超声珩齿振动系统的快速设计方法研究.pdf

摘要超声珩齿振动系统的快速设计方法研究齿轮及其齿轮产品是机械工业的关键基础件,绝大部分机械成套设备的主要传动部件都是齿轮传动。随着齿轮装置向高速化、标准化、小型化方向发展,对齿轮的材料和制造技术提出了更高的要求。而硬齿面齿轮制造技术日益显示其重要性。目前,由于传统的齿轮精加工方法己难以满足高精度齿轮产品的生产要求,人们开始把特种加工方法和复合加工技术引入到齿轮制造领域。把超声加工技术引入到齿轮的硬齿面加工工艺中,既能拓宽超声波理论的应用领域,又能改变目前在齿轮制造业特种加工方法的应用明显滞后于其它工业领域的现状。在超声加工中,超声振动系统是超声加工工艺系统的核心,其性能的高低直接影响整个工艺系统性能的优劣。因此要实现超声珩齿,关键是超声振动系统的设计。变幅器是超声振动系统的一个重要组成部分,针对全谐振设计理论的不足,确定了采用非谐振单元变幅器来设计超声珩齿振动系统。本文得到了国家自然科学基金项目�����支持。为了减轻设计人员的劳动强度,提高超声珩齿振动系统的设计效率,本文利用����砑�岷系�手段,对超声珩齿振动系统进行了快速化设计。本文的主要研究工作有:��擞肰�隡���街秩砑�ぞ呦嘟岷系氖侄危�芯亢涂7�了超声变幅杆参数计算软件;并以�����为平台,利用�调用��、����、�����太原理工大学硕士研究生学位论文�����
的����ü�问���迪直浞�嗽赟�����凶远���三维模型,完成了超声变幅杆的快速设计。通过对有限元模态分析和锤击法模态实验结果的对比分析,验证了设计方法的准确性。��杂诜侄仍仓本缎∮���,厚径比大于��的齿轮,将齿轮简化为直径等于齿轮分度圆直径的等厚圆柱,根据复合变幅杆的设计原理,利用纵向振动方式设计了纵向振动变幅器;对于分度圆直径大于����且厚径比小于��的齿轮,将其简化为中厚圆盘或中厚环盘,根据非谐振设计理论和����砺郏��米萃漶詈险穸�绞缴杓屏俗萃湔穸�浞�鳌���直鸾�⒈浞�鞯牡睦砺鄯治瞿P图案髯缘恼穸�德史匠蹋�缓�用工程计算软件���对频率方程进行编程并求解,进而确定满足谐振频率和振动模态的变幅器形状尺寸参数。利用�与���两种软件工具相结合的手段,开发了一个变幅器参数计算软件:以�����为平台,利用�建立人机交互界面和完成程序编制,调用���。��腁�函数通过参数驱动实现变幅器在�����中自动生成三维模型,完成了变幅器的快速设计。通过有限元分析与实验结果对比,验证了变幅器理论建模与求解方法的正确性。��猿��癯菡穸�低车目焖偕杓平�辛搜芯浚��ǎ合低程逑到�构和功能模块、系统设计方法和用户界面编制;最后给出了基于�����平台的超声珩齿振动系统的设计实例。关键词:超声珩齿,变幅器,非谐振设计,谐振频率,快速设计太原理工大学硕士研究生学位论文
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