基于CCD的平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿精度檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿是機(jī)械傳動領(lǐng)域的重要形式，具有傳動比范圍大、多齒嚙合、瞬時(shí)雙線接觸、易形成潤滑油膜、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)、兵器工業(yè)等眾多行業(yè)。 由于平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿的齒面是空間復(fù)雜曲面，其齒形、齒厚的測量比較困難。目前仍然依靠經(jīng)驗(yàn)判別或裝配式測量方式來檢測其制造誤差，傳統(tǒng)的測量方法具有針對性差、測量效率低、準(zhǔn)確度低等缺陷，因此針對蝸桿誤差的檢測問題一直未能解決。 本文對國內(nèi)外齒輪測量技術(shù)及非接

2、觸式檢測技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，同時(shí)分析了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿誤差檢測的現(xiàn)狀。結(jié)合圖像處理技術(shù)、CCD技術(shù)、DSP等技術(shù)，提出了基于面陣CCD的蝸桿誤差非接觸式檢測方法。 文中簡要分析了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿的成形原理，并在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿的齒面方程，繼而確定了理論接觸線的離散模型，并對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了仿真研究。簡要介紹了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿主要誤差評定項(xiàng)目。 文中介紹了圖像處理的基本知識及圖像處理技

3、術(shù)，如圖像平滑、二值化、邊緣檢測、最小二乘法等算法。針對蝸桿圖像的特點(diǎn)及成像系統(tǒng)特征，通過實(shí)驗(yàn)比較選擇了適合本系統(tǒng)的圖像處理算法。并對蝸桿接觸線二維圖像的坐標(biāo)變換問題進(jìn)行了研究，提出了坐標(biāo)變換算法；針對蝸桿不同的誤差評定要求，設(shè)計(jì)了不同的誤差評定算法。 根據(jù)蝸桿的加工成形原理，對檢測系統(tǒng)的總體方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，闡述了系統(tǒng)的基本工作原理。并設(shè)計(jì)了圖像采集系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、ARM顯示平臺、機(jī)械結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵部分。同時(shí)設(shè)計(jì)了CPLD驅(qū)動電路、