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为了使纵弯谐振变幅器的输出振幅满足齿轮超声加工的要求，设计了一个带有级联变幅杆的变幅器。利用M indlin中厚板理论，根据变幅杆各段的力和位移耦合条件、变幅杆与齿轮的力和位移耦合条件、边界条件，推导出变幅器的频率方程和位移方程，实现了变幅器的设计，并求得变幅器的振幅分布曲线。通过理论求解、有限元软件ANSYS进行模态分析和谐响应分析、变幅器谐振特性试验分析变幅器的动力学特性，得出三者的结果一致，齿轮分度圆处的振幅为12μm ，较常用的变幅器有了较大的提高，满足了齿轮超声加工的需求。