超声变幅杆超声波点焊机解析
超声波焊接机变幅杆是超声振动系统中一个重要的组成部分 它在振动系统 rf1的主要作用是把机械振动的质点位移或速度放大 。并将超声能量集 t{· 较小的 面积上即 聚能，因此也 称超声变速杆或超 J苜聚能器 。在高声强超声，如超声加工 、超声焊接应用中 ，辐射面的振动幅度一 般需要儿十到几百微米 ，在换能器的端面连接超声变幅杆 ，才能将机械振动幅度放大到符合要求。另外 ，超声变幅杆还可以作为机械阻抗超声波金属焊接机变换器 ，存在超声波点焊机换能器和声负载之间进行阻抗匹配。使超声能量更有效地从换能器向负载传输。按 照 振动类型 。可分为纵 振 、扭 振 、弯振 以及 复合振动 (纵 弯 、纵扭 ) “四类 ，在 功 率超声 的加 工 和处理应用中．纵振型应用最为普遍 。从单一变幅杆的母线形状来分类 。义町分为 阶梯 、指数 、悬链线 、圆锥 、高斯 、傅里叶 、余 弦等类型 ，若将这些单一形状变幅杆组合起来进行设计 ，则是复合型变幅杆 。按其功能来分 ，义町分为二分之 一 波 和 四分 之 一波长两种。虽然分类较多，但纵振 、扭振和弯振变幅杆的设计都是从其相应 的振动方程出发 ，设计过程及步骤都是一样的。传统解析法由若干级变幅杆组合成 的复合变幅 杆 ，利用变截面杆纵振波动方程 ，将各级变幅杆的面积 函数 代入 ．并利用边界条件确定出方程中的待 定 系数 ，可导出该复合杆 的频率方程等各性能参量的解析表达 f12]。这也是传统 的变幅杆设计方法 ，但是对较复杂的变幅杆 ，例 如一段式或三段以上组成 的复合变幅杆 ，求其频率方程和各性能表达式的过程就显得较为繁琐 。
等效电路法将作用在超声波焊接机变幅杆超声波点焊机两端的力 、振速 、力阻抗分别类比于电压 、电流 、电阻抗 ，则变 幅杆 振动 系 统 和 电路 之间 就有 等 效关 系 ，这 就是 力 电类 比方 法 。每 个一 形状函数的变幅杆用力电类 的方 法 ，可 得 到等效的机械四端 网络。对任一确定形状函数 的变幅杆 ．等效 网络中的各等效阻抗都 可由力 电类 比求得 _l3J。对 复合 变幅杆 ．冈边界振速连续 ，可彼此等效T网络连接起来 ，得到整个复合变幅杆的等效电路网 ，令电路中抗部分为零 ，就可得到该复合变幅杆的频率方程。结合电路基尔霍夫定理 ，还可以求得振动系统的振幅放大倍数等其它性能参量。
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