超声波变幅杆原理及结构

　　超声波变幅杆原理及结构

　　超声波变幅杆是超声波振动系统中一个重要的组成部分，主要作用是把机械振动的质点位移或速度放大，并将超声能量集中在较小的面积上即聚能。

　　超声波变幅杆用于增大和减小振幅。超声波变幅杆的一端与转换器连接，另一端与焊头连接。

　　超声波变幅杆的另一个重要功能是在波节面/节点提供夹紧位置（通常在中心附近）。套在变压器外围节点（节面）上的金属环为夹紧环，通常将环刷成特定的颜色，以代表其增益大小。多数制造商提供颜色与增益之间的对应关系表格，就像在变压器上贴上了清楚的增益标签。

　　制造商一般还提供不同刚度夹紧环的变压器。在既定应用中，变压器的刚度对焊接质量和控制器显示的焊接数据有很大的影响。在标准元件中，变压器夹紧环在节点上，目的是为了将传到夹紧结构中的振动减至最小。夹紧环结构中有橡胶Ｏ形圈。使用正方形截面的Ｏ形圈可以提高夹紧环的刚度。这些设计一般都比较昂贵，并且对于较长焊头会有问题。

　　超声波变幅杆的分类

　　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、弯扭），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，又可分为阶梯、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，又可分为二分之一波长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。

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