超声滚压装置中变幅器的仿真设计

运用两种不同方法设计超声滚压装置中的变幅器,一种采用传统设计法将变幅杆和滚轮分别设计后组装成变幅器;另一种方法是将变幅杆和滚轮整体考虑设计为变幅器.推导出变幅器的频率方程,求出了变幅器设计参数的数值解.通过有限元软件Marc分析,发现传统设计的变幅器中滚轮的设计频率与变幅器的谐振频率误差较大;而整体设计的变幅器的设计频率误差较小.经参数调整后两种变幅器的设计频率都可调至谐振频率20 kHz.由于传统方法设计的变幅器未考虑滚轮作为负载对变幅杆的影响,在实际应用未能达到超声系统良好的共振效果;而整体设计变幅器中变幅杆及滚轮尺寸小,对变幅器的谐振频率影响较小,结构紧凑,抗弯刚度好,通过有限元分析验证了变幅器的整体设计理论完全可行,能够达到良好的共振效果.     

超声研齿振动子系统的研究与变幅杆设计

介绍了超声研齿的原理与方法,对超声研齿振动子系统进行了研究与分析。依据四端网络的基本原理,利用力电类比的方法,给出了换能—变幅器的等效电路图,并通过电路运算,推导出换能—变幅器的频率方程和放大倍数的计算公式。据此,设计出了谐振特性良好的超声研齿换能—变幅器。最后对超声研齿振动系统的谐振特性进行了测量,理论计算与试验基本相符。     

高品质螺旋锥齿轮的优化设计

本文提出一种新型螺旋锥齿轮的设计。它采用非零分锥综合变位原理,以保持轴交角不改变。并推出四项变位系数为设计变量,进行优化设计。设计出来的新型螺旋锥齿轮,理论和试验表明,它具有比现代各国工业用螺旋锥齿轮更为优越的品质——较高的强度、较长的寿命、较小的体积、较低的噪声和更广的工作适应性等。它可在现有的切齿机床和刀具上,用特殊的工艺展成加工出来,无需另制工艺装备,故极易推广。     

超声抛光变幅杆动态分析及其优化

超声抛光方法是解决模具内腔抛光这一模具加工瓶颈的有效手段之一,而超声变幅杆的性能对于超声加工来讲至关重要。本文根据变幅杆理论设计方法设计了适用于自动超声抛光设备的变幅杆,并使用有限元技术对四种类型的变幅杆进行了模态分析和谐响应分析,然后以稳定性最好的圆锥形变幅杆为基础进行了优化设计,得到了稳定性较好且放大系数较大的综合性能优良的变幅杆。     

超声振动铣削复合变幅杆扭转振动特性的仿真与优化

建立了1/4波长扭转振动复合变幅杆的理论计算模型,基于该模型设计了一种用于超声振动微铣削的扭转变幅杆,并利用ANSYS有限元仿真软件对其进行了模态及谐响应分析。通过仿真分析,获得了变幅杆扭转振动时的谐振频率、变幅杆的放大系数以及von mises应力分布等。为使变幅杆谐振频率更好地满足设计要求,最后对变幅杆的结构参数进行了优化。     

基于ANSYS的超声变幅杆的优化设计

基于ANSYS，从阶梯形变幅杆具有最大振幅放大倍数的优点和直径突变处应力集中的缺点出发，对其形状进行了优化设计，得到了一种既具有大的振幅放大倍数，又保证了各部分工作应力在其材料许用应力范围内的新型的复合型变幅杆。     

基于VB平台迭代法优化设计超声变幅杆

论述了在VB平台上用迭代法优化设计超声变幅杆的过程。通过VB编程优化设计大大的缩短超声变幅杆设计周期,使设计精度得到显著提高,并且可以设计出用传统的设计方法所无法达到的最优方案。VB编程不但能用于机械设计计算程序,更重要的是能用于机械设计计算的研究,寻找最优的解为设计人员提供最佳的设计建议。     

超声辅助冲击强化装置及复合变幅杆优化设计

基于超声喷丸原理设计制作了利用伺服系统进行数控进给的旋转辅助超声冲击强化装置;利用波动方程和传统复合变幅杆设计理论,设计了圆锥复合变幅杆,用ANSYS软件对其进行了模态分析、谐响应分析和动力学分析。用该装置对镁合金试件表面进行冲击强化试验。结果表明,旋转辅助有利于提高试件表面冲击覆盖率;经ANSYS分析优化后的变幅杆结构合理,阻抗分析结果显示振动性能较好;在输入端直径相同的情况下,放大系数和最大应力值随着变幅杆过渡段长度的增大而不断减小。     

超声变幅杆参数化优化设计研究

超声振动系统的关键在于将机械振动的质点位移或速度放大的变幅杆。将ANSYS的优化功能应用到圆锥过渡阶梯型复合变幅杆的优化设计中,先通过APDL语言对变幅杆进行参数化建模和模态分析,然后进入设计优化器以振幅放大系数的倒数为目标函数进行优化。同时,在VB的可视化界面中输入变幅杆的参数,通过编写的程序代码,VB可视化调用ANSYS生成的优化文件,在工作目录下生成3种可供用户选择的结果文件,实现了变幅杆的参数化优化设计,这样不仅避免了一般设计人员反复解算微分方程、超越方程等数学难题,也提高了变幅杆谐振长度与谐振频率优化设计的分析效率。     

非谐振单元变幅器的设计及其动力学研究

在超声珩齿加工中,由变幅杆和被加工齿轮组成的变幅器的设计是一项关键技术,变幅器的动力学特性对齿轮的加工质量有很大影响。齿轮作为变幅杆的负载,一方面其尺寸和质量大,对变幅器谐振频率的影响不能忽略,另一方面,齿轮的尺寸是由使用要求决定的,不能被任意设计,因此现有的功率超声变幅杆的设计方法不能适用于这种情况。以Mindlin厚板理论为基础,将齿轮简化为一厚圆板,圆板外径等于齿轮分度圆直径,根据齿轮与变幅杆在连接面的耦合关系及各自的动力学方程,建立变幅杆和齿轮组合系统的动力学模型,在此基础上设计变幅器,并进行动力学特性的分析,分析结论为超声珩齿变幅杆的设计提供了理论依据。通过有限元分析验证了设计理论完全可行。     

螺旋锥齿轮超声研磨加工的机理与实验研究

提出了超声研磨加工螺旋锥齿轮的理论与方法,利用声弹性理论分析了超声波在齿面传播与反射的机理。超声研齿的材料去除以塑性流动去除为主,机理可归结为磨粒锤击微切削、弹跳冲击与研磨液空化效应。试验证明,超声研齿的材料去除率为普通研齿加工的3倍,且齿面质量明显提高,齿面粗糙度Ra为0.2μm,水平截距c为1.2μm。最优工艺参数组合中转矩为0.12 N.m、转速为600 r/m in、研磨剂浓度为20%,其中转矩对材料去除率的影响最为显著,达到68.11%;其次为转速。对最优工艺参数组合所作的验证试验,材料去除率MRR指标与预测值基本相符。     

超声变幅杆的设计与性能分析

利用变幅杆的理论设计公式,通过计算机辅助设计,计算出复合型变幅杆的谐振长度及位移分布等;并利用有限元对变幅杆进行模态和谐振分析,得到的结果与理论值通过位移分布曲线,可以直现地看到满足正弦波曲线,其精度满足工程设计的需要.     

超声微细加工中变幅杆的设计与制造

超声微细加工首先需要制造出作为工具使用的变幅杆。变幅杆的设计与制造在整个超声微细加工过程中具有十分重要的作用。本文介绍了变幅杆在超声加工中的作用,常用不同形状变幅杆的功能、特点,并重点介绍了试验使用的阶梯形变幅杆和指数形变幅杆的具体设计及制作过程。     

超声变幅杆的模态分析

根据变截面杆纵向振动的波动方程,推导了悬链形超声变幅杆的频率方程,应用有限元法对变幅杆进行了模态分析,得到了共振频率、横向振动频率、位移节点和放大系数等重要参数。与理论计算值的比较表明,有限元法获得了很高的精度。     

新型超声变幅杆结构设计

针对旋转超声加工回转精度和超声能量传递两方面的要求 ,对变幅杆的联接结构进行研究 ,首次提出并实现了两面定位的联接结构 ,实践证明切实可行     

螺旋锥齿轮简易数控铣齿装置

在普通数控铣床上增加一套简易装置，用于加工螺旋锥齿办和准双曲面齿轮。     

超声变幅杆的动态性能分析

根据变截面杆纵向振动的波动方程,推导悬链形超声变幅杆的频率方程,应用有限元法对变幅杆进行模态分析,得到共振频率、横向振动频率、位移节点、放大系数等重要参数。与理论计算值比较表明,有限元法可获得很高精度。     

阶梯形超声变幅杆的设计分析

当前由于科技的进步和对于各种材料的精度日益提高,各种细微粉体在各个领域受到了广泛的关注。随着超声加工的应用日益广泛,其中超声粉碎也逐渐应用于一些行业,由于各种形状的变幅杆都具有其各自的优缺点。利用理论设计公式求出变幅杆的参数,运用有限元分析软件ansys对阶梯形变幅杆进行模态分析,得到的结果表明利用计算机辅助设计可以在很大程度上可以克服数学模型的一些问题,并得到具有参考价值的结果,这就可以做为一种新的设计和校核的方法。     

超声振动车削系统中纵向变幅杆的结构设计

在对超声振动车削试验系统的纵向变幅杆进行理论分析的基础上 ,设计了可与换能器可靠共振的指数型纵向变幅杆。     

超声旋压变幅器的设计与分析

在超声旋压系统中,变幅器由变幅杆与旋轮耦合而成,其谐振振型为变幅杆纵向振动与圆盘弯曲振动。该振型计算复杂,很难直接获得较为精确的尺寸,设计过程中需要不断修正尺寸以达到所要求的频率和振型。借助MSC.Marc有限元分析软件对变幅杆与旋轮耦合后的变幅器进行数值模拟分析,研究旋轮各个尺寸对变幅器谐振频率的影响,得到了旋轮各个尺寸对变幅器谐振频率的影响规律,设计出了符合要求的变幅器,试验表明其振动效果理想。