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超声波变幅杆的参量计算
,
EquipmentManufactringTechnologyNo.102007
超声波变幅杆的参量计算
1 2 2
黄霞春 ,李玉平 ,周里群
( 湖南理工职业技术学院,湖南 湘潭 ;湘潭大学机械工程学院,湖南 湘潭 )
1. 4111042. 411105
摘要:对不同形状的超声变幅杆的主要参量进行了计算和分析比较,得到在相同面积系数下,阶梯形变幅杆的放大系数最大,而圆锥形
变幅杆的形状因素最大,为变幅杆种类的选择提出了有效方案。
关键词:超声波;变幅杆;参量
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:
TB55 A 1672-545X(2007)10-0038-03
悬链线形和阶梯形等。这类变幅杆称为单一变幅杆。
1超声波变幅杆的作用 超声波变幅杆的性能可以用许多参量来描述,在实际应用
[1]
中最常用的是:共振频率(共振长度),放大系数,形状因素等 。
超声波变幅杆又称超声变速杆、超声聚能器。在超声技术 考虑由均匀、各向同性材料所构成的变截面杆,不计及机械损
中,特别是在高强超声设备的振动系统中,它的主要作用是把 耗,并设平面纵波沿杆轴方向传播,即在杆的截面上应力分布
是平衡的[1]
机械振动的质点位移或速度扩大,或者将超声能量聚集在较小 。
[1] 图 为一变截面杆,其对称轴为坐标轴 ,作用在小体积
的面积上,即聚能作用 。 1 x
压电或磁致伸缩的变形是很小的(即使在共振的条件下振 元( 所限定的区间)上应力为 σ ,根据牛顿定律可以
x,x+dx dx
x
幅也不会超过 0.005~0.01mm),不足以用来直接加工。超声波
写出动力学方程为:
加工需0.01~0.1mm的振幅,因此,必须在换能器的端面连接变
(, ) 2ξ
[1] Sσ · ()
幅杆,将机械振动振幅放大 。 dx=Sρ dx 1
2
x t
变
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