模式转换型纵-扭复合超声振动加工系统的设计

论文摘要

将纵-扭复合超声振动在应用于切削和焊接中,能够得到较好的加工质量,并可显著提高加工效率,延长刀具寿命。基于平面简谐波传播理论,推导了螺旋沟槽处反射横波的存在性,并进一步分析了螺旋沟槽结构的振型转换原理;利用数值解析法设计了复合变幅杆,并在其锥面开设螺旋沟槽,从而成功输出纵-扭复合振动;结合有限元分析探究了螺旋沟槽角度θ、沟槽槽宽d及槽深h对扭纵振动转换比e的影响规律,从而优化螺旋沟槽参数,并拟合出变幅杆端面某质点的振动轨迹。利用加工出的实体变幅杆对有限元分析结果进行了验证。

论文目录

• 1 超声波在螺旋沟槽结构中的传播特性
•   1.1 螺旋沟槽处反射横波的存在性
•   1.2 螺旋沟槽结构的振型转换
• 2 纵-扭复合超声变幅杆的设计
•   2.1 螺旋沟槽变幅杆的设计
•   2.2 扭纵转换比的优化调整
•   2.3 纵-扭复合超声变幅杆的动力学分析
• 3 试验分析
•   3.1 阻抗特性试验研究
•   3.2 振幅特性试验研究
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 殷森,赵波,李瑜

关键词: 螺旋沟槽,振形转换,有限元分析,扭纵振动转换比

来源: 振动与冲击 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 物理学,工业通用技术及设备,机械工业

单位: 河南理工大学机械与动力工程学院

基金: 国家自然科学基金(51475148),国家重点联合自然科学基金(U1604225)

分类号: TB559;TH16

DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.11.035

页码: 242-248

总页数: 7

文件大小: 2190K

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