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针对圆柱齿轮中心带孔，厚径比已经不在经典的薄板理论范围之内的结构特点，将其分别简化为直径等于分度圆、齿顶圆和齿根圆的中厚圆环板。基于Mindlin理论，推导在自由边界条件下中厚圆环板横向振动频率方程，利用MATLAB软件对频率方程进行求解，并与有限元方法计算结果和实验测试结果对比分析。结果表明：只有将齿轮简化为直径等于分度圆的中厚圆环板时，三者结果才基本相符，从而验证了简化模型的可行性。该结论对超声珩齿振动系统设计具有一定的理论指导意义。