弧齒錐齒輪齒面接觸區跡線視覺圖像跟蹤技術

賴益強，胡 毅

（廣東外語外貿大學 南國商學院，廣州 510545）

0 引言

重工業的生產加工過程離不開各種重型設備的幫助,通常這些重工設備具有質量大、體積大、運速快等特點,然而,如果出現問題,即使是最小的故障也會引起重大安全事故,所以,需要對設備進行定期的檢查與維修。通過歷史數據的調查發現,重型設備最易發生故障的零件為弧齒錐齒輪,這類零件經過長時間的運轉,與接觸面間的磨損程度逐漸增大,達到一定程度時就會發生斷裂,引發連鎖事故。為了降低事故危害程度,需要對接觸區跡線進行視覺軌跡跟蹤,判斷齒輪當前狀態,從根源處解決問題。

文獻[1]提出基于安裝調整的弧齒錐齒輪接觸軌跡跟蹤優化算法。通過安裝約束設備來檢測弧齒錐齒輪的初始運動點和傳動點參數,建立方程組求解參數的平均值,以該值為參照依據,與目標函數進行跟蹤對比,該方法整體所需運算量較大,實用性不強；文獻[2]則考慮到弧齒錐齒輪接觸面動態特征較強問題,對接觸線的特征進行提取,將特征值輸入到跟蹤方程中完成跟蹤。該方法沒有考慮到環境和意外因素影響,提取誤差較大,跟蹤精準度較低。

為解決上述問題,本文建立基于弧齒錐齒輪齒面運動的數學模型,分析弧齒錐齒輪運動的動力和形態學特征,模擬運動坐標,計算關鍵點的向量值,根據接觸面的無限嚙合原理得到是否存在跡線的判定標準。以此為基礎,采用圖像分割法對跡線細節特征實現精準提取,在最大程度上降低后續的誤差影響,為跟蹤方法提供捕捉經驗,保證質量?！?br>