齿轮作为机械传动的基本元件,广泛应用于车辆、机床、航天等各种领域。随着科技的发展,在工程应用中对齿轮传动有了高精度、高速度、高强度的要求,这就使齿轮的材料和制造技术提出更高的要求。珩齿是淬硬齿轮精密加工的最后工序,对齿轮传动件的制造精度与啮合质量有着直接的关系。由于传统珩齿工艺存在的局限性制约了齿轮精密加工的效率与质量的进一步提高,因此把超声振动技术引入齿轮精加工的珩齿工艺中,既使珩齿工艺的特点得到充分的发挥,又进一步提高了齿轮精密加工的效率与质量。对超声波珩齿的研究,得到了国家自然科学基金的资助。在超声波珩齿的研究过程中,齿轮是超声珩齿的加工对象,也是超声振动系统中的负载。由于常用的盘形齿轮直径大,厚度小,且中间有较大的安装轴孔,所以可以将其简化为薄环盘,与变幅杆组成变幅器。本文针对超声变幅器动力学参数设计理论及其测量系统方面作了如下研究:首先,概括论述了珩齿工艺和超声加工工艺的发展现状以及国内外研究成果,以及各自的特点。其次,讨论了超声波原理及超声波加工的原理及组成,在此基础上详细论述了超声波珩齿的原理,并对其进行动力学分析,着重阐述了超声变幅杆的设计过程及其动力学方程和性能参数,重点介绍了超声变幅器的动力学分析过程,并以此设计了阶梯形变幅器。接下来,提出一种新的测量弹性模量的方法,从适用、准确、便捷等方面入手,以敲击的方法对组成变幅杆的材料铝、铁进行材料常数的测量,根据测得的固有频率算出材料的弹性模量,并与力学拉伸试验测得的弹性模量进行对比;通过对比试验,得出敲击力度对固有频率和振幅的影响;测量了不同类型变幅杆的固有频率,与其设计频率进行对比,分析了产生偏差的原因。随后,简单介绍了阻抗分析仪,用阻抗分析仪测量了变幅器加换能器的阻抗特性。最后,进行了工作的总结和展望,提出研究工作的不足以及今后的工作方向。