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以轴系含非线性阻尼和非线性刚度的两惯量轧机主传动系统为研究对象，建立其在冲击扰动作用下的动力学方程。分析了该系统的稳定性，得到了阻尼与刚度对系统稳定性的影响关系。采用多尺度法求解系统的一阶近似解，得到系统的扭转冲击响应，并通过对其进行数值仿真，讨论了主传动轴系阻尼非线性和刚度非线性对轧机传动系统冲击响应的影响规律，从而找出轧机系统冲击减振的方法。研究结果为抑制冲击扰动引起的轧机轴系扭转振动提供一定理论指导。