摆线齿轮作为仅次于渐开线齿轮的第二大类齿轮被广泛应用于石油、机械、轻工、食品、航空及国防等工业,是摆线齿轮减速机中的重要部件,其几何精度直接影响产品的性能。由于国内各生产厂家在生产中只限于对齿轮上的特殊点进行检测,难以准确反映整个齿轮的误差情况。利用三坐标测量机测量摆线齿轮,由于其测量成本高,测量效率低,也未能获得广泛应用。本文以极坐标测量原理为理论基础,采用极坐标径向跟踪测量技术,设计了基于DSP(数字信号处理器)和FPGA(现场可编程门阵列器件)的数据采集、控制系统的摆线齿轮测量仪,可以对摆线齿轮的齿廓进行连续自动跟踪测量,以实现对摆线齿轮误差的测量和综合评定。本文的研究内容主要包括:1介绍摆线齿轮的测量现状和摆线齿轮的形成原理,提出基于DSP和FPGA控制系统的摆线齿轮极坐标跟踪测量方法,详细介绍了跟踪测量的总体方案,该方法可以有效的减少测球的磨损。推导了测球与齿面接触点的极径和极角关系方程。对摆线齿轮齿形偏差的求法,以及消除测球半径对测量的影响进行了一定的分析。2设计基于DSP和FPGA的摆线齿轮测量仪的数据采集、控制系统,完成硬件电路设计和软件编程,实现摆线齿轮测量仪的跟踪测量。3利用双频激光测量仪对测量系统进行调整,通过实验采集相应的数据。根据数学模型,确定了起测点与理想齿根点的相对位置,用C语言编写相应的数据处理程序,求出实际测量点的坐标,进而求出摆线齿轮的各项误差。4分别利用回归分析的方法和傅里叶变换的方法求出摆线齿轮修形量的实际作用值,分析两种方法的计算结果,提出采用傅里叶变换的方法求解修形量实际作用值具有一定的优越性。