的不断提高，轧机传动系统在轧制过程中时常出现扭振现象，导致轧制产品的表面质量变差，剧烈的扭振还可能造成断辊、断带等事故，严重威胁轧制生产的安全运行。

轧机传动系统的扭振问题一直为科研人员所关注。文献［1］研究了一类具有非线性摩擦阻尼的单自由度轧机扭振动力学模型，分析了摩擦系数对系统自激振动的影响。文献［2］针对一类具有非线性刚度的扭振系统进行了研究，采用多尺度法得到了系统振动时的解析近似解。文献［3］研究了具有间隙时轧机传动系统的动力学特性，并针对间隙带来的扭振问题提出了一些解决方法。轧机传动系统实际上是一个多非线性因素共同作用的动力学系统，多非线性因素的存在使得轧机的扭振行为变得更为复杂，因此研究多非线性因素的影响才能更真实反映出轧机传动系统的非线性扭振特性。

本文考虑轧机传动系统传动轴的非线性刚度以及轧辊受到的非线性摩擦阻尼作用，建立了轧机传动系统的两自由度非线性扭振动力学方程。通过坐标变换得到电机加载力矩作用下系统的等效非线性扭振方程。分析了该非线性扭振系统在周期激励下的主共振和分岔特性。最后以实际轧机为例，研究非线性参数对轧机主共振幅频特性的影响以及导致轧机出现失稳振动的条件，为保证轧机传动系统的稳定运行提供了理论参考。……