超聲波輔助珩齒加工工件對(duì)系統(tǒng)諧振頻率影響的研究.pdf

1、超聲波輔助珩齒加工技術(shù)是將超聲振動(dòng)引入齒輪珩齒加工中而發(fā)展起來(lái)的齒輪加工新工藝。該技術(shù)利用超聲波和珩齒進(jìn)行復(fù)合加工，由于超聲空化現(xiàn)象與切削液的共同作用，強(qiáng)化了珩磨輪的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)清洗，更加有效地減小了珩齒磨輪堵塞，提高了加工效率，因此，超聲波輔助珩齒加工技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景。近年來(lái)，該項(xiàng)技術(shù)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金(基金號(hào)5097519)的資助，也取得了很多階段性成果，但還存在一些技術(shù)難題，急需盡快研究解決。
　　 由換能器、變幅

2、桿和被加工工件(齒輪)組成的超聲振動(dòng)系統(tǒng)是超聲波輔助珩齒加工系統(tǒng)的核心，換能器的正確選用、變幅桿的正確設(shè)計(jì)及它們與工件的正確連接，是使超聲振動(dòng)系統(tǒng)有效工作的關(guān)鍵;在超聲波輔助珩齒加工中，被加工工件物理參數(shù)的不同，勢(shì)必導(dǎo)致超聲振動(dòng)系統(tǒng)諧振頻率的變化;因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮由于安裝工件而造成的超聲振動(dòng)系統(tǒng)諧振頻率、振幅等參數(shù)的變化，從而使變幅桿參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算更為合理，保證整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)處于最佳諧振狀態(tài)。
　　 本文研究的目的是分

3、析總結(jié)出這種影響的規(guī)律，為超聲波輔助珩齒振動(dòng)傳遞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一定的理論依據(jù)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)概述超聲加工技術(shù)、齒輪加工技術(shù)，特別是珩齒加工技術(shù)的研究狀況，重點(diǎn)闡述由它們結(jié)合形成的超聲波輔助珩齒加工技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。
　　 (2)綜合應(yīng)用圓錐型變幅桿的縱振動(dòng)位移方程、圓盤(pán)彎曲振動(dòng)方程及邊界條件、藕合條件以及圓錐型變幅器的頻率方程，將它們?cè)趍athematics軟件上編程計(jì)算，得出了超聲波輔助珩齒

4、加工工件半徑和厚度等參數(shù)的變化對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)諧振頻率的影響規(guī)律。
　　 (3)基于工件參數(shù)的變化對(duì)系統(tǒng)諧振頻率的影響規(guī)律，研究圓錐型變幅桿的設(shè)計(jì)理論，進(jìn)一步得出圓錐型變幅桿長(zhǎng)度隨工件參數(shù)的變化規(guī)律，對(duì)變幅桿的合理設(shè)計(jì)具有一定的理論指導(dǎo)意義。
　　 (4)將上述理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)的變幅桿與給定工件組合，用ANSYS軟件進(jìn)行模態(tài)分析，得出變幅桿縱振動(dòng)、工件軸向振動(dòng)及變幅器的諧振頻率，其結(jié)果驗(yàn)證了所得規(guī)律的正確性。
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