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１１０机械工程学报第４４卷第７期行了有限元分析【１２．１４】，材料常数及结构尺寸完全同
超声珩齿变幅器的实际设计计算。单元类型为Ｓｏｌｉｄ９２，采用智能自由网格化分，利用ＢｌｏｃｋＬａｎｃｚｏｓ方法进行模态分析，振型如图６所示，频率为１９．７１０ｋＨｚ，为纯圆形节线的第二阶振型，与理论分析结果一致。
图６设计变幅器的振动模态
从图７可以看出，有限元分析的变幅杆输入振幅为０．５９８岬，与圆盘连接处的位移为０．１８岬，与圆盘接触部分位移也比较小，与前述理论曲线一致；如图８所示，圆盘外缘振幅为Ｏ．７５９）ａｍ，振幅稍有放大，与理论分析结果差别明显，其产生原因需进一步研究。图８还表明圆盘有两个节圆，其距离为３５ｎｌｍ。
图７变幅杆的位移沿杆长的分布
圜盘半径ｒ／ｍｍ
图８圆盘的振幅沿半径的分布６变幅器的动力学参数试验
为了研究圆盘弯曲振动的阶数，在圆盘上均匀地撒上粒径为０．１３ｍｍ的碳化硅砂粒，振动数秒后可得如图９所示的两条圆节线，说明在频率１８．６５ｋＨｚ圆盘的确在进行二阶的纯圆节线的弯曲振动，两个节圆之间距离为３１ｌｎｌｉｌ，与理论及有限元分析结果一致。频率误差的产生是因为试验系统中圆盘与变幅杆是用螺钉联结，而不是理论分析中的整体结构，且加上螺钉等结构质量，使振动频率减小‘１４１。
图９圆盘振动的二阶圆形节线
在圆盘的中心及外缘处分别安装两个加速度传感器，测得如图１０所示的位移曲线，可以计算出圆盘的振动频率为１８．６５ｋＨｚ，圆盘中心及外沿处的振幅分别为０．００４５ｍｉｌｌ和０．００４７ｍｉｌｌ，与理论分析结果变化趋势一致。
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７结论
图ｌＯ圆盘中心和边缘的振动位移
（１）超声珩齿变幅器设计中，由于齿轮体积较大，对变幅杆来说，负载较重，所以，在变幅器设
计中一定要与负载统筹考虑进行设计。
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