超聲變幅桿超聲波點焊機解析
超聲波焊接機變幅桿是超聲振動系統(tǒng)中一個重要的組成部分 它在振動系統(tǒng) rf1的主要作用是把機械振動的質(zhì)點位移或速度放大 。并將超聲能量集 t{· 較小的 面積上即 聚能，因此也 稱超聲變速桿或超 J苜聚能器 。在高聲強超聲，如超聲加工 、超聲焊接應(yīng)用中 ，輻射面的振動幅度一 般需要兒十到幾百微米 ，在換能器的端面連接超聲變幅桿 ，才能將機械振動幅度放大到符合要求。另外 ，超聲變幅桿還可以作為機械阻抗超聲波金屬焊接機變換器 ，存在超聲波點焊機換能器和聲負(fù)載之間進(jìn)行阻抗匹配。使超聲能量更有效地從換能器向負(fù)載傳輸。按 照 振動類型 ?？煞譃榭v 振 、扭 振 、彎振 以及 復(fù)合振動 (縱 彎 、縱扭 ) “四類 ，在 功 率超聲 的加 工 和處理應(yīng)用中．縱振型應(yīng)用最為普遍 。從單一變幅桿的母線形狀來分類 。義町分為 階梯 、指數(shù) 、懸鏈線 、圓錐 、高斯 、傅里葉 、余 弦等類型 ，若將這些單一形狀變幅桿組合起來進(jìn)行設(shè)計 ，則是復(fù)合型變幅桿 。按其功能來分 ，義町分為二分之 一 波 和 四分 之 一波長兩種。雖然分類較多，但縱振 、扭振和彎振變幅桿的設(shè)計都是從其相應(yīng) 的振動方程出發(fā) ，設(shè)計過程及步驟都是一樣的。傳統(tǒng)解析法由若干級變幅桿組合成 的復(fù)合變幅 桿 ，利用變截面桿縱振波動方程 ，將各級變幅桿的面積 函數(shù) 代入 ．并利用邊界條件確定出方程中的待 定 系數(shù) ，可導(dǎo)出該復(fù)合桿 的頻率方程等各性能參量的解析表達(dá) f12]。這也是傳統(tǒng) 的變幅桿設(shè)計方法 ，但是對較復(fù)雜的變幅桿 ，例 如一段式或三段以上組成 的復(fù)合變幅桿 ，求其頻率方程和各性能表達(dá)式的過程就顯得較為繁瑣 。
等效電路法將作用在超聲波焊接機變幅桿超聲波點焊機兩端的力 、振速 、力阻抗分別類比于電壓 、電流 、電阻抗 ，則變 幅桿 振動 系 統(tǒng) 和 電路 之間 就有 等 效關(guān) 系 ，這 就是 力 電類 比方 法 。每 個一 形狀函數(shù)的變幅桿用力電類 的方 法 ，可 得 到等效的機械四端 網(wǎng)絡(luò)。對任一確定形狀函數(shù) 的變幅桿 ．等效 網(wǎng)絡(luò)中的各等效阻抗都 可由力 電類 比求得 _l3J。對 復(fù)合 變幅桿 ．岡邊界振速連續(xù) ，可彼此等效T網(wǎng)絡(luò)連接起來 ，得到整個復(fù)合變幅桿的等效電路網(wǎng) ，令電路中抗部分為零 ，就可得到該復(fù)合變幅桿的頻率方程。結(jié)合電路基爾霍夫定理 ，還可以求得振動系統(tǒng)的振幅放大倍數(shù)等其它性能參量。
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