Page 21 - 《应用声学》2022年第5期

第 41 卷 第 5 期 林基艳等： 周期性扇形孔结构对斜槽型纵扭复合模态超声振动系统性能的影响 697

表 1 3 种系统的性能指标的对比
Table 1 Comparison of performance indexes of three systems

引入最佳参数取值组合的
性能指标 无周期性扇形孔结构的系统 基于周期性扇形孔结构的系统
基于周期性扇形孔结构的系统
旋转角度/( ) 2.328 ∼ 2.617 3.951 ∼ 4.111 4.731 ∼ 5.025
◦
7
7
剪切应力/(N·m −2 ) 0.206 × 10 ∼ 1.77 × 10 7 0.435 × 10 ∼ 3.16 × 10 7 0.399 × 10 ∼ 4.433 × 10 7
7
扭转振幅/mm 0.0407 ∼ 0.0461 0.0672 ∼ 0.0728 0.085 ∼ 0.089
[4] 张巧丽, 张建富, 冯平法, 等. 斜槽式超声变幅杆纵扭特性研
4 结论 究 [J]. 振动与冲击, 2019, 38(10): 58–64, 78.
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式转换型纵扭复合模态超声振动系统的纵、扭转换 trasonic horn with slanting slots[J]. Journal of Vibration
and Shock, 2019, 38(10): 58–64, 78.
效率，增大扭转分量。论文主要分析了周期性扇形
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孔结构参数对基于周期性扇形孔和斜槽结构的纵 振动、测试与诊断, 2009, 29(2): 133–136, 237.
扭复合超声振动系统纵扭振动转换效率的影响规 Yang Lin, Jin Jiamei, Zhao Chunsheng. Performance
study on a continuously variable transmission using rub-
律，并得到以下结论：
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(1) 因为斜槽产生的剪切分力和 4 个起剪切 agnosis, 2009, 29(2): 133–136, 237.
作用的扇形片共同为振动转换体的扭转振动提 [6] 刘武, 陈涛, 刘树良. 斜槽式纵扭超声振动系统的设计与分
析 [J]. 机械制造, 2016, 54(9): 15–17, 21.
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振动转换体能够更好地起到增大系统扭转分量的 南京: 南京航空航天大学, 2019.
作用； [8] Chen T, Liu S, Liu W, et al. Study on a longitudinal-
torsional ultrasonic vibration system with diagonal
(2) 周期性扇形孔结构参数的改变能够对系统 slits[J]. Advances in Mechanical Engineering, 2017, 9(7):
的旋转角度、剪切应力、扭转振幅以及谐振频率产 1–10.
生影响； [9] 皮钧. 圆环斜槽传振杆的纵扭振动转换 [J]. 机械工程学报,
2008, 44(5): 242–248.
(3) 基于本文所建立的模型进行分析后，发现：
Pi Jun. Longitudinal-torsional vibration converter of
基于周期性扇形孔和斜槽结构的系统能够在很大 cylinder with multiple diagonal slits[J]. Chinese Journal
程度上增大扭转分量，提高纵扭振动的转换效率。 of Mechanical Engineering, 2008, 44(5): 242–248.
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参 考 文 献 Jiang Chengwei, Chen Qidong, Chen Guodong, et al. Re-
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