非諧振設計理論與齒輪超聲加工

內容簡介

《非諧振設計理論與齒輪超聲加工》提出了超聲加工振動系統的非諧振設計理論。從理論和實驗的角度證明了非諧振設計涵蓋全諧振設計，全諧振設計是非諧振設計的特例。按照非諧振單元的振動模態組合方式，系統闡述了縱向諧振、縱彎諧振系統的理論建模、數值求解、實驗驗證的方法與步驟，並完成了超聲珩齒試驗。非諧振設計方法拓展和完善了超聲加工振動系統的設計理論體系，同樣適合於超聲滾齒、剃齒、研齒等齒輪超聲加工振動系統的設計，為超聲加工在齒輪精密製造中的發展與套用奠定了理論基礎。

《非諧振設計理論與齒輪超聲加工》提出了超聲加工振動系統的非諧振設計理論。從理論和實驗的角度證明了非諧振設計涵蓋全諧振設計，全諧振設計是潤汗盼敬非諧振設計的特例。《非諧振設計理論與齒輪超聲加工》可作為從事超聲加工、壓電器件設計、超聲工程套用等領域研究的工程技術人員的參考用書

作者簡介

呂明，男，1957年出生，浙江東陽人，潤達研究生，博士，現為太原理工大學副校長，機械學科帶頭人，博士生導師。主要從事機械製造及自動化，1997年以來，獲省科技進步二等獎3項，教學成果二等獎2項；發表學術論文30餘篇，其中10篇SCL、EI、ISTP收錄；主編專業教材一部；1998年太原市科技啟明星；2001年山西省模範教師；2002年獲富士康獎教金。

圖書目錄

前言

符號說明

第1章緒論

1.1研究背景

1.2超聲加工的工藝特點與分類

1.3齒輪超聲加工的研究現狀

1.3.1超聲滾齒

1.3.2超聲研齒

1.3.3超聲電化學齒輪加工

1.4超聲珩齒工藝的提出與研究現狀

1.5超聲加工振動系統設計理論的研究現狀

1.5.1超聲加工工具機的國內外研究現狀

1.5.2超聲加工振動系統

1.5.3變幅桿振動求解理論

1.5.4圓盤振動求解理論

1.5.5超聲加工振動系統設計研究中有待研究的問題

1.6研究意義

1.7主要研究內容

參考文獻

第2章非諧振設計理論

2.1非諧振設計原理

2.1.1局部共振現象及其套用

2.1.2諧振單元振動系統的全諧振設計理論

2.1.3非諧振單元振動系統的非諧振設計理論

2.2非諧振設計與全諧振設計之間的聯繫與區別

2.3齒輪超聲加工振動系統的非諧振設計方法

2.4本章小結

參考文獻

第3章齒輪橫向彎曲振動的統一求解模型

3.1Mindlin理論

3.1.1厚板動力理論的基本方程

3.1.2Mindlin中厚板求解理論

3.1.3Mindlin中厚環盤的柱坐標動力學方程與振動求解

3.2齒輪橫向彎曲振動求解糊愉堡的統一模型

3.2.1圓柱齒輪橫向彎曲振動統一模型的求解理論

3.2.2各結構參數對齒輪迎鴉探橫歸應多獄向彎曲自由振動頻率的影響分析

3.2.3有限元模態分析與實驗模態驗證

3.3模數與螺旋角對齒輪軸對稱橫向彎曲振動頻率的影響分析

3.4本章小結

參考文獻

第4章變幅桿與變厚度環盤振動特性的三維振動里茲法

4.1里茲法的力學原理基礎

4.1.1力學變分原理

4.1.2哈密頓原理

4.1.3里茲法原理

4.2變幅桿振動特性的三維振動里茲法求解

4.2.1變幅桿振動特性的三維振動里茲法求解原理

4.2.2變幅桿固有圓頻率的計算分析

4.2.3大、中、小截面指數形變幅桿模態實驗

4.2.4諧振頻率對比分析

4.3變厚度環盤振動特性的三維振動里茲法求解

4.3.1環盤振動特性的三維振動里茲法求解原理

4.3.2等厚度環盤自由振動固有頻率分析

4.3.3徑向線性變厚度環盤自由振動固有頻率分析

4.3.4模態實驗與結果盼櫃翻分析

4.4本章小結

參考文獻

第5章齒輪縱向諧振系統的設計與實驗研究

5.1理論分析模型

5.1.1縱向諧振系統的物理模型

5.1.2齒輪縱向諧振變幅器的理論分析模型與頻率方程

5.2齒輪縱向諧振變幅器的設計

5.3振動求解模型的ANSYS分析驗證

5.4諧振特性的實驗研究

5.4.1阻抗特性測試分析

5.4.2諧振實驗與振幅測試

5.5齒輪模數與厚度對縱向諧振變幅器諧振頻率的影響規律研究

5.6其他類型縱向諧振變幅器的頻率方程

5.7本章小結

參考文獻

第6章齒輪橫向彎曲諧振系統的設計與實驗研究

6.1超聲珩齒縱彎諧振系統設計的統一求解模型

6.1.1縱彎諧振變幅器振動求解的碑凳去統一模型

6.1.2縱彎耦合諧振條件與邊界條件

6.1.3頻率方程的建立

6.1.4縱彎諧振變幅器的位移特性求解

6.1.5振動求解模型的ANSYS分析驗證

6.2超聲珩齒縱彎諧振變幅器的設計與諧振特性實驗研究

6.2.1縱彎諧振變幅器的設計與有限元分析

6.2.2縱彎諧振變幅器的諧振實驗分析

6.2.3設計方法對變幅器尺寸參數的適應性研究

6.3其他類型變幅桿與齒輪組成的縱彎諧振變幅器設計與諧振特性分析

6.3.1指數形縱彎諧振變幅器

6.3.2懸鏈線形縱彎諧振變幅器

6.3.3複合形縱彎諧振變幅器

6.3.4各類型縱彎諧振變幅器的對比分析

6.4諧振單元縱彎變幅器設計與諧振實驗

6.5本章小結

參考文獻

第7章超聲珩齒試驗

7.1超聲珩齒振動系統諧振特性的實驗基礎

7.1.1超聲珩齒振動系統的阻抗特性分析

7.1.2超聲珩齒振動系統振幅測量系統的構建

7.2超聲珩齒試驗系統

7.2.1超聲珩齒試驗系統的主要構成

7.2.2超聲珩齒振動系統的設計

7.2.3超聲珩齒試驗系統的建立與測試

7.3縱向諧振超聲珩齒試驗

7.4縱彎諧振超聲珩齒試驗

7.4.1試驗設備與主要參數

7.4.2試驗系統與工藝條件

7.4.3試驗結果分析

7.5本章小結

參考文獻

第8章總結與展望

8.1主要研究工作總結

8.2主要創新點

8.3研究展望

附錄A近十年來有關超聲加工、成形及其機理的國家自然科學基金項目一覽表

附錄BBessel函式及其性質

非諧振設計理論與齒輪超聲加工

基本介紹

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