首页|业界动态|文献园地|科技期刊|文献翻译|科技论坛|会员中心|网站功能

English 旧版网站 邮箱

中检索

  首页《机械工程学报》2008年7期目录→超声珩齿弯曲振动变幅器的位移特性

超声珩齿弯曲振动变幅器的位移特性

 

吕 明  王时英  轧 刚

(太原理工大学机械工程学院 太原 030024)

 

摘要:超声振动可以有效地减小珩磨力,超声空化现象与切削液的共同作用可以对珩磨轮实现实时动态清洗,从而减小珩磨轮堵塞,提高加工效率,因此超声和珩齿的复合加工是一种应用前景良好的齿轮精加工方法。超声珩齿的加工对象——齿轮,直径大,厚度小,是一类特殊负载,且对振动系统的加工频率影响大,所以在超声振动系统设计时,必须将变幅杆和齿轮全面考虑建立动力学方程。为此,将齿轮简化为圆盘,加工过程中齿轮作只有圆节线的弯曲振动,采用圆锥型变幅杆,推导变幅杆和圆盘组成的变幅器的频率方程,并利用它设计了变幅器,对变幅器动力学参数的数值计算、有限元分析及试验测量结果一致。通过计算变幅器中变幅杆和圆盘各自独立的谐振频率,发现与变幅器的谐振频率误差较大,说明变幅器设计时必须同时考虑变幅杆和圆盘的相互作用,否则设计的变幅器谐振频率误差过大。

关键词:弯曲振动  超声加工  变幅器  圆盘

中图分类号:TH132.4

国家自然科学基金资助项目(50475158)。20070703收到初稿,20080218收到修改稿

 
浏览(下载)论文全文(PDF格式)

 

作者简介:吕明,男,1957年出生,教授,博士研究生导师。主要从事机械学科制造科学研究。发表论文40余篇。
E-mail:lvming@tyut.edu.cn

参 考 文 献

[1] 张云电,李建林,喻家英,等.韧性材料超声珩磨机理研究进展[J].电加工,1998(1):31-34.
ZHANG Yundian, LI jianlin, YU Jiaying, et al. Research development of ultrasonic honing mechanism of ductile materials[J]. Electromachining,1998(1):31-34.
[2] LÜ M, MA H M, XU Z L. Study on new manufacturing process of gear-honing-tool used for hardened gear[J] . Key Engineering Materials, 2004, 259-260:10-13.
[3] 张串,阎玉舜.复合弯曲换能器边缘自由薄板多波节振动分析[J].声学技术,1998,17(1):38-40.
ZHANG Chuan, YAN Yushun. Analysis of vibration of free-edged thin plate with multi-nodal circles applied to compound flexural ultrasonic transducer[J]. Technical Acoustics, 1998, 17(1):38-40 .
[4] 刘世清,林书玉,王成会.锥形剖面环形聚能器径向振动等效电路研究[J].陕西师范大学学报(自然科学版),2005,33(3):31-33.
LIU Shiqing, LIN Shuyu, WANG Chenghui.Radial vibration equivalent circuit of annular plate concentrator with tapered section plane[J]. Journal of Shaanxi Normal University (Natural Science Edition), 2005, 33(3):31-33.
[5] WANG D S, ZHOU A P, LIU C S, et al. Study of acoustics characteristics of bending vibration disc-theore-tical ana- lysis[J]. Key Engineering Materials, 2001, 202:359-363.
[6] 王时英,吕明,轧刚.超声珩齿指数型变幅器的动力学特性[J].机械工程学报,2007,43(6):190-193.
WANG Shiming , LÜ Ming, YA Gang. Dynamical characteristics of exponential transformer in gear honing[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2007, 43(6):190-193.
[7] AMABILI M, PIERANDREI R, FROSALI G. Analysis of vibrating circular plates having non-uniform constraints using the modal properties of free-edge plates: application to bolted plates[J]. Journal of Sound and Vibration, 1997, 206 (1):23-38.
[8] HYEONGILL L, RAJENDRA S. Acoustic radiation from out-of-plane modes of an annular disk using thin and thick plate theories[J]. Journal of Sound and Vibration, 2005, 282:313-339.
[9] PARKER R G, SATHE P J. Exact solutions for the free and forced vibration of a rotating disk spindle system[J]. Journal of Sound and Vibration , 1999, 223(3):445-465.
[10] 何祚镛,赵玉芳.声学理论基础[M].北京:国防工业出版社,1981.
HE Zuoyong, ZHAO Yufang. Theoretical foundation of acoustics[M]. Beijing:Defence Industry Press, 1981.
[11] 林仲茂.超声变幅杆的原理和设计[M].北京:科学出版社,1987.
LIN Zhongmao. Principle and design of ultrasonic horn[M]. Beijing:Science Press, 1987.
[12] WANG S Y , YA G, ZHAO L. The design and experim- ental research on the horn in ultrasonic machining [C]// Dalian, China. Beijing:Beijing World Publishing Cor- poration, ISTM/2005:64-67.
[13] AMIN G, AHMED M H M, YOUSSEF H A. Computer aided design of acoustic horn for ultrasonic machining using finite-element analysis[J]. Journal of Material Processing Technology, 1955, 55:254-260.
[14] 王时英,吕明,轧刚.圆锥过渡复合变幅杆动力学特性研究[J].太原理工大学学报(自然科学版),2007,38(2):95-97.
WANG Shiying, LÜ Ming, YA Gang. Dynamical research on cylindrical and conical composite horn[J]. Journal of Taiyuan University of Technology, 2007, 38(2):95-97.

关于我们-联系我们-网站地图-广告服务-人才招聘-加盟合作-法律声明

地址: 中国北京百万庄大街22号  邮编: 100037  电话: 8610-88379907  传真: 8610-68994557
E-mail: cjme@mail.machineinfo.gov.cn  http: // www.cjmenet.com.cn
©2006 版权所有《机械工程学报》编辑部