縱-扭復(fù)合超聲加工裝置的結(jié)構(gòu)與振動(dòng)特性研究.pdf

1、縱-扭超聲加工相比于傳統(tǒng)超聲加工具有很多優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)二維縱-扭復(fù)合振動(dòng)的方式有多種。本文主要針對(duì)單激勵(lì)源縱-扭復(fù)合變幅桿的結(jié)構(gòu)及力學(xué)特性開(kāi)展研究。
　　首先，基于應(yīng)力波反射和折射原理，闡述傳振桿開(kāi)斜槽結(jié)構(gòu)及開(kāi)斜槽處二維縱-扭復(fù)合振動(dòng)的形成機(jī)理，并在無(wú)加載狀態(tài)下,利用基頻共振頻率方程設(shè)計(jì)出帶有矩形斜槽傳振桿的結(jié)構(gòu)參數(shù)。通過(guò)三維建模，利用ANSYS進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，并對(duì)傳振桿進(jìn)行阻抗分析。結(jié)果表明，傳振桿聲學(xué)系統(tǒng)振動(dòng)良好，與仿真分析結(jié)果基

2、本吻合。且傳振桿上開(kāi)順向或逆向雙排斜槽時(shí)，順向雙斜槽結(jié)構(gòu)增強(qiáng)扭振的作用更加明顯。根據(jù)復(fù)合變幅桿理論，本文研究了工作頻率為20kHz、28kHz、35kHz的過(guò)渡段幾何形狀分別為指數(shù)型、圓錐形、懸鏈型的復(fù)合變幅桿，并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。結(jié)果顯示：復(fù)合變幅桿諧振頻率與工作頻率相近，諧振增強(qiáng)，縱向振動(dòng)良好，且放大系數(shù)與理論值一致。將復(fù)合變幅桿小端結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為圓環(huán)斜槽結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行模態(tài)分析，利用大端作為調(diào)配塊進(jìn)行修正，不同結(jié)構(gòu)的復(fù)合變幅桿都較好的實(shí)現(xiàn)了