超声振动研磨螺旋锥齿轮的原理是在轴向激励小轮作超声振动,通过齿轮副的对滚,依靠超声波激励微粒切削来实现研齿。 超声振动研齿运动模型。

  除了与传统的V/H调整法具有相同的VHG的联动运动外,超声振动研齿机上所装备的超声换能-变幅装置同时还激励小齿轮以约20kHz的频率、几微米到几十微米的振幅作轴向振动。通过超声振动效应增强磨粒的切削效果。

  在超声振动的作用下,磨粒在两齿面之间不停地弹跳、滚动而冲击齿面,加速了切屑的去除与齿面的抛光。由于磨料的锤击与冲击作用,轮齿表面材料受到压缩变得致密,有助于提高宁德螺旋管齿面的耐磨性与抗疲劳能力。

  此外,当超声波通过液体介质传播时,将以很高的频率压迫液体质点振动,在液体介质中连续的形成压缩和稀疏区域,由此产生液压冲击和空化作用。这一过程时间极短,液体空腔闭合压力可达几兆帕,故具有爆炸特性。空化聚爆效应可以加速材料的去除,尤其是表面粘结的切屑的去除,对齿面光整、清洗起着十分重要的作用。

  虽然超声研齿从理论上来说,比纯粹依靠磨粒的滑动摩擦实现研齿,具有不可比拟的材料去除率,而且能够有效提高螺旋管齿面的耐磨性能等,但是这种技术目前尚处于试验阶段,其实际的加工效率以及采用这种技术所获得的齿轮副的综合性能还有待进一步的验证。