基于斜齿轮端面与侧面图像处理的螺旋角测量方法

宋栓军，王启宇，贾秀海，侯中原，王茹宇

(1.西安工程大学 机电工程学院，陕西 西安 710048；2.山西职业技术学院 计算机工程系，山西 太原 030000)

0 引 言

齿轮作为动力传动装置非常重要的零件之一，在工业发展中发挥了至关重要的作用[1-3]，而齿轮的各个参数的准确性直接影响机械产品的性能[4]，所以测量齿轮的各个参数尤为重要。斜齿轮啮合性能好,传动更平稳,振动与噪声也更小，因此应用广泛[5]。为了让斜齿轮更稳定地传动，需确保相互啮合的斜齿轮螺旋角的大小相等。斜齿轮在制造过程中不可避免地产生误差，会影响到传动的平稳与精度[6-7]，因此斜齿轮螺旋角大小的测量起着至关重要的作用。高丽芹分析了运用压痕法测量标准斜齿轮，利用铣床搭配挂轮的方法测量变位斜齿轮，利用中心距法测量有断齿的斜齿轮，但压痕法所测量的数据精度较低，铣床搭配挂轮的方法操作复杂，中心距法只有在2个齿轮正常啮合时才可以测量，不能实现对斜齿轮的单个测量[8]。胥正皆等利用卡尺等量具，测量斜齿轮的螺旋角，并推导出斜齿轮螺旋角的求解公式，但用多种量具测量会产生误差积累从而影响最终测量结果[9]。林国栋使用磨齿机测量斜齿轮螺旋面上的导程，较为精确地计算出斜齿轮螺旋角的大小，此方法需用到专业设备且效率较低。传统的人工测量方法精确度不高、效率低，故非接触式测量得到快速发展[10]。訾豪等提出了一种利用激光位移传感器来测量斜齿轮螺旋角的方法与装置，并较准确计算出斜齿轮的螺旋角，实现了对斜齿轮的非接触式测量，但测量耗时较长、安装精度要求高，不适用于大批量的斜齿轮快速测量[11]。……