一种多参数的汽车后桥主减速器质量在线综合评判方法研究

摘要

主减速器总成作为汽车传动系统中增加转矩、降低转速的关键部件，它的质量的好坏关系到整个传动系统的工作性能。噪声和振动是主减速器总成质量最直接的表现形式之一，而在齿轮传动过程中，所采用的准双曲面齿轮齿面接触印痕的位置、形状、大小，对齿轮是否正常传递载荷和平稳、无噪声地工作影响很大，是准双曲面齿轮的主要性能指标。因此，本文针对准双曲面齿轮的传动特性，研究齿轮接触印痕特征参数提取的方法，通过齿面接触印痕特征参数与振动信号特征参数相结合，实现主减速器总成质量的多参数评判。
　　论文针对主减速器总成的结构和工作原理，根据准双曲面齿轮的传动特性，阐述了齿轮接触印痕产生的机理及导致齿轮接触印痕异常的影响因素；根据数字图像处理技术和形态学图像分析原理，研究齿轮接触印痕区域和齿面背景的分离及其特征参数的计算方法；搭建齿轮印痕图像采集系统和振动信号检测系统，实现齿面接触区域直接显示、图像特征参数计算和振动信号的特征参数计算；结合齿轮接触印痕和振动信号实现主减速器总成典型故障多参数描述。
　　本文利用虚拟仪器开发软件LabVIEW和NI公司的VISION模块，开发了齿轮接触印痕图像处理系统。该系统具有图像导入、图像平滑、灰度图像二值化、基于形态学滤波的齿面接触印痕和齿面背景分离以及齿轮接触印痕特征参数计算等功能。通过原始图像中接触印痕和分离后齿面印痕的形状和轮廓的比较，分离效果明显。
　　本文所设计的齿轮接触印痕图像处理系统作为齿轮接触区域图像采集的后续处理手段，提取的特征参数为主减速器总成质量评判提供了新的指标。它可推广应用到现实主减速器总成质量监控中，起到进一步保障质量的功效。

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第一章 绪论

1.1汽车主减速器总成检测技术概述

1.2汽车后桥主减速器总成质量检测的主要内容和发展现状

1.3课题的主要研究内容

第二章 汽车主减速器总成的在线检测方法

2.1汽车主减速器总成的结构及功能

2.2基于齿轮接触印痕的总成检测方法

2.3基于传动噪声的总成检测方法

第三章 齿轮接触印痕的数字图像预处理方法

3.1数字图像的基本概念

3.2数字图像的类型

3.3全彩色图像处理方法

3.4灰度图像的预处理方法

第四章 齿轮接触印痕特征提取方法的研究

4.1图像分析过程

4.2图像分割处理方法

4.3基于形态学的图像特征提取

第五章 主减速器总成多参数的质量评判系统的实现

5.1 主减速器总成质量检测评价系统简介

5.2 齿轮接触印痕检测系统的基本结构

5.3合格件和典型故障件的多参数对比

第六章 总结与展望

6.1内容总结

6.2研究展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果