纵弯转换超声振动雾化系统的振动特性与设计研究

李 华, 任 坤, 殷 振, 赵江江, 曹自洋, 吕自强

(1.苏州科技学院机械工程学院， 江苏 苏州 215009；2.河南工业大学机电工程学院， 河南 郑州 450007)

纵弯转换超声振动雾化系统的振动特性与设计研究

李 华1, 任 坤2, 殷 振1, 赵江江2, 曹自洋1, 吕自强2

(1.苏州科技学院机械工程学院， 江苏 苏州 215009；2.河南工业大学机电工程学院， 河南 郑州 450007)

提出了由纵向振动系统与弯曲振动圆盘组成的纵弯转换超声振动雾化系统的新型结构。通过理论分析和有限元分析，揭示了由换能器、变幅杆与工具组成的振动系统的各种谐振状态特性, 研究了系统的谐振设计方法。分析表明：新型雾化振动系统工作于负载谐振模式，其谐振频率主要取决于纵振动系统的结构，弯曲振动薄圆盘相当于系统的负载。当弯曲振动圆盘谐振频率与系统的谐振频率越接近时，系统的输出振幅越大。通过实验证明了理论研究正确性。

超声; 振动;雾化; 纵弯转换

引 言

在切削磨削加工过程中，温度是影响加工质量和加工效率的重要因素。实现微量、高效和绿色的冷却，保证磨削质量，是先进磨削技术研究的热点之一[1]。传统的浇注冷却方式存在冷却效率低、污染环境等问题；而高压喷雾冷却存在着系统复杂、环保效果不佳、噪声大等不足[2]。超声振动辅助气雾冷却技术是利用超声振动雾化技术使切削液雾化，并加注到切削区，从而实现加工过程冷却的一项新技术。它可以提高冷却效果，大大减少冷却液的用量，实现准绿色加工。……