超声激励研齿技术在准双曲面齿轮加工中的应用

"准双曲面齿轮超声激励研齿系统的设计与试验 (2010年)" 这篇2010年的科研论文详细探讨了准双曲面齿轮的超声激励研齿技术，这是一种旨在提高齿轮加工精度和降低振动噪声的创新方法。在传统研齿方法存在效率低、控制难度大、均匀性不足以及无法改善微观形貌等问题的背景下，作者杨建军、魏冰阳和邓效忠提出了超声激励研齿的概念。 论文首先介绍了准双曲面齿轮的重要性，特别是在汽车和航空工业中的广泛应用，指出其精加工精度对降低振动和噪声的关键作用。针对这些需求，他们研究了超声研齿工艺，尤其是对于汽车后桥用准双曲面齿轮的适应性，这是出于成本和效率的考虑。 超声研齿系统的设计包括了三个主要部分：超声换能器、超声变幅杆和研齿齿轮。超声换能器是将电信号转化为机械振动的核心元件，通常采用压电材料如石英晶体或压电陶瓷。然而，由于压电材料的特性，它们在工作时易受损坏。因此，设计中可能采用了Langevin结构，通过金属块夹持压电材料以增强其稳定性。 接下来，作者运用有限元分析对设计的超声激励研齿系统进行了模态分析和谐响应分析，以优化系统的性能。模态分析用于确定系统的固有频率和动态特性，而谐响应分析则关注系统对特定频率输入的响应，这有助于确保系统在操作时避免共振，从而提高加工质量和效率。 基于理论设计和有限元仿真结果，他们制造了实际的超声激励系统，并进行了测试。最终，进行了超声研齿试验，结果显示，经过研齿处理的齿轮副振动显著减弱，噪声和振动能量明显降低，验证了超声激励研齿的有效性。这一研究为提升准双曲面齿轮的加工质量和降低噪声提供了新的解决方案，具有重要的实践意义。 关键词涵盖了准双曲面齿轮、超声激励研齿、频率和振动，表明论文主要研究内容涉及这些方面。该论文发表在《河南科技大学学报:自然科学版》第31卷第5期，2010年10月，具有自然科学属性，适合相关领域的研究人员和工程师参考。