纵扭复合超声振动系统设计

摘要

为了在切削过程中获得的纵扭复合振动,本文提出了一种新型超声振动系统.首先基于力电类比法和传输线理论,推导出了换能器纵、扭共振的等效电路和频率方程,并利用对夹心式换能器中各圆柱段进行合理控制,实现了纵扭同频共振.之后,基于环槽结构自身的一些特性,对该同频夹心换能器进行了简并化设计.最后应用有限元仿真软件ANSYS对简并后的超声振动系统进行动力学仿真分析,结果表明该系统纵扭共振的同频偏差率得到了明显降低,验证了该设计方案的合理性.