梁欣
- 作品数：10 被引量：15H指数：3
- 供职机构：太原理工大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：年山西省研究生优秀创新项目国家自然科学基金山西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程金属学及工艺理学一般工业技术更多>>
- 纵向谐振变幅器的非谐振设计理论研究与验证被引量：4
- 2016年
- 为了实现齿轮超声加工纵向谐振变幅器的设计,提出了纵向谐振变幅器的非谐振设计理论,将变幅器简化为由变幅杆、齿轮等效圆环、心轴、螺母等效圆柱四部分组成的理论分析模型,根据各部分的动力学方程、各结合面的力、位移耦合条件和两端面的边界条件,建立变幅器的频率方程,实现纵向谐振变幅器的设计。分别设计了变幅杆材料为45钢、齿轮材料为铸造锡青铜以及变幅杆材料为45钢、钛合金、硬铝合金、齿轮材料为45钢的纵向谐振变幅器,通过有限元软件ANSYS模态分析和谐振特性实验研究了变幅器的谐振特性,变幅器的谐振频率与理论设计频率的误差小于5%,在误差允许范围内,表明变幅器的非谐振设计理论对于设计齿轮超声加工纵向谐振变幅器具有很好的通用性,为齿轮超声加工振动系统的设计提供了理论基础。
- 梁欣吕明秦慧斌苗立武
- 关键词：变幅器谐振特性
- 机械微细加工辅助用超声振动台的设计被引量：1
- 2015年
- 基于一维纵向振动理论,利用理论解析法设计了机械微细加工辅助用振动平台。利用有限元软件进行优化设计,确定了圆锥段的最佳开槽数量和圆柱段的最佳开狭缝数量,改善了工作面的振幅分布均匀性,增大了工作面的振幅;增加圆锥段的长度以减小振动平台的谐振频率,通过有限元分析,研究了振动平台的谐振特性,满足工程应用的要求,验证了设计方法的可行性。为大尺寸振动体的设计提供了一种简便的方法。
- 赵蕾梁欣吕明王时英刘建成
- 关键词：超声振动微细加工有限元法谐振特性
- 大输出端面指数-圆锥复合形变幅杆的设计与分析
- 2016年
- 在超声喷丸的应用中,需要超声变幅杆有较大的输出端面,以此来获得较大的辐射声能,提高加工效率,同时还要有一定的放大系数,为此设计分析了指数-圆锥复合形变幅杆。按照传统分析方法,理论推导了这种复合形变幅杆的频率方程与放大系数公式。在给定截面尺寸的条件下,借助数值分析软件MATLAB求解频率方程;获得变幅杆的尺寸参数与性能参数。利用solidworks建立三维模型;借助有限元软件ABAQUS进行模态分析与谐响应分析。绘制轴向位移分布图与应力分布图;获得变幅杆的谐振频率、放大系数与位移节点;分析比较理论值与仿真值;分析误差产生的原因。为大端面变幅杆的设计提供一定借鉴意义。
- 李井丁艳红梁欣
- 关键词：有限元模态分析谐响应分析
- 超声珩齿纵向振动变幅器的3种设计方法对比与实验研究被引量：3
- 2013年
- 纵向振动变幅器是超声珩齿纵向振动系统的重要组成部分,变幅器的各种参数关系到整个纵向振动系统的性能。运用理论解析法、等效电路法、传输矩阵法来设计变幅器,3种方法的计算结果与ANSYS软件的模态分析结果以及谐振特性实验的结果一致,谐振特性实验的结果能满足超声珩齿的要求。分析了3种设计方法的优缺点及各自的适用场合,为设计变幅器时选择适当的计算方法提供了理论依据。
- 梁欣吕明王时英秦慧斌
- 关键词：等效电路法传输矩阵法
- 齿轮超声加工大振幅纵弯谐振变幅器的设计被引量：1
- 2015年
- 为了使纵弯谐振变幅器的输出振幅满足齿轮超声加工的要求,设计了一个带有级联变幅杆的变幅器.利用Mindlin中厚板理论,根据变幅杆各段的力和位移耦合条件、变幅杆与齿轮的力和位移耦合条件、边界条件,推导出变幅器的频率方程和位移方程,实现了变幅器的设计,并求得变幅器的振幅分布曲线.通过理论求解、有限元软件ANSYS进行模态分析和谐响应分析、变幅器谐振特性试验分析变幅器的动力学特性,得出三者的结果一致,齿轮分度圆处的振幅为12μm,较常用的变幅器有了较大的提高,满足了齿轮超声加工的需求.
- 梁欣吕明王时英秦慧斌
- 关键词：变幅器大振幅
- 幂函数形复合变幅杆的设计与分析被引量：1
- 2015年
- 运用理论解析法和替代法,对幂函数形复合变幅杆进行理论研究。通过理论推导得出超声变幅杆的振动频率、放大系数等重要参数。借助有限元分析软件ANSYS创建复合变幅杆的有限元模型,分析其振动特性,获得复合变幅杆的放大系数、振动频率等重要参数。分析比较理论值和仿真值,分析结果表明,替代法比传统设计方法简单,物理意义更加明显。同时也说明ANSYS在变幅杆设计中有很大的重要性;为以后复杂变幅杆和理论推导较困难的变幅杆的设计提供一种新的思想和方法。
- 李井丁艳红梁欣
- 关键词：有限元法模态分析谐振分析
- 齿轮超声加工振动系统的非谐振设计理论与实验研究
- 齿轮是装备制造业的基础，对我国装备制造业的发展起着关键作用。目前，齿轮正朝着高精度、高速、高寿命、高效率、低噪声、大功率、小型化等方向发展，一种新齿轮加工工艺的研究与应用是关键。将超声振动引入齿轮加工工艺可以显著降低切削...
- 梁欣
- 关键词：变幅器
- 文献传递
- 幂函数形复合变幅杆谐振频率的瑞利修正被引量：1
- 2016年
- 在设计幂函数形复合变幅杆时,变幅杆的频率仿真值往往小于频率设计值;这种偏差会随着变幅杆截面尺寸的增加不断扩大。根据瑞利近似修正理论,对这种现象产生的原因进行了理论分析;理论推导了幂函数形复合变幅杆谐振频率的修正公式。借助有限元分析软件workbench对一组半径不同的变幅杆进行模态分析;获取不同半径变幅杆的谐振频率仿真值。按照修正公式,计算频率修正值。分析比较设计值、修正值与仿真值;结果表明,修正值与仿真值的变化趋势基本吻合。相对于设计值,修正值与仿真值的偏差更小。这对于大截面幂函数形变幅杆的理论设计有一定指导意义。
- 李井丁艳红梁欣
- 关键词：谐振频率模态分析
- 新型齿轮超声加工纵向振动系统的设计被引量：1
- 2015年
- 在传统的齿轮纵向振动系统中,齿轮与变幅杆耦合处振幅较小,导致齿轮端面输出振幅偏小,满足不了齿轮超声加工的要求.基于非谐振设计理论和全谐设计理论,设计了一种新型齿轮纵向振动系统,该振动系统由齿轮与圆柱杆耦合振动单元、换能器、半波长圆锥形变幅杆组成,齿轮与变幅杆耦合处振幅较大,增大了齿轮端面的输出振幅.圆锥变幅杆形状参数固定时,齿轮分度圆直径和圆柱杆直径对齿轮端面的输出振幅没有影响,减小圆锥变幅杆小端直径可以增大齿轮端面的输出振幅.通过有限元分析和谐振特性实验验证这种新设计方法的可行性.研究结果为齿轮振动系统提供了一种新的设计方法,对齿轮超声加工工艺的工程应用具有重要意义.
- 梁欣吕明王时英
- 关键词：谐振特性
- 阶梯形超声变幅杆谐振频率的瑞利修正被引量：4
- 2016年
- 在设计阶梯形超声变幅杆时,变幅杆的频率仿真值往往小于设计值;变幅杆的截面尺寸越大,这种偏差也越明显。按照瑞利修正理论,理论分析了这种现象产生的原因;在考虑变幅杆纵向振动后,给出谐振频率的瑞利修正值。重点推导了比较常用的粗细等长变幅杆的频率修正公式。借助有限元分析软件workbench对一组阶梯型变幅杆进行模态分析;获取不同半径变幅杆的谐振频率仿真值。分析比较理论值与仿真值;结果表明,按照瑞利修正理论修正后的频率值能更好地与仿真结果相吻合。这对于大截面阶梯形变幅杆的理论设计有一定指导意义。
- 李井丁艳红梁欣
- 关键词：谐振频率模态分析
