未知参数小模数齿轮齿距和齿廓偏差视觉测量 被引量：18

1

作者 汤洁 刘小兵 李睿 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期100-109,共10页

小模数齿轮齿槽间隙小,接触式测量难度高,且易损坏测头,本文主要研究基于视觉的未知参数小模数齿轮的齿距偏差和齿廓偏差测量。基于亚像素数字图像处理技术定位齿轮测量基准,即齿轮几何中心,并测量得到齿数、模数、齿顶圆直径和齿根圆直... 小模数齿轮齿槽间隙小,接触式测量难度高,且易损坏测头,本文主要研究基于视觉的未知参数小模数齿轮的齿距偏差和齿廓偏差测量。基于亚像素数字图像处理技术定位齿轮测量基准,即齿轮几何中心,并测量得到齿数、模数、齿顶圆直径和齿根圆直径;依据齿轮精度标准ISO1328-1:2013中偏差项目定义,给出了基于视觉测量的齿轮齿距偏差和齿廓偏差评定方法,开发了小模数齿轮视觉测量数据处理软件。对模数为0.5 mm的渐开线圆柱直齿轮进行了齿距和齿廓偏差视觉测量试验,并与齿轮测量中心的测量结果对比,左右齿面测量结果的绝对误差最大为4μm,最小为1μm,评定齿轮精度等级均为8级。本文给出的未知参数小模数齿轮视觉测量系统和偏差评定方法可在一定范围内用于小模数齿轮测量。 展开更多

关键词 视觉测量 系统标定 齿距偏差 齿廓偏差 齿轮参数测量

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超精密齿距偏差测量中测点位置的误差补偿 被引量：6

2

作者 凌四营 王立鼎 +2 位作者 娄志峰 柳强 翟仁文 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期691-696,共6页

为实现测点位置难于布置到被测齿轮分度圆上超精密齿轮齿距偏差的测量,对测头直径及测点位置参数对齿轮齿距累积偏差测量的影响进行了理论分析与实验研究。首先建立了测头直径和测头位置参数与齿距累积偏差的映射关系;然后推导出齿距累... 为实现测点位置难于布置到被测齿轮分度圆上超精密齿轮齿距偏差的测量,对测头直径及测点位置参数对齿轮齿距累积偏差测量的影响进行了理论分析与实验研究。首先建立了测头直径和测头位置参数与齿距累积偏差的映射关系;然后推导出齿距累积偏差测量中的测点位置误差补偿系数;最后通过一组精密测试实验,证实了不同测量圆上获取的齿距偏差示值之间的存在差异,然而通过引入测点位置误差补偿系数将其折算到被测齿轮分度圆上,得到的齿距累积偏差值基本一致。本例中,不同测量圆上两次获取的齿距累积总偏差测量结果的最大差值仅为0.09μm,平均差值仅为0.04μm。实验结果表明了所建测点位置补偿模型的正确性与超精密齿距偏差测量中测点位置误差补偿方法的可行性。 展开更多

关键词 齿距偏差 精密测量 标准齿轮 误差补偿

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环面蜗轮滚刀测量机 被引量：5

3

作者 石照耀 于渤 +1 位作者 叶勇 闫璐 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2827-2834,共8页

基于圆柱坐标系测量原理,采用电子展成法研制了一台环面蜗轮滚刀测量机用于环面蜗轮滚刀的快速测量。该测量机通过对3个运动轴的闭环控制,使测头沿着被测误差项的路径运动来获取数据并完成测量。介绍了测量机的工作原理与构成,其为卧式... 基于圆柱坐标系测量原理,采用电子展成法研制了一台环面蜗轮滚刀测量机用于环面蜗轮滚刀的快速测量。该测量机通过对3个运动轴的闭环控制,使测头沿着被测误差项的路径运动来获取数据并完成测量。介绍了测量机的工作原理与构成,其为卧式结构,由花岗石床身、精密密珠主轴、滑动导轨和闭环控制系统构成。开发了环面蜗轮滚刀测量软件,实现了环面滚刀各项误差的快速精密测量。实验显示:该仪器可以对切削刃螺旋线误差、刃口齿形误差和容屑槽周节误差进行测量,测量的合成不确定度分别为2.35、2.45和2.94μm,均小于圆柱齿轮滚刀标准GB/T6084-2001中对应误差项公差的1/3,满足AA级精度的环面滚刀各项误差的测量要求,验证了该测量机的功能与可靠性。该测量机也可以用于环面蜗杆、圆柱蜗杆及圆柱滚刀的测量。 展开更多

关键词 环面蜗轮滚刀 滚刀测量 螺旋线误差 齿形误差 周节误差

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锥齿轮齿距及齿形偏差测量与分析方法 被引量：10

4

作者 郭晓东 张明德 +2 位作者 张卫青 徐娟 孙秀文 《工具技术》 2009年第11期80-83,共4页

研究了基于齿轮测量中心的锥齿轮齿距偏差和齿形偏差测量与分析方法及其实现技术。该方法应用齿轮啮合理论,根据锥齿轮齿面成形方法,建立了齿面几何参数计算模型;在齿面上建立测量网格,控制齿轮测量中心四轴运动使齿面和测头于测量网格... 研究了基于齿轮测量中心的锥齿轮齿距偏差和齿形偏差测量与分析方法及其实现技术。该方法应用齿轮啮合理论,根据锥齿轮齿面成形方法,建立了齿面几何参数计算模型;在齿面上建立测量网格,控制齿轮测量中心四轴运动使齿面和测头于测量网格点接触,采集实际坐标轴及测头读数;应用B样条法构造实际齿面,计算其齿形偏差。在此基础上,开发了基于哈量集团公司制造的390X系列齿轮测量中心的实现软件系统。30家锥齿轮制造企业实际应用表明,该软件系统为提高锥齿轮精度、减小齿形偏差提供了先进的测量与分析手段。 展开更多

关键词 锥齿轮 齿距偏差 齿形偏差 齿轮测量中心

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基于全齿廓信息的齿距偏差快速测量方法 被引量：7

5

作者 王笑一 石照耀 林家春 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2202-2210,共9页

齿距偏差直接影响齿轮传动的性能,一直是最受重视的齿轮精度指标之一。如何快速、准确地获取中等精度齿轮的齿距偏差是汽车齿轮行业亟待解决的关键问题,但传统方法存在测量效率低、重复性差等不足。所提方法采用齿廓偏差曲线的全部信息... 齿距偏差直接影响齿轮传动的性能,一直是最受重视的齿轮精度指标之一。如何快速、准确地获取中等精度齿轮的齿距偏差是汽车齿轮行业亟待解决的关键问题,但传统方法存在测量效率低、重复性差等不足。所提方法采用齿廓偏差曲线的全部信息作为齿距偏差的评价依据,采用统计分析方法定义和计算齿距评价新指标,克服了传统方法使用小样本和极值法进行齿距偏差评价的不足。所提方法可充分利用齿轮测量数据,具有评价指标值对随机误差不敏感、重复测量结果一致性好、评价结果与齿轮实际使用性能之间相关性更加紧密的特点。在汽车齿轮快速测量机上通过实际测量实验验证了新方法的使用效果,齿距测量速度高达0.3 s/齿面时仍具有很高的重复测量精度。 展开更多

关键词 齿轮 齿轮测量 齿距偏差 快速测量 齿轮整体误差

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基于移动最小二乘法的渐开线齿轮齿廓曲线拟合方法 被引量：8

6

作者 孙永厚 肖威 +1 位作者 黄美发 胡汝凯 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第22期3017-3021,共5页

针对现有渐开线齿轮齿廓曲线拟合方法精度不高的缺点,提出了一种用移动最小二乘法(MLS)拟合齿廓曲线的新方法,并通过齿距偏差的计算对该方法进行了实例验证。利用三坐标测量机对某齿轮进行测量,得到齿廓数据点和齿距偏差;根据移动最小... 针对现有渐开线齿轮齿廓曲线拟合方法精度不高的缺点,提出了一种用移动最小二乘法(MLS)拟合齿廓曲线的新方法,并通过齿距偏差的计算对该方法进行了实例验证。利用三坐标测量机对某齿轮进行测量,得到齿廓数据点和齿距偏差;根据移动最小二乘法原理和实验数据,用MATLAB编程实现了齿廓曲线的拟合;根据拟合结果,利用图解法计算出了左齿廓齿距偏差。与最小二乘法(LS)的拟合结果的对比表明,用移动最小二乘法拟合齿廓曲线精度更高,误差更小,具有良好的拟合效果。齿距偏差计算结果表明,单个齿距偏差和齿距累积偏差与实测值一致,表明该方法准确、有效。研究结果可为齿廓曲线的拟合和齿距偏差的计算提供参考。 展开更多

关键词 渐开线齿轮 移动最小二乘法 曲线拟合 齿距偏差 三坐标测量机

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大齿轮测量中补偿安装偏心的研究 被引量：2

7

作者 郭敬滨 张大厦 +1 位作者 张继承 周广才 《计量学报》 CSCD 北大核心 2011年第2期118-122,共5页

测量齿轮时，安装偏心对齿形偏差和齿距偏差有直接影响。根据安装偏心与啮合线增量的关系，建立了安装偏心引起的啮合线增量的数学模型，给出了安装偏心产生的齿形偏差、齿距偏差和齿距累积偏差的补偿模型；通过对齿轮渐开线样板和标准... 测量齿轮时，安装偏心对齿形偏差和齿距偏差有直接影响。根据安装偏心与啮合线增量的关系，建立了安装偏心引起的啮合线增量的数学模型，给出了安装偏心产生的齿形偏差、齿距偏差和齿距累积偏差的补偿模型；通过对齿轮渐开线样板和标准齿轮偏心安装进行实验，验证了偏心补偿模型的正确性，并指出了补偿模型的应用。 展开更多

关键词 计量学 大齿轮测量 误差补偿 安装偏心 齿形偏差 齿距累积偏差

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磨齿机分度误差传递规律 被引量：1

8

作者 凌四营 李军 +3 位作者 于佃清 贾颖 王立鼎 娄志峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1934-1939,共6页

为预测被加工齿轮的齿距加工精度,研究了Y7125型大平面砂轮磨齿机系统分度误差的传递规律。采用全闭环测量法对用作角度测量基准的正36面棱体进行了高精度标定;基于该正36面棱体和相对测量法在机提取机床36个等分点系统分度误差曲线;最... 为预测被加工齿轮的齿距加工精度,研究了Y7125型大平面砂轮磨齿机系统分度误差的传递规律。采用全闭环测量法对用作角度测量基准的正36面棱体进行了高精度标定;基于该正36面棱体和相对测量法在机提取机床36个等分点系统分度误差曲线;最后在磨齿机上进行精密磨齿实验,通过比较齿轮试件的齿距累积偏差与机床原始系统分度误差的差异,研究机床分度误差的传递规律,并通过实验得到磨齿机分度误差传递过程中的不确定度。实验结果表明:采用全闭环测量法标定正36面棱体的测量不确定度达到±0.05;磨齿机系统分度误差传递到被加工齿轮后,齿距累积总偏差由2.1m增大到2.6m,相对误差增加了24%;通过磨齿实验得到磨齿机分度误差传递过程中的不确定度为±0.6m。得到的机床分度误差传递规律可用于预测齿轮的齿距累积加工精度,为制定科学的磨齿工艺提供技术支持。 展开更多

关键词 磨齿机 分度误差 齿距累积偏差 误差传递规律 全闭环测量法

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基于机器视觉的摆线轮精度综合测量 被引量：5

9

作者 尹婉婉 赵文辉 张静 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期844-851,共8页

针对目前摆线轮检测过程中存在的采集信息量少、测量速度慢等问题,提出了基于机器视觉的综合测量方法。根据摆线轮的测量精度要求,搭建了视觉检测硬件系统;沿粗边缘切向窗口拟合Facet灰度曲面,利用边缘的连续曲面特征,确定亚像素坐标点... 针对目前摆线轮检测过程中存在的采集信息量少、测量速度慢等问题,提出了基于机器视觉的综合测量方法。根据摆线轮的测量精度要求,搭建了视觉检测硬件系统;沿粗边缘切向窗口拟合Facet灰度曲面,利用边缘的连续曲面特征,确定亚像素坐标点,利用量块检测定位精度为0.2 pixel;经像素当量标定、光强补偿和坐标变换,得到物理坐标系下摆线轮的亚像素齿廓;将其和三坐标测量法测得的摆线轮廓形对比,得到的摆线轮廓形之差为10μm;根据摆线轮的齿廓方程,采用直角坐标和极坐标相结合方法,建立摆线轮误差计算模型,计算出摆线轮齿廓偏差和齿距偏差;同时评价摆线轮中心孔和2个曲柄轴孔的直径,得出齿廓偏差与极角的关系,为摆线轮的加工工艺改进和RV减速器传动性能分析提供依据。以上整个测量过程时间约为16 s。 展开更多

关键词 计量学 摆线轮 综合测量 机器视觉 亚像素边缘检测 Facet改进算法 齿廓偏差 齿距偏差

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齿距偏差测量中测头定位的全闭环控制 被引量：1

10

作者 王朝 彭东林 +2 位作者 陈锡侯 郑永 谢启河 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第2期80-82,共3页

齿距偏差测量系统中,采用了以圆时栅和长光栅传感器为检测器件的全闭环运动控制设计。其中圆时栅传感器用于机床加工转台的位置检测,长光栅用于定位装置测头的位置检测,将实时测出的位置信息作为反馈信号传送给ARM处理器,从而实现转台... 齿距偏差测量系统中,采用了以圆时栅和长光栅传感器为检测器件的全闭环运动控制设计。其中圆时栅传感器用于机床加工转台的位置检测,长光栅用于定位装置测头的位置检测,将实时测出的位置信息作为反馈信号传送给ARM处理器,从而实现转台和测头的同步控制以及测头的精确定位。试验证明该运动控制系统运行稳定,定位精度高。 展开更多

关键词 齿距偏差测量 ARM 全闭环 测头定位

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一种新型齿距偏差评价方法研究 被引量：1

11

作者 高立嵩 娄志峰 马勇 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第11期18-20,共3页

齿轮作为一种重要的传动部件,直接影响设备的性能和稳定,因此关于齿轮精度评价的研究显得尤为重要。针对传统齿距偏差采用局部点测量方法的不足,提出了一种基于齿廓迹线的齿距偏差评价方法,这种齿距评价与齿廓偏差有关,齿廓偏差由Mahr8... 齿轮作为一种重要的传动部件,直接影响设备的性能和稳定,因此关于齿轮精度评价的研究显得尤为重要。针对传统齿距偏差采用局部点测量方法的不足,提出了一种基于齿廓迹线的齿距偏差评价方法,这种齿距评价与齿廓偏差有关,齿廓偏差由Mahr891E齿轮测量中心测得。利用转角偏差评价齿距,基于齿轮齿廓迹线上所有点对转角偏差进行最小二乘拟合,也为齿距偏差的研究提供了一种新思路。最后提供了该方法与齿距仪测量结果的对比。结果表明,基于齿廓迹线的齿距偏差可以很好评价实际齿距,结果具有一般性。 展开更多

关键词 齿距偏差 齿廓迹线 转角偏差 齿廓偏差 齿轮测量中心

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基于线结构光的超精密齿轮齿距偏差测量分析 被引量：5

12

作者 余石鹏 赵运才 +1 位作者 王得峰 任继华 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第7期103-108,共6页

超精密齿轮精度要求高,使用接触式测量容易造成齿面损伤,影响精度,且只有少部分的接触式测量设备能达到微米级别,测量效率低,所以因为效率、精度的原因无法满足超精密齿轮的测量需求;故从诸多测量方法中选取了线结构光测量系统,对基于... 超精密齿轮精度要求高,使用接触式测量容易造成齿面损伤,影响精度,且只有少部分的接触式测量设备能达到微米级别,测量效率低,所以因为效率、精度的原因无法满足超精密齿轮的测量需求;故从诸多测量方法中选取了线结构光测量系统,对基于线结构光的超精密齿轮齿距偏差测量进行了分析研究。根据ISO 1328-1:2013《圆柱齿轮精度标准》中齿距偏差项目的定义,通过线结构光测量系统对模数为3.0 mm,齿数为30的2级精度渐开线圆柱直齿轮样板进行了齿距偏差测量,得到了左、右齿面的单个齿距偏差分别为1.71μm和1.73μm,以及左、右齿面的齿距累积总偏差分别为5.43μm和5.70μm,并分别与ISO 1328-1:2013和GB/T 10095.1-2008中单个齿距偏差和齿距累积总偏差的许用值进行对比,证明了该线结构光测量系统能够实现超精密齿轮的非接触式测量。 展开更多

关键词 齿距偏差 非接触式测量 线结构光 超精密齿轮

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基于视觉原理的齿轮参数测量方法研究 被引量：3

13

作者 李捷 刘永 +3 位作者 李昊泽 姜都 王宸 龚立雄 《工具技术》 北大核心 2022年第10期147-151,共5页

针对工业生产中测量直齿圆柱齿轮基本参数和齿距、齿厚偏差效率低等问题,提出了一种基于视觉原理的测量方法。利用圆形标定板对测量系统进行了重复性精度验证。提取齿轮图像亚像素边缘,利用最小二乘法拟合得到齿轮几何中心,根据齿廓边... 针对工业生产中测量直齿圆柱齿轮基本参数和齿距、齿厚偏差效率低等问题,提出了一种基于视觉原理的测量方法。利用圆形标定板对测量系统进行了重复性精度验证。提取齿轮图像亚像素边缘,利用最小二乘法拟合得到齿轮几何中心,根据齿廓边缘点到中心点的距离绘制相关图像。针对图像设计相关算法,并测量出齿轮基本参数和齿廓、齿厚偏差。对模数为2.5mm的直齿圆柱齿轮进行测量实验,结果表明:测量系统不确定度均不大于0.003pixels,齿轮各项几何参数相对误差均不超过0.2%,各项单项误差最大值均在合理范围内,满足工业生产中测量要求。 展开更多

关键词 视觉测量 重复性精度测试 亚像素边缘 齿距偏差 齿厚偏差

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传动链节距形变量在线检测的新方法

14

作者 吴学海 《电子测量技术》 2014年第4期134-137,共4页

提出了传动链链节形变量在线测量的新方法。用距离传感器采集测量数据,用数字信号处理器进行数据计算,详尽介绍了计算公式的推导过程,对该公式的精度进行验证。从验证的结果可知,本方法不但结构简单易实现,而且测量的精度高(<=0.08M... 提出了传动链链节形变量在线测量的新方法。用距离传感器采集测量数据,用数字信号处理器进行数据计算,详尽介绍了计算公式的推导过程,对该公式的精度进行验证。从验证的结果可知,本方法不但结构简单易实现,而且测量的精度高(<=0.08MM),可作为传动链检测系统设计与开发的基础。 展开更多

关键词 传动链 节距形变 在线测试 节距形变测试计算公式

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三坐标测量机圆柱直齿轮测量方法及其软件开发

15

作者 汤洁 姜可嘉 吴信辉 《北京工业大学学报》 2025年第10期1137-1145,共9页

为了开发三坐标测量机圆柱直齿轮专用测量软件,研究了渐开线圆柱直齿轮固定式的三坐标测量方法。根据齿轮基本参数建立其数学模型,得到齿廓偏差和齿距偏差测量特征点的理论坐标和法矢量;测头校准之后,基于迭代法建立三坐标测量机齿轮零... 为了开发三坐标测量机圆柱直齿轮专用测量软件,研究了渐开线圆柱直齿轮固定式的三坐标测量方法。根据齿轮基本参数建立其数学模型,得到齿廓偏差和齿距偏差测量特征点的理论坐标和法矢量;测头校准之后,基于迭代法建立三坐标测量机齿轮零件坐标系并规划了测头运动路径。在此基础上开发了一套专用测量软件,生成三坐标测量机PC-DMIS测量程序,实现了圆柱直齿轮自动测量,并根据齿轮精度标准对齿廓偏差和齿距偏差进行评价。开展了相关测量试验,结果表明本方法和专用软件得到的三坐标测量机测量结果与齿轮测量中心相比一致性较好,齿距偏差差异、齿廓偏差差异的绝对值最大分别为1.3、1.9μm。在渐开线圆柱直齿轮固定式的三坐标测量方法基础上开发了一套专用测量软件,实现了基于三坐标测量机的圆柱直齿轮齿廓偏差和齿距偏差的测量,对三坐标测量机针对复杂轮廓精密零件测量的PC-DMIS二次开发具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 三坐标测量机 齿轮测量 齿廓偏差 齿距偏差 迭代法 PC-DMIS

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