發(fā)布時間：2018-08-24 13:21

【摘要】：變幅桿是功率超聲縱振系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一,常見的是沿直線方向傳播的變幅桿.有的應(yīng)用場合需要變換縱振動傳輸方向.本文研究了具有夾角結(jié)構(gòu)的超聲縱振動變幅桿的設(shè)計方法.利用兩端自由邊界條件和夾角連接處的位移、力、彎矩及轉(zhuǎn)角連續(xù)條件建立了設(shè)計變幅桿的頻率方程,給出了計算變幅桿振幅放大系數(shù)的方法.利用本文中提出的設(shè)計方法,計算了若干個由兩段桿組成的不同夾角的變幅桿的諧振頻率,與有限元計算結(jié)果及Vib Pilot系統(tǒng)測試的變幅桿頻率基本一致;后與諧振頻率為19.8k Hz的壓電換能器相連接,激光測振儀測試了系統(tǒng)的諧振頻率、變幅桿的放大系數(shù)及變幅桿輸出端面的振型.測試得到的變幅桿的放大倍數(shù)、振型與計算結(jié)果吻合.測試的端面振型呈活塞振動,說明在諧振頻率上將換能器激勵的沿水平方向的縱向振動,經(jīng)過變幅桿成功地變換到了其輸出端上.最后,對該型變幅桿作了大量計算,得出了放大倍數(shù)隨幾何尺寸變化的規(guī)律.
[Abstract]:The amplitude change rod is one of the key components in the power ultrasonic longitudinal vibration system. Some applications need to change the direction of longitudinal vibration transmission. The design method of ultrasonic longitudinal vibration horn with angle structure is studied in this paper. Based on the free boundary conditions of two ends and the continuous conditions of displacement, force, moment and rotation angle at the junction of the two ends, the frequency equation of the designed horn is established, and the method of calculating the amplitude magnification factor of the horn is given. By using the design method proposed in this paper, the resonant frequencies of a number of variable amplitude rods with different angles are calculated, which are consistent with the results of finite element method and the frequency measured by Vib Pilot system. Then connected with the piezoelectric transducer with resonance frequency of 19.8k Hz, the resonant frequency of the system, the magnification factor of the horn and the mode shape of the output end surface of the horn were measured by laser vibration measuring instrument. The measured magnification and mode shape of the horn are in good agreement with the calculated results. The measured end vibration is piston vibration, which shows that the longitudinal vibration excited by the transducer along the horizontal direction has been successfully transformed to the output end of the transducer at the resonant frequency. Finally, a large number of calculations are made for this type of horn, and the law of magnification varying with geometric size is obtained.
【作者單位】： 陜西師范大學(xué)物理學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院陜西省超聲學(xué)重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(批準號:11374201)
【分類號】：TG663

【共引文獻】

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3 成全;劉猛;祝錫晶;;QDFM-125型超聲波軟管封尾機變幅桿的模態(tài)分析[J];包裝工程;2010年23期

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1 鄭建新;陶瓷型面的數(shù)控展成蠕動進給超聲磨削技術(shù)的基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2007年

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本文編號：2200942