[发明专利]具有夹角结构的纵振动变幅杆

摘要

本发明涉及一种具有夹角结构的纵振动变幅杆，其是由振动输入杆和振动输出杆组成，振动输入杆和振动输出杆的中心轴之间的夹角为θ，90°≥θ>0°，实现纵振动传输方向变换，能够满足各种特殊应用场合对于变幅杆的使用要求，填补了现有技术中的振动方向变换的空白，此外，本发明的纵振动变幅杆结构设计简单，更换拆装方便，适于大范围推广应用。

主权项

一种具有夹角结构的纵振动变幅杆，其特征在于：该变幅杆是由振动输入杆(1)和振动输出杆(2)组成，振动输入杆(1)和振动输出杆(2)的中心轴之间的夹角为θ，90°≥θ>0°，设定自然坐标沿着振动输入杆(1)和振动输出杆(2)的轴线方向，振动输入杆(1)和振动输出杆(2)的中心轴连接点为原点，振动输入杆(1)的输入端坐标为x1＝‑l1，振动输出杆(2)的输出端坐标为x2＝l2，在x＝0处，振动元的纵向和横向位移、转角及其产生的纵向力和切向力、弯矩连续，同时振动输入杆(1)的输入端和振动输出杆(2)的输出端满足自由边界：位移连续ε1为振动输入杆(1)的纵向位移，m；ε2为振动输出杆(2)的纵向位移，m；η1为振动输入杆(1)的横向位移，m；η2为振动输出杆(2)的横向位移，m；转角连续φ1＝φ2    (2)φ1为振动输入杆(1)中以中心轴为基准的转角；φ2为振动输出杆(2)中以中心轴线为基准的转角；纵向力和切向力N1为振动输入杆(1)中的纵向力，N；N2为振动输出杆(2)中的纵向力，N；Q1为振动输入杆(1)中的切向力，N；Q2为振动输出杆(2)中的切向力，N；弯矩连续M1＝M2    (4)M1为振动输入杆(1)中的弯矩，N·m；M2为振动输出杆(2)中的弯矩，N·m；振动输入杆(1)的输入端自由边界振动输出杆(2)的输出端自由边界得到变幅杆的频率方程为：其中，l1为振动输入杆(1)的长度，l2是振动输出杆(2)的长度，k为纵波波数，k1为振动输入杆(1)的输入端横波波数，k2为振动输出杆(2)的输出端横波波数，振动输入杆(1)的横截面惯性矩I1＝r12S1/4，r1为振动输入杆(1)的半径，S1为振动输入杆(1)的横截面面积，振动输出杆(2)的横截面惯性矩I2＝r22S2/4，r2为振动输出杆(2)的半径，S2为振动输出杆(2)的横截面面积。