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188宝金博页面版: 硕士论文 单激励超声椭圆振动系统及其在精密振动切削中的应用研究

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内容提示: 摘要摘要 超声椭圆振动系统在超声电机和超声振动切削两大领域中有很好的应用,当前, 被广泛采用的超声椭圆振动系统是由两路同频率、 不同相位差信号激励的双激励椭圆振动系统,虽然系统较为复杂 (即需要两路激励电源和移相器等辅助环节),但双激励椭圆振动系统具有椭圆振动轨迹形状、转向调节容易等优点,因此这类系统被广泛采用, 特别是大量的应用在超声电机领域。 此外, 通过实验中发现系统在一路信号激励下也会产生椭圆振动,单激励椭圆振动系统与双激励椭圆振动系统相比具有结构简单、体积小、成本低等优点, 单激励椭圆振动轨迹形状调节不灵活的特点使其应用...

文档格式:PDF | 页数:142 | 浏览次数:41 | 上传日期:2011-09-27 14:18:19 | 文档星级:
摘要摘要 超声椭圆振动系统在超声电机和超声振动切削两大领域中有很好的应用,当前, 被广泛采用的超声椭圆振动系统是由两路同频率、 不同相位差信号激励的双激励椭圆振动系统,虽然系统较为复杂 (即需要两路激励电源和移相器等辅助环节),但双激励椭圆振动系统具有椭圆振动轨迹形状、转向调节容易等优点,因此这类系统被广泛采用, 特别是大量的应用在超声电机领域。 此外, 通过实验中发现系统在一路信号激励下也会产生椭圆振动,单激励椭圆振动系统与双激励椭圆振动系统相比具有结构简单、体积小、成本低等优点, 单激励椭圆振动轨迹形状调节不灵活的特点使其应用领域集中在不需要经常调节椭圆振动轨迹的超声电机和超声振动切削领域, 特别是在椭圆振动不需要大范围调节的单激励椭圆振动切削领域有非:玫挠τ们熬, 鉴于当前椭圆振动切削领域研究的不断深入,非常有必要展开对单激励椭圆振动的产生机理和设计方法加以 研究, 本文从运动学、 动力学以及等截面细长梁振动学等角度分析了系统结构刚性不对称性是系统在单激励条件下产生椭圆振动响应的原因。 分别研制了三种单激励椭圆振动换能器 ( 即双弯椭圆振动换能器、扭纵椭圆振动换能器和纵弯椭圆振动换能器),利用有限元分析仿真、 阻抗特性曲线测量和大信号激励下光纤测振仪辅助显微镜实际测量振动轨迹等三种方法研究了单激励椭圆振动特性, 得出可以通过人为制造换能器的结构刚性不对称,使换能器存在两个谐振频率相近的振动模态, 在单激励条件下分别存在对应两个振动模态的激励分量,则换能器在单一外部激励下会产生椭圆振动轨迹。另外,利用阻抗分析仪快速测量得到的压电换能器阻抗特性曲线, 可以辅助优化、 设计单激励椭圆振动系统。 本文还介绍了双激励椭圆振动系统的构成, 并且针对双激励椭圆振动系统研制了一种利用锁相原理的移相器。利用有限元分析法对双激励超声压电换能器进行分析仿真,分别对不同相位差下对称结构和不对称结构压电换能器的振动响应轨迹进行分析, 仿真结果显示当换能器结构刚性不对称时,对换能器施加同相位激励可以产生椭圆振动。 分别利用开发研制的单激励双弯曲椭圆振动切削系统和纵弯椭圆振动切削系统进行超声椭圆振动车削实验研究, 试验结果显示椭圆振动切削可以有效避免传统振动切削

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