珩齿作为齿轮精加工的一种方法,直接关系到齿轮的齿面质量和啮合情况,但是,珩齿加工的低效率、容易堵塞珩磨轮等缺点制约了其进一步发展。把超声波引进到珩齿里形成超声珩齿,很好的解决了传统珩齿工艺的不足。振动系统是超声珩齿非常重要的部分,其中,被加工齿轮通过螺纹连接安装在变幅杆的末端,由于被加工齿轮的结构尺寸是确定的,所以对振动系统的设计实际上转化成对变幅杆结构的设计。目前大多数的设计是分别设计变幅杆或者工具使其谐振于某一频率,即全谐振法。如果被加工齿轮的固有频率在超声波发生器频率范围外,这种方法就不太好。此时,只需要设计相应的变幅杆与被加工齿轮匹配,使他们的谐振频率在超声波发生器的频率范围内,并能很好的谐振,这就需要一种变幅器非谐单元的设计方法,从而使变幅器从全谐振扩展到了非谐振。本文在查阅和综述了国内外有关超声波发展的历史和振动系统设计的基础上,探讨了超声振动辅助珩齿装置的组成,并建立了超珩齿振动系统的数学模型。根据单一变截面变幅杆纵向振动位移方程得到阶梯形、指数形和圆锥形三种变幅杆的位移分布方程,通过这些方程和盘的弯曲振动位移分布方程以及边界条件、耦合条件等推导出了变幅器的频率方程,通过Matlab求解,设计出非谐单元即变幅杆的结构尺寸。根据变幅器非谐单元的设计方法,分别设计了阶梯形、指数形和圆锥形三种变幅器。对变幅杆材料的选取原则以及有限元和模态分析的原理作了相应的阐述,为模态分析打下相应的理论基础。对三种变幅器分别进行了有限元建模并模态分析,模态分析得到的谐振频率与设计频率接近。用45钢加工了一个阶梯形变幅器,用阻抗分析仪测它的谐振频率;搭建测试系统,用敲击法测它的固有频率;实际振动实验,观察超声波发生器自动跟踪捕捉的谐振频率和变幅器的振型;对以上获得的频率与设计频率比较,进行归纳总结。最后,进行了研究工作的总结和展望,指出了工作中有待完善的地方和今后的工作方向。