针对双联行星齿轮轴在载荷作用下产生扭转变形造成行星轮系偏载、轮齿啮合冲击大等问题,提出了考虑双联行星齿轮轴扭转变形的拓扑修形方法。分析了双联行星齿轮轴扭转变形成因及其对轮系均载性能的影响,基于多体齿轮承载接触分析(PLTCA)、齿轮承载接触分析(LTCA)求解了变形下的承载传动误差与齿面载荷分配系数;利用优化智能算法求解了齿面最大修形量条件下的修形参数最优解;对所提方法进行仿真验证。结果表明,本方法能有效降低齿面单位长度载荷与传动误差幅值,一级、二级行星轮齿面单位长度载荷分别下降33.58%、21.35%,传动误差幅值下降77.74%;在减速器载荷试验台上进行实验验证,实验结果与仿真结果一致;各行星轮齿面的磨损情况均大幅改善,较好地解决了NGWN型行星轮系偏载问题,提高了设备传动精度与使用寿命。

对表面三维形貌测量技术展开了较为全面的研究，测量过程由相移，采样，相位提取及数据处理等部分组成．整个测量系统采用激光为干涉光源，CCD为图像传感器，压电陶瓷提供微小位移，通过图像采集卡将干涉条纹采集到计算机内存．文中采用上述理论对标准样块进行了测量，计算机得到表面三维形貌图，根据建立的基准面分离出粗糙度信息，并由给出的参数评定数学模型，编制出合理的软件，计算出零件表面的三维参数．最后给出实验结果和分析，并提出下一步研究工作的设想．

本文提出一种测量三维形貌的扫描系统,该系统可被用于测量回转体的三维形貌。激光光刀被投射在被测物体表面,由于被测物体表面的形貌而改变了光刀的弯曲方式,摄像机将变形后的图像采集到计算机中。当被测物体放置在转台上旋转一周时,相应的一系列光刀变形的图片被采集到计算机中,这一系列图片包含了物体表面形貌的全部信息。通过连续扫描采集系列图片并计算,最终可以获得整个被测物体的三维形貌。当被测物体直径在一百毫米左右尺寸范围内的测量灵敏度可到0.01mm,其它尺寸范围要更换成像系统,才能达到相应的灵敏度。本文给出了两个较为复杂模型的三维形貌测量结果。该结果表明,本系统在对回转体表面形貌的测量方面具有一定的技术难度和广泛的工程需求,本文的研究具有重要的参考价值。

根据结构光测量原理,利用光纤传像束所具有的自由度大、能弯曲及易实现长光路等特点,结合数字条纹投影技术和相移法测量技术,提出了一种新型微三维测量系统.因为从投影仪投射出来的光栅条纹是经光纤传像束及其两端的光学系统投射到被测物体上的,所以与其它同类系统相比,该系统降低了对被测物体方位的要求,从而使测量更加方便,拓展了微三维测量系统的适用范围.构建了测量系统,并对不同对象进行了测量,且重构出了被测物的三维形貌,验证了系统的可行性.

基于光栅的三角测量方法是将光栅投射到被测物体表面，CCD接受由于物体表面高度起伏产生的变形光栅像，根据光栅变形量与高度的关系，恢复被测物体的三维形貌。提出了一种基于无衍射光栅的三角测量的定标方法。该方法通过空间坐标变换，方便地求出摄像机的内外参数，从而获得被测物体的三维信息。

提出了一种适合于回转体刀具-钻头的激光视觉三维形貌测试系统，介绍了系统的组成和测量原理，讨论了系统中由于安装的倾斜和偏心等引起的测量光束不共面和多组测量数据不同心等问题。重点研究了将传感器坐标系中的测量数据转换到钻头坐标系中的标定方法，并对钻头中有标准圆和没有标准圆来确定旋转中心两种情况进行了讨论。实验结果表明：用本标定方法对钻头和标准圆横截面的形貌数据进行计算，其直径测量精度可达到10～20μm。

提出一种基于条纹投影技术的高效三维快速形貌测量（ＦＴＰ）方法。根据该法，投影在被测表面上的Ｒｏｎｃｈｉ光栅条纹在空域中被载波频率所调制，该调制信号然后经低通滤波并解调得到相应于被测表面上每点高度的相位信息。数据处理中采用了相位展开技术以消除相位计算中的２π跳变值，最终重构被测的表面轮廓。用该法对复杂表面进行了测量，取得了满意的结果。由于这种方法只须一帧条纹数字图像直接在空域中进行处理就可获取每点的

基于相移干涉理论设计并实现了微平面三维形貌测试系统,针对三维形貌检测解包裹过程中出现的问题,改进了现有的残差点判断法,能够更加准确、快速地确定残差点的存在.对相位解包裹算法进行了系统研究,分析了干涉图中残差对相位解包裹的影响,提出了一种基于二阶导数的区域增长解包裹算法.在实际测量中,最终结果得到了明显的改善,证明了该方法的有效性,提高了系统精度.采用此算法,系统的纵向测量误差小于2 nm.

为实现微/纳结构三维形貌的高精度测量,提出利用显微干涉技术和偏振技术相结合的方法来研制微/纳结构三维形貌亚纳米级精度测试系统。首先,利用五步相移干涉技术采集5幅带有π/2相移增量的干涉条纹图。然后,通过Hariharan五步相移算法得到包裹相位图。最后,利用分割线相位去包裹算法和相位高度关系转换得到微/纳结构三维形貌。在测试过程中通过偏振片产生强度可调的线偏振光,再由1/2波片改变偏振光在分光镜中的分光比,补偿参考镜与试件的反射性能差异,可得到亮度适中且对比度高的干涉条纹图,从而有利于实现微/纳结构三维形貌的高精度测量。系统的轮廓算术平均偏差Ra的重复测量精度可达0.06nm,最大示值误差不到±1%,示值变动性不到0.5%。通过对标准多刻线样板、硅微麦克风膜和硅微陀螺仪折叠梁的三维形貌测量验证了系统的有效性和实用性...

针对非圆齿轮加工中,由齿坯节曲线曲率变化所引起的分次进刀过程中齿面加工余量分布不均的问题,提出一种匀化非圆齿轮齿面加工余量的工艺方法。以非圆齿轮插削工艺为研究对象,基于插齿加工原理,对齿面加工余量分布不均的成因进行了分析;在此基础上建立了非圆齿轮匀化工艺插削联动模型,通过实时调整插刀与齿坯的几何位置关系,实现了非圆齿轮齿面加工余量的匀化;开发了非圆齿轮插齿CAM系统,利用CAM系统对齿面加工余量匀化工艺进行了仿真验证,仿真结果表明,所提工艺方法正确、可行;将匀化工艺集成到自主开发的齿轮加工数控系统中,进行了非圆齿轮插削加工试验,试验结果表明,所提工艺方法能够有效匀化齿面加工余量;对加工出的非圆齿轮齿面进行了三维形貌检测,检测结果表明,所提工艺方法能够显著提高非圆齿轮的加工精度与表面质量。