同步带是动力传动的重要部件,我国对其生产工艺的要求也越来越严格,要求同步带的各项指标都需要满足GB12734-2003国家标准。由于同步带的制作材料主要是合成橡胶,属于柔性质地,当同步带的传动速度、施加张紧力大小等发生变化时,同步带的中心距长度、齿形轮廓也会随之发生变化。如果在传动状态下的各项指标不符合国家标准,可能会出现传动噪声加大以及加快磨损的情况,会极大地降低同步带使用寿命。目前,在同步带的齿形测量方面仍处于薄弱环节,针对这个问题,本文设计了同步带齿形测量系统。在传统同步带测量系统的基础上,本文提出了一种基于激光三角法的同步带齿形检测方案,并根据该方案设计了由微控制器系统、伺服电机控制系统、交流电机控制系统、激光位移传感器、光栅尺等部件组成的齿形测量系统。微控制器系统以STM32F407ZGT6单片机为核心,主要进行同步带齿形数据、同步带中心距数据的采集以及外部输入信号的处理。采集同步带齿形数据时,由伺服电机控制系统提供驱动动力,通过激光位移传感器进行齿形数据的采集。测量同步带中心距长度时,则由交流电机驱动,通过光栅尺传感器测量出同步带的中心距长度,经过计算后可得出同步带节线长。在齿形重构方面,本系统首先对原始数据进行数据平滑处理,然后通过强局部加权回归算法进行数据拟合,提高了拟合精度,实现了同步带齿形的复原。系统选用型号为S8M的汽车同步带进行测试。根据多次实验结果表明,带齿齿高的测量值误差在±0.01mm以内,节线长测量值与标准节线长的误差值小于±0.75mm,符合设计要求。该系统的开发在同步带齿形检测方面具有重大意义。