近年来,随着工业技术的发展,轧钢工业迅速向大型化、高速化、自动化方向发展。尤其是轧件重量、轧制速度的不断增加和对产品质量要求的不断提高,使咬钢冲击产生的瞬态扭转振动引起的事故频繁发生。轧机主传动系统的扭转振动,是造成轧机设备破坏的主要原因。研究轧机主传动系统的扭振问题可以更好的认识和了解振动发生的本质,为轧机主传动系统的设计和优化提供理论支持。本文从机械系统动力学的角度出发,结合国内外对轧机主传动系统扭振的理论研究,对某型F2轧机的主传动系统的扭转振动进行了理论研究与仿真。首先,对含间隙机构的动力学研究背景与现状等进行了综述,介绍了现有的含间隙机构的动力学建模与求解方法,并根据运动幅间隙的二状态模型建立了考虑间隙的齿轮系统的动力学模型。其次,把主传动系统抽象成“集中参数系统”,即把物理模型简化为无变形的刚性惯量元件和无惯量的弹性元件,用拉格朗日法建立了扭振的数学模型。利用MATLAB中龙格—库塔数值方法进行计算,求出了主传动系统特别是上主轴和联接轴的动态扭矩响应和扭矩放大系数(TAF),得出一些结论。最后,还考虑了时变啮合刚度、齿轮误差及阻尼对主传动系统的动力学行为的影响。通过对轧机主传动系统扭振问题进行的研究,对控制主传动系统扭振,减小事故发生,评估系统的使用寿命,改善轧机工作过程的稳定性,保证工厂生产的顺利进行等方面具有一定的工程指导意义和学术意义。