超声波辅助珩齿变幅杆变幅器谐振频率模态分析论文.doc

超声波辅助珩齿加工工件对系统谐振频率影响的研究【摘要】 超声波辅助珩齿加工技术是将超声振动引入齿轮珩齿加工中而发展起来的齿轮加工新工艺。该技术利用超声波和珩齿进行复合加工,由于超声空化现象与切削液的共同作用,强化了珩磨轮的实时动态清洗,更加有效地减小了珩磨轮堵塞,提高了加工效率,因此,超声波辅助珩齿加工技术具有良好的应用前景。近年来,该项技术研究得到国家自然科学基金(基金号5097519)的资助,也取得了很多阶段性成果,但还存在一些技术难题,急需尽快研究解决。由换能器、变幅杆和被加工工件(齿轮)组成的超声振动系统是超声波辅助珩齿加工系统的核心,换能器的正确选用、变幅杆的正确设计及它们与工件的正确连接,是使超声振动系统有效工作的关键；在超声波辅助珩齿加工中,被加工工件物理参数的不同,势必导致超声振动系统谐振频率的变化；因此,在设计过程中,必须考虑由于安装工件而造成的超声振动系统谐振频率、振幅等参数的变化,从而使变幅杆参数的设计计算更为合理,保证整个振动系统处于最佳谐振状态。本文研究的目的是分析总结出这种影响的规律,为超声波辅助珩齿振动传递系统的设计提供一定的理论依据。本文的主要研究内容如下：(1)概述超声加工技术、齿轮加工技术,特别是珩齿加工.更多还原【Abstract】 Ultrasonic assisted gear-honing processing technology is a kind of new gear processing developed through the application of ultrasonic vibration in gear honing. This technology applies ultrasound and gear honing. The real-time dynamic cleaning of gear honing wheels can be strengthened because of the ultrasonic cavitationsphenomenon and cutting fluid, which effectively reduces the honing force and honing wheel jams, and increases efficiency. Accordingly, ultrasonic assisted gear-honing processin.更多还原 【关键词】 超声波辅助珩齿； 变幅杆； 变幅器； 谐振频率； 模态分析； 【Key words】 ultrasonic-assisted gear-honing； ultrasonic horn； transformer； resonant frequency； modal analysis； 摘要 3-5 ABSTRACT 5-7 第一章 绪论 10-18 1.1 引言 10-11 1.2 文献综述 11-16 1.2.1 国内外超声加工技术 11-13 1.2.2 国内外珩齿加工技术研究概述 13-14 1.2.3 超声波辅助珩齿加工技术研究进展 14-16 1.3 本课题的研究意义和主要工作 16-18 第二章 超声波辅助珩齿加工技术概述 18-36 2.1 齿形加工方法简述 18-19 2.2 珩齿 19-22 2.2.1 珩齿工艺简介 19-21 2.2.2 珩齿的应用 21-22 2.3 超声波加工技术概述 22-33 2.3.1 超声波基本理论 22-24 2.3.2 超声加工的原理和特点 24-27 2.3.3 超声波加工设备及其组成 27-33 2.4 超声波辅助珩齿加工技术 33-34 2.5 本章小结 34-36 第三章 超声波辅助珩齿加工工件对系统谐振频率影响的理论分析 36-58 3.1 单一变幅杆的理论 36-44 3.1.1 变幅杆纵振动波动方程 37-38 3.1.2 圆锥型变幅杆的设计理论 38-44 3.2 弯曲自由振动薄圆盘的振动理论 44-45 3.3 圆盘周边自由的简正振动 45-47 3.4 加工工件对超声振动系统谐振频率影响的理论分析 47-57 3.4.1 圆锥型变幅器的频率方程 47-50 3.4.2 超声波辅助珩齿加工工件对系统谐振频率的影响 50-57 3.5 本章小结 57-58 第四章 变幅杆长度的设计 58-66 4.1 变幅杆长度和工件参数的关系 58-61 4.2 超声波辅助珩齿变幅杆的设计 61-64 4.3 本章小结 64-66 第五章 有限元分析 66-78 5.1 ANSYS有限元软件介绍 66-71 5.1.1 ANSYS有限元软件的特点 66-67 5.1.2 ANSYS有限元软件的分析步骤 67-69 5.1