大型齿轮的三维轮廓测量

发布时间：2020-06-06 05:54

【摘要】：通常情况下所说的大齿轮包括大模数齿轮和大直径齿轮,其中主要是指直径大于500mm的齿轮。大型齿轮作为重要的传动组件被广泛应用于各个工业领域,例如发电、船舶、采矿、航空航天以及大型机械设备等,其在工业生产与国防建设过程中发挥着关键的作用。但是,由于大型齿轮自身形状复杂、技术问题多,故其生产和测量都存在很大的难度。大型齿轮的制造精度和误差分析影响着相关领域的工业技术指标与产品质量,因此对大型齿轮的轮廓测量及尺寸分析是一项十分重要的工作。本文基于激光三角法的原理,设计了一种基于线激光扫描的、采用线激光器与双CCD相机的物体三维轮廓测量系统,用来对置于转台上的齿轮进行非接触式360°扫描测量。本文的主要内容包括:介绍了激光三角法的测量原理,系统的组成结构,提出了一种简单的利用棋盘格的标定方法,一种结合阈值化和灰度重心法的激光条纹中心提取方法,在Visual Studio 2010平台上编写了配合该系统的图像处理与显示软件,可在测量过程中进行图像显示、数据计算、结果显示。采用本系统对不同深度的平面进行测量并以此校正误差,然后测量一高度为20.00mm的金属台阶,得出误差最小可达0.1mm以内。最后对一大型齿轮的齿顶和齿根进行测量,测量结果的相对误差均在1%以下。该测量系统具有体积小、标定简单、测量速度快、测量结果实时显示等优点。
【图文】：

成为现代变位齿轮的重要基础。到了邋１９世纪末以后，随着展成法切齿专用机床和刀具逡逑的研发，齿轮加工手段逐渐完备，因此渐开线齿形也开始在各个领域广泛应用。逡逑齿轮的两个重要参数是模数和齿数，以直齿轮为例，图１．１为齿轮各项参数示意图：逡逑１逡逑

中心逡逑中心［１４］集成了数控装置、伺服驱动装置及传动装置三，以简单的机械结构实现高精度和高自动化程度。逡逑型齿轮测量中心有德国Ｃａｒｌ邋Ｍａｈｒ的Ｎ０８９１系列产品，，光洁度等参数进行测量；德国Ｗｅｎｚｅｌ公司ＷＧＴ系，可测量直径４ｍ、质量３０ｔ的大型齿轮；德国Ｋｌｉｎｇ可测量工件最大直径３．邋８ｍ、模数１？３２ｍｍ、最大重渐开线＿导程仪ＧＣ－６Ｈ和万能渐开线－导程仪ＧＣ－１２Ｈ距和偏心度的一次安装测量，最大可测量直径为２ｍ、Ｇｌｅａｓｏｎ公司开发研制了邋Ｓｉｇｍａ系列齿轮测量中心，如，该系列中最大可测量直径３ｍ、模数从０．８ｍｍ到３２的重量可达９ｔ。逡逑有哈量集团研制的３９２０型齿轮测量中心，如图１．２所ｍ到３２ｍｍ、重量１０ｔ以内的大型齿轮测量。逡逑
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG86

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王可;逯海卿;孙兴伟;;基于激光三角法的自由曲面零件测量[J];机床与液压;2015年23期

2 李晓明;姚剑;张继福;;摄像机畸变模型的比较与选择[J];计算机辅助设计与图形学学报;2015年05期

3 宋丽梅;覃名翠;杨燕罡;李宗艳;习江涛;朱腾达;;激光视觉方法用于检测齿轮加工误差[J];光电工程;2015年01期

4 张白;石照耀;林家春;;齿轮激光跟踪在位测量的姿态调整模型[J];哈尔滨工程大学学报;2014年05期

5 杨建华;杨雪荣;成思源;雷志盛;骆少明;张湘伟;;线结构光三维视觉测量中光条纹中心提取综述[J];广东工业大学学报;2014年01期

6 石照耀;张白;林家春;魏华亮;陈显民;;特大型齿轮激光跟踪在位测量原理及关键技术[J];光学精密工程;2013年09期

7 林虎;Frank Hrtig;Karin Kniel;石照耀;;基于便携式坐标测量机的大齿轮测量方法[J];光学精密工程;2013年07期

8 石照耀;林虎;林家春;张白;;大齿轮测量:现状与趋势[J];机械工程学报;2013年10期

9 孙盼庆;杨永跃;何亮亮;;一种改进的高斯拟合法在光带中心提取中的应用[J];电子设计工程;2012年13期

10 张忠雷;;对齿轮发展的认识[J];科技创新与应用;2012年13期

相关硕士学位论文 前2条

1 涂辉;无衍射线结构光三角测量及CCD摄像机定标的研究[D];华中科技大学;2006年

2 汤强晋;激光三角法在物体三维轮廓测量中的应用[D];东南大学;2006年

本文编号：2699257