重载十字万向传动系统由电机、十字联轴器、齿轮分配箱及接轴等惯性部件及弹性部件组成,具有传递扭矩大、冲击大等特点。其中,十字万向联轴器是该系统中最关键的部件。本文以某轧钢机主传动系统为对象,研究了重载十字万向传动系统的扭转振动特性。主要研究内容如下：首先,建立了十字万向系统扭转振动的力学模型和数学模型。通过求解数学模型得出系统扭转振动的固有特性,包括固有频率、主振型以及固有频率对转动惯量和扭转刚度的灵敏度。由计算结果得出,该系统的固有频率分别为：9.1Hz、33.07Hz、41.88Hz、110.48Hz、159.18Hz;十字万向联轴器的转动惯量及扭转刚度对系统的固有频率的影响最大。求出系统各阶模态柔度及弹性势能分布情况,确定系统的关键模态。通过分析得知,十字万向联轴器构成的轴段是整个系统中弹性变形较大、容易发生疲劳破坏的轴段,应密切关注其运行情况的结论。其次,对十字万向传动系统扭转振动的动态特性进行了研究,得到系统各轴段的扭矩放大系数(TAF)。各轴段扭矩放大系数的值分别为：1.13、1.75、2.98、1.61、1.55。由轧机设计原则可知,该轧钢机主传动系统的设计是合理的。由扭矩放大系数可以判断出系统的薄弱环节即为十字万向联轴器构成的轴段。探讨了考虑间隙时系统扭转振动动态响应的研究方法。最后,利用有限元软件ANSYS Workbench对重载十字万向传动系统的重要零部件——十字万向联轴器进行了有限元分析。根据公司提供的十字万向联轴器的二维图纸,建立其三维零部件模型及装配体模型,并对关键零部件进行应力分析。由计算结果可知,该系统在稳态轧制时万向联轴器的关键零部件十字轴、叉头、中间轴最大等效应力值分别为731.9MPa、564.6MPa、418.91MPa,小于材料的屈服强度。对十字万向联轴器进行模态分析,得出其前10阶模态特性。