[发明专利]一种基于DP-PSO-SVR的齿廓偏差测量方法

说明书

本发明公开了一种基于DP‑PSO‑SVR的齿廓偏差测量方法，属于精密测试技术领域。针对现有技术中存在的测量成本高、精度低、使用寿命短的问题，本方法包括：测量待测齿轮的齿廓数据作为待测数据，测量测试齿轮的齿廓数据作为样本数据，并对待测齿轮的理论齿廓数据进行坐标变换处理；建立齿廓偏差数学模型；建立SVR模型；使用DP‑PSO算法和样本数据对SVR模型中的参数进行优化和训练，得到DP‑PSO‑SVR模型；使用DP‑PSO‑SVR模型对待测数据进行拟合，得到待测齿轮的实际渐开线，利用最小二乘法拟合理论齿廓数据得到理论渐开线，通过齿廓偏差数学模型计算得到实际渐开线与理论渐开线之间的齿廓偏差。本发明可以实现降低测量成本，提高测量精度，同时具有良好抗干扰性。

技术领域

本发明涉及精密测试技术领域，更具体地说，涉及一种基于DP-PSO-SVR的齿廓偏差测量方法。

背景技术

齿轮通常分为车辆齿轮和工业齿轮，通常把直径大于500mm的齿轮称为大齿轮，大齿轮是大型装备的关键零部件，广泛应用于发电、建材、船舶、矿山机械等重要领域，提高齿轮精度已经成为保障机械产品工作精度和使用寿命的重要手段。

在齿轮的测量与误差评定方面，国内外学者已进行了相关的研究。刘永平针对非圆齿轮几何形状复杂且显示加工误差测量比较困难的问题，应用关节臂扫描仪与软件对非圆齿轮尺厚加工误差进行测量的方法，达到了计算齿轮齿厚加工误差的要求；石照耀针对塑料齿轮在较为复杂的实际工况下难以测量的问题，研制了一种塑料齿轮传动误差动态试验机，实现不同参数塑料在不同转速情况下传动误差的动态测量。但这些文献仅仅针对普通规模以及小模数的齿轮测量进行了研究，在大齿轮测量方面研究的相关报告相对较少。

由于大型齿轮的尺寸大、重量大等特点，导致了其精度测量的诸多难点。当前大型齿轮误差的检测设备主要有基于坐标点方法的现代化齿轮测量中心，三坐标测量机和激光跟踪仪。齿轮测量中心虽然计算准确，但是价格昂贵，测量成本较高，而三坐标测量机在企业中应用较为广泛。

在三坐标测量机对大型齿轮测量时，最常用的测量方法是坐标法，测量方式主要有离散点测量方式和连续几何轨迹点扫描测量方式，由于大齿轮的特点决定采用啮合运动法不易实现，所以大多数情况下采用点轨迹法，所测得的齿轮误差是被测齿轮齿面上被测点的实际位置坐标、实际轨迹或形状和按设计参数建立的理想齿轮齿面上相应点的理论位置坐标、理论轨迹或形状之间的差异，通常也就是和几何坐标式齿轮测量仪器对应测量运动所形成的测量轨迹之间的差异，而在采用坐标法进行测量时，传统的曲线拟合方法往往会使得误差较大，同时测量的效率也相对较低。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的测量成本高、精度低、使用寿命短的问题，本发明提供了一种基于DP-PSO-SVR的齿廓偏差测量方法，它可以实现降低测量成本，提高测量精度，同时具有良好的抗干扰性。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种基于DP-PSO-SVR的齿廓偏差测量方法，包括以下步骤：

步骤1、测量待测齿轮的齿廓数据作为待测数据，测量测试齿轮的齿廓数据作为样本数据，并对待测齿轮的理论齿廓数据进行坐标变换处理；

步骤2、建立齿廓偏差数学模型，用于计算齿轮的齿廓偏差；

步骤3、建立SVR模型，用于对齿廓数据进行曲线拟合；

步骤4、使用DP-PSO算法和样本数据对SVR模型中的参数进行优化和训练，得到DP-PSO-SVR模型；

步骤5、使用DP-PSO-SVR模型对待测数据进行拟合，得到待测齿轮的实际渐开线，利用最小二乘法拟合理论齿廓数据得到理论渐开线，通过齿廓偏差数学模型计算得到实际渐开线与理论渐开线之间的齿廓偏差。