非谐振设计理论与齿轮超声加工

　　《非谐振设计理论与齿轮超声加工》提出了超声加工振动系统的非谐振设计理论。从理论和实验的角度证明了非谐振设计涵盖全谐振设计，全谐振设计是非谐振设计的特例。按照非谐振单元的振动模态组合方式，系统阐述了纵向谐振、纵弯谐振系统的理论建模、数值求解、实验验证的方法与步骤，并完成了超声珩齿试验。非谐振设计方法拓展和完善了超声加工振动系统的设计理论体系，同样适合于超声滚齿、剃齿、研齿等齿轮超声加工振动系统的设计，为超声加工在齿轮精密制造中的发展与应用奠定了理论基础。《非谐振设计理论与齿轮超声加工》可作为从事超声加工、压电器件设计、超声工程应用等领域研究的工程技术人员的参考用书。

　　吕明，1957年生，浙江东阳人，博士，太原理工大学教授、博士生导师、校长，享受国务院政府特殊津贴专家，高等学校国家级教学名师。长期从事机械工程学科的教学与科研工作，已培养硕士60余名，博士13名，博士后4名；获高等教育国家级教学成果二等奖1项、山西省教学成果一等奖5项；主编教育部高等教育面向21世纪课程教材2部、普通高等教育“十一五”国家级规划教材1部（被评为国家精品教材）。在齿轮精密制造领域取得较大成就，获山西省科学技术奖二等奖4项；发表学术论文100余篇。主要学术及社会兼职：中国机械工程学会理事；教育部高等学校机械类专业教学指导委员会委员；山西省工业技术图学会理事长；山西省机械工程学会副理事长；山西省专家学者协会副会长。

前言
符号说明
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 超声加工的工艺特点与分类
1.3 齿轮超声加工的研究现状
1.3.1 超声滚齿
1.3.2 超声研齿
1.3.3 超声电化学齿轮加工
1.4 超声珩齿工艺的提出与研究现状
1.5 超声加工振动系统设计理论的研究现状
1.5.1 超声加工机床的国内外研究现状
1.5.2 超声加工振动系统
1.5.3 变幅杆振动求解理论
1.5.4 圆盘振动求解理论
1.5.5 超声加工振动系统设计研究中有待研究的问题
1.6 研究意义
1.7 主要研究内容
参考文献
第2章 非谐振设计理论
2.1 非谐振设计原理
2.1.1 局部共振现象及其应用
2.1.2 谐振单元振动系统的全谐振设计理论
2.1.3 非谐振单元振动系统的非谐振设计理论
2.2 非谐振设计与全谐振设计之间的联系与区别
2.3 齿轮超声加工振动系统的非谐振设计方法
2.4 本章小结
参考文献
第3章 齿轮横向弯曲振动的统一求解模型
3.1 Mindlin理论
3.1.1 厚板动力理论的基本方程
3.1.2 Mindlin中厚板求解理论
3.1.3 Mindlin中厚环盘的柱坐标动力学方程与振动求解
3.2 齿轮横向弯曲振动求解的统一模型
3.2.1 圆柱齿轮横向弯曲振动统一模型的求解理论
3.2.2 各结构参数对齿轮横向弯曲自由振动频率的影响分析
3.2.3 有限元模态分析与实验模态验证
3.3 模数与螺旋角对齿轮轴对称横向弯曲振动频率的影响分析
3.4 本章小结
参考文献
第4章 变幅杆与变厚度环盘振动特性的三维振动里兹法
4.1 里兹法的力学原理基础
4.1.1 力学变分原理
4.1.2 哈密顿原理
4.1.3 里兹法原理
4.2 变幅杆振动特性的三维振动里兹法求解
4.2.1 变幅杆振动特性的三维振动里兹法求解原理
4.2.2 变幅杆固有圆频率的计算分析
4.2.3 大、中、小截面指数形变幅杆模态实验
4.2.4 谐振频率对比分析
4.3 变厚度环盘振动特性的三维振动里兹法求解
4.3.1 环盘振动特性的三维振动里兹法求解原理
4.3.2 等厚度环盘自由振动固有频率分析
4.3.3 径向线性变厚度环盘自由振动固有频率分析
4.3.4 模态实验与结果分析
4.4 本章小结
参考文献
第5章 齿轮纵向谐振系统的设计与实验研究
5.1 理论分析模型
5.1.1 纵向谐振系统的物理模型
5.1.2 齿轮纵向谐振变幅器的理论分析模型与频率方程
……
第6章 齿轮横向弯曲谐振系统的设计与实验研究
第7章 超声珩齿试验
第8章 总结与展望
附录A 近十年来有关超声加工、成形及其机理的国家自然科学基金项目一览表.
附录B Bessel函数及其性质