弧齒錐齒輪接觸斑點(diǎn)的計算機(jī)視覺測量技術(shù)研究.pdf

1、弧齒錐齒輪以其突出的傳動特性而在機(jī)械傳動領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,其嚙合質(zhì)量對于整個傳動系統(tǒng)的性能有著至關(guān)重要的影響。反映一對局部共軛齒面實(shí)際接觸部分的齒面接觸斑點(diǎn),其狀態(tài)(包括位置、形狀及大小)是衡量弧齒錐齒輪副嚙合質(zhì)量的重要標(biāo)志之一,因此控制齒面接觸斑點(diǎn)的狀態(tài)是保證弧齒錐齒輪副嚙合質(zhì)量最直接的方法。對齒面接觸斑點(diǎn)狀態(tài)的修正過程(即齒輪副的修配過程)是弧齒錐齒輪副在投入使用之前不可或缺的一步。欲修正接觸斑點(diǎn),必先對其進(jìn)行測量。傳統(tǒng)的接觸斑點(diǎn)測

2、量方法為目測法,只能定性地分析接觸斑點(diǎn),無法給出定量的測量結(jié)果,也因此,基于目測法的弧齒錐齒輪副傳統(tǒng)修配方法弊端眾多,無法滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。 本文致力于將先進(jìn)的計算機(jī)視覺技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用于接觸斑點(diǎn)的測量,以實(shí)現(xiàn)接觸斑點(diǎn)的快速、定量測量。主要內(nèi)容如下： 1.分析了計算機(jī)視覺技術(shù)在接觸斑點(diǎn)測量中的應(yīng)用潛力,并針對接觸斑點(diǎn)測量中的數(shù)據(jù)管理,明確指出了數(shù)據(jù)庫技術(shù)所顯示出的優(yōu)越性。介紹了接觸斑點(diǎn)計算機(jī)視覺測量技術(shù)的國內(nèi)外研

3、究現(xiàn)狀。進(jìn)而,提出了論文的主要研究內(nèi)容--弧齒錐齒輪接觸斑點(diǎn)的計算機(jī)視覺測量技術(shù)研究。 2.研究了弧齒錐齒輪接觸斑點(diǎn)計算機(jī)視覺測量的基本理論,這包括：統(tǒng)一接觸斑點(diǎn)的評價基準(zhǔn)、建立有映射關(guān)系的坐標(biāo)系、坐標(biāo)配準(zhǔn)、坐標(biāo)變換、無限細(xì)分、特征值分析等。 3.分析了實(shí)際接觸斑點(diǎn)圖像的特性,根據(jù)圖像特性指導(dǎo)接觸斑點(diǎn)邊緣信息的提取。在真彩色圖像灰度化的預(yù)處理過程中,提出了轉(zhuǎn)換公式三原色系數(shù)的自適應(yīng)計算方法,所獲得的預(yù)處理效果為后續(xù)的圖像

4、分割提供了完整的圖像信息。進(jìn)而,應(yīng)用基于過渡區(qū)域的閾值分割算法提取接觸斑點(diǎn)的數(shù)字邊緣,為接觸斑點(diǎn)狀態(tài)特征值的計算提供了簡化但不失充足的信息。 4.在上述基本理論和圖像工程學(xué)相關(guān)算法的指導(dǎo)下,構(gòu)建弧齒錐齒輪接觸斑點(diǎn)計算機(jī)視覺測量的實(shí)驗(yàn)平臺,并開發(fā)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)配合實(shí)驗(yàn)平臺的使用,以實(shí)現(xiàn)接觸斑點(diǎn)的快速、定量測量。 5.基于計算機(jī)視覺技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù),初步構(gòu)思了一種弧齒錐齒輪副高效修配系統(tǒng),將接觸斑點(diǎn)的測量、評判和修正三者有機(jī)