一种融合空间曲率特征的大型高速回转装备偏置参数测量方法技术

一种融合空间曲率特征的大型高速回转装备偏置参数测量方法属于精密测量与仪器技术领域；该方法首先获取包含有航空发动机轴承滚道(1)和航空发动机轴承端面(2)的原始点云测量数据，求得任一数据点的空间曲率值后，根据空间曲率值与设定阈值分割航空发动机轴承滚道(1)和航空发动机轴承端面(2)的点云数据；确定点云数据的质心及主方向的空间特征后，将原始点云数据展开至新坐标系下，分别以空间拟合圆柱及空间拟合平面对应航空发动机轴承滚道(1)和航空发动机轴承端面(2)的结构特征，利用拟合圆柱的中心轴线到空间拟合平面的平均距离求取偏置参数值；本发明专利技术实现了大型高速回转装备偏置参数的高精度测量。装备偏置参数的高精度测量。装备偏置参数的高精度测量。

【技术实现步骤摘要】
一种融合空间曲率特征的大型高速回转装备偏置参数测量方法


[0001]本专利技术属于精密测量与仪器
，特别涉及一种融合空间曲率特征的大型高速回转装备偏置参数测量方法。

技术介绍

[0002]航空发动机是一种典型的大型高速回转装备，被誉为制造工业“皇冠上的明珠”。随着航空发动机技术的不断发展，发动机轴承面临高温、高压、高载荷等更加苛刻的使用条件，其寿命和可靠性直接影响发动机动力性能和安全性。轴承是航空发动机中的关键构件，如何高效、准确地测量航空轴承套圈特殊的端面、滚道结构一直是行业内关注的重点。因此，航空轴承滚道偏置参数精确测量具有十分重要的科学意义和应用价值。
[0003]专利CN216846123U[一种特大型精密球面滚子轴承套圈用测量装置]设计了一种测量装置，该装置包括底座、齿轮、八条齿条及驱动件四部分，通过机械机构传动完成了置于底座上的检测件的测量，实现了对轴承滚道参数的评定。
[0004]专利CN113393474B[一种基于特征融合的三维点云的分类和分割方法]提出的云分割算法对多个局部区域通过KNN搜索算法提取多尺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种融合空间曲率特征的大型高速回转装备偏置参数测量方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，步骤1)获取包含有航空发动机轴承滚道(1)和航空发动机轴承端面(2)的原始点云测量数据P＝{p1,p2,...,p
i
,...,p
N
}，N为点云数据的测量点数；步骤2)求取任一数据点p
i
在球形邻域内的拟合空间曲面，x2+ay2+bz2+cx+dy+ez+f＝0设定目标函数F为，确定拟合空间曲面的参数a,b,c,d,e,f的取值，求得p
i
(x
i
,y
i
,z
i
)的空间曲率值к
i
为步骤3)根据к
i
设置阈值t，并将大于阈值t对应的数据点作为点云分割位置加以剔除，得到航空发动机轴承滚道(1)的点云数据U＝{u1,u2,....,u
i
,...,u
J
}和航空发动机轴承端面(2)的点云数据V＝{v1,v2,....,v
i
,...,v
K
}，J、K为点云数据数目，且J+K<N；步骤4)计算原始点云测量数据P的质心M，将所有点云测量数据P投影至点云主方向l上，设定目标函数G为，式中，s为目标函数G的待求项，解得点云测量数据P的主方向l为P
·
P
T
的最大特征值对应的方向向量；步骤5)将点云数据U和V分别展开至新坐标系下，并定义新坐标系维度下的数据如下：X维度：点云数据u
i
、v
i
到以质心M为起点，方向向量为主方向l的轴线的距离；Y维度：点云数据u
i
、v
i
各自相对于第一个数据点u1、v1沿逆时针方向回转的角度θ
iu
、θ
iv
，取值介于[0
°
,360
°
]；Z维度：点云数据u
i
、v
i
到以主方向l为法向量且经过质心M的平面的距离；获得新坐标系下航空发动机轴承滚道(1)的点云数据U'＝{u1',u2',....,u
J
'}，以及航空发动机轴承端面(2)的点云数据V'＝{v1',v2',....,v
K
'}；步骤6)求解点云数据U'的拟合圆柱，(x'
‑
x0)2+(y'
‑
y0)2+(z'
‑
z0)2‑
[a
h
·
(x'
‑
x0)b
h
·
(y'
‑
y0)+c
h
·
(z'
‑
z0)]2＝r
02
式中，x0,y0,z0,a
h
,b

【专利技术属性】
技术研发人员：黄景志，刘江，杨润泽，连冬杉，谭久彬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：