自进入21世纪以来,我国的轨道运输事业以惊人的速度快速发展,人民的经济状况和生活水平也随着改革开放以来的一系列政策得到极大的提高改善,与此同时,人们的出行和货物运输方式都发生了巨大的变化。动车组在交通运输中的应用越来越广泛,使用率明显提升。因此,对于动车组的使用性能和安全性能等标准的要求也日益增高。其中,连接车轮的动车车轴作为动车组运行过程中为车轮前进传递动力的重要部件,对动车组的运行性能、安全性能及使用寿命有着重要影响,而车轴的形状误差对车轴质量的评价起着关键性的作用。因此,研究动车车轴形状误差的检测与评估方法具有重要的现实意义和应用价值。目前,虽然许多企业及研究机构在动车车轴形状误差的检测方面已经达到了生产标准,但是仍存在许多有待完善之处。例如,由于测量方式繁琐,导致无法实现动车车轴形状误差的在线实时检测,以及所采用的形状误差评定方法复杂,运算时间长等,导致无法被车间工人熟练掌握且检测速度慢。针对这些问题,本文通过一套基于光幕传感器的动车车轴表面数据测量系统,结合简单可行且具有高精度的形状误差评定方法,在保证检测精度的前提下,实现了动车车轴圆度误差、圆柱度误差及空间直线度误差的在线检测。首先,本文的动车车轴形状误差检测方案中,基于光幕式传感器搭建了一套动车车轴测量系统,通过控制车轴及传感器的多种相对运动方式,实现对形状误差评定所需车轴表面数据的采集。然后,在圆度误差评定方面,将数字图像处理领域针对图形检测应用的霍夫变换技术引入到圆拟合中,并基于贝叶斯线性回归,实现了最终的圆拟合,应用最小包容区域法实现对圆度误差的最终评定。在圆柱度误差评定方面,基于圆度误差评定中的圆拟合部分,采用起始与终止截面各自构建网格点,应用网格搜索算法实现对圆柱度误差的评定。在空间直线度评定方面,通过对测量点的投影和坐标变换,将测量点转换到同一坐标平面内,应用旋转逼近法,实现对空间直线度的评定。最后,在实验过程中,通过将圆度误差、圆柱度误差及空间直线度误差的评定结果与其它形状误差评定方法的结果相比较,验证了本文所提出的评定方法的正确性和稳定性,且本文的测量结果具有更高的精度,表明本文中的车轴参数测量及形状误差评定方法有效可行,能够达到检测标准要求。