超聲變幅桿與杯型工具一體化設(shè)計(jì)

馬付建　董志剛　康仁科等

摘要：基于細(xì)長(zhǎng)桿縱振理論和薄圓盤振動(dòng)理論，針對(duì)超聲變幅桿與杯型工具開(kāi)展一體化設(shè)計(jì)研究。通過(guò)分析各段的振動(dòng)模態(tài)，將超聲變幅桿和杯型工具的振動(dòng)分為“縱-彎-縱”三個(gè)部分，分別建立三段位移和應(yīng)力函數(shù)及邊界條件，推導(dǎo)得出超聲變幅桿和杯型工具的總體頻率方程。根據(jù)得到的總體頻率方程，設(shè)計(jì)出典型的超聲變幅桿和杯型工具。對(duì)所設(shè)計(jì)的超聲變幅桿和杯型工具的振動(dòng)性能進(jìn)行有限元分析和試驗(yàn)測(cè)試，分析和試驗(yàn)結(jié)果表明，超聲變幅桿和杯型工具諧振頻率的設(shè)計(jì)結(jié)果和有限元分析及測(cè)試結(jié)果的誤差均在10%以內(nèi)，驗(yàn)證了所建立的超聲變幅桿和杯型工具的頻率方程的正確性，并分析了各段長(zhǎng)度和半徑對(duì)超聲變幅桿和杯型工具諧振頻率的影響規(guī)律，為其諧振頻率的修正提供了依據(jù)。