外文翻譯--安裝有許多對角裂縫零件的一維縱扭振動轉(zhuǎn)換器 中文版.doc

安裝有許多對角裂縫零件的一維縱扭振動轉(zhuǎn)換器JiromaruTsujino*,TetsugiUeoka,KenichiOtoda,AtsushiFujimiFacultyofEngineering,KanagawaUniversity,Yokohama221-8686,Japan摘要：為了提高一維縱扭振動轉(zhuǎn)換器可得到的振動速度，對旨在減少振動節(jié)點部分的最大振動應(yīng)力水平并且要避免安裝在轉(zhuǎn)換器的縱向節(jié)點位置的帶有許多裂縫的零件的新型的復(fù)雜振動轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了研究。轉(zhuǎn)換器的自由端以橢圓或圓形軌跡振動。帶有從橢圓形到圓形或者從長方形到正方形軌跡的復(fù)雜振動系統(tǒng)可有效應(yīng)用于需要大功率的場合，包括金屬或者塑料的超聲波焊接，超聲波焊線的集成電路，大規(guī)模集成電路和裝置和超聲波馬達(dá)。安裝有許多帶裂縫部件的轉(zhuǎn)換器比只安裝一個帶有裂縫零件的轉(zhuǎn)換器在振動應(yīng)力水平和品質(zhì)因數(shù)方面會得到提高。關(guān)鍵詞：圓形振動軌跡復(fù)雜的振動復(fù)雜振動超聲波焊接縱扭振動轉(zhuǎn)換器超聲波馬達(dá)超聲波塑料焊接帶有對角裂縫的振動轉(zhuǎn)換器1.簡介帶有從橢圓形到圓形或者從長方形到正放形位點的復(fù)雜振動系統(tǒng)適用于大功率場合的使用。在縱向振動節(jié)點區(qū)域安裝有一個裂縫零件且由縱向振動系統(tǒng)驅(qū)動的一維縱扭振動轉(zhuǎn)換器適用于大規(guī)模場合的應(yīng)用，這些場合包括：各種材料的超聲波焊接，超聲波焊線的集成電路，大規(guī)模集成電路和裝置和超聲波馬達(dá)。為了提高振動的優(yōu)點和增加轉(zhuǎn)換器的可獲得振動速度，對帶有許多裂縫零件的新型轉(zhuǎn)換器做了研究。裂縫零件可以安裝在許多位置，但是要避免安裝在縱向節(jié)點位置處以便減少振動節(jié)點部分的最大應(yīng)力振動數(shù)值。使用很多裂縫零件可以使最大振動應(yīng)力和質(zhì)量因數(shù)增加，同時在相同的驅(qū)動電壓下最大振動振幅會明顯增大。這種轉(zhuǎn)換器由很突出的優(yōu)點，因為和只有一個裂縫零件的轉(zhuǎn)換器相比，其最大振動應(yīng)力較小，而且這種振動器的最大振動振幅會明顯增加。沿著轉(zhuǎn)換器分布的振動軌跡，振動速度和相分布可以通過激光多普勒測振儀進(jìn)行測量。這種新型的轉(zhuǎn)換器用于超聲波塑料焊接和超聲波馬達(dá)中。這種新型轉(zhuǎn)換器可獲得的最大振動速度會顯著增加。使用復(fù)雜的振動轉(zhuǎn)換器可以使塑的焊接優(yōu)點得以提高。超聲波馬達(dá)聲使用的15mm直徑的新型振動器的縱扭振動幅和以前的轉(zhuǎn)換器相比，在相同的驅(qū)動電壓60v,55kHz條件下，會從6um增加到將近12um.安裝有多縫隙零件的轉(zhuǎn)換器在提高振動的優(yōu)點和增加可得到的復(fù)雜振動速度方面是很有效的。2振動轉(zhuǎn)換器的構(gòu)造兩個直徑為20mm，長度為79mm的振動轉(zhuǎn)換器的構(gòu)造如圖1所示，而且這兩種轉(zhuǎn)換器在除了縱向節(jié)點部分外安裝有裂縫零件。用鋁合金（JISA7075B）制造的圓柱形縱扭轉(zhuǎn)換器在圓周的縱向振動節(jié)點部分的兩端安裝有兩個裂縫零件。轉(zhuǎn)換器由縱向振動源驅(qū)動。在實驗中使用了具有相同角度和不同角度對角裂縫零件的各種轉(zhuǎn)換器。振動轉(zhuǎn)換器有18個呈45或135的對角裂縫，這些10mm寬，0.5mm寬的裂縫是用電火花機床加工出來的。裂縫深度從1.0mm到30.mm之間變化。轉(zhuǎn)換器的自由端部分以縱扭的方式振動并且軌跡呈橢圓形。圖1，安裝有一對裂縫零件的不同的一維縱扭振動轉(zhuǎn)換器3帶有兩個裂縫零件的轉(zhuǎn)換器的振動特點對轉(zhuǎn)換器的整個振動系統(tǒng)的自由進(jìn)入循環(huán)進(jìn)行了測量。具有不同角度裂縫零件（a）和具有相同角度裂縫零件（b）的質(zhì)量因數(shù)Ymo，在890Kpa的穩(wěn)定壓力條件下焊接，其數(shù)值大致是600和30ms。由于縱向振動和扭轉(zhuǎn)振動的共振頻率很接近，所以轉(zhuǎn)換器振動系統(tǒng)的進(jìn)入循環(huán)顯示出單一的圓形。兩個系統(tǒng)的質(zhì)量因數(shù)是很大的。在轉(zhuǎn)換器的自由邊沿可以得到橢圓位點。4復(fù)雜振動超聲波塑料焊接4.1復(fù)雜振動轉(zhuǎn)換器的振動特點圖2顯示了驅(qū)動頻率和帶有復(fù)雜振動系統(tǒng)的振動轉(zhuǎn)換器的扭轉(zhuǎn)振動速度之間的關(guān)系。驅(qū)動電壓穩(wěn)定在20V。扭轉(zhuǎn)振動速度在26.3kHz和26.4kHz附近的不同頻率處有最大的數(shù)值。在轉(zhuǎn)換器的自由邊沿會出現(xiàn)橢圓的軌跡。帶有一對裂縫零件的復(fù)雜振動轉(zhuǎn)換器，在頻率為26.8kHz時，其扭轉(zhuǎn)徑向的振動速度分布如圖3所示。扭轉(zhuǎn)振動速度的節(jié)點部分通常位于左側(cè)的裂縫區(qū)域，并且振動速度在自由邊沿達(dá)到最大數(shù)值。圖2，沿著（a)和（b)復(fù)雜振動轉(zhuǎn)換器扭轉(zhuǎn)徑向振