DE1801956C

DE1801956C - Device for measuring the irregularity of gears

Info

Publication number: DE1801956C
Authority: DE
Inventors: Karel Dipl.-Ing. Prag Stepanek
Original assignee: Vyzkumny Ustav Obrabecich Stroju a Obrabeni
Current assignee: Vyzkumny Ustav Obrabecich Stroju a Obrabeni
Publication date: 1972-09-21

Description

Genauigkeit zu verwenden. Die Erfindung besteht darin, daß der Antrieb desUse accuracy. The invention consists in that the drive of the

zu vermessenden Getriebes über ein Hilfsgetriebegear to be measured via an auxiliary gear

30 mit großem Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist und daß das Hilfsgetriebe mit gleichen Übersetzungsver-30 is provided with a large gear ratio and that the auxiliary gear with the same gear ratio

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung hältnis wie das zu vermessenden Getriebe an den zum Messen der Ungleichförmigkeit von Getrieben Eingang des Hilfsgetriebes mit großem Übersetzungsmit kleinem Übersetzungsverhältnis mit Hilfe eines verhältnis gekoppelt ist.The present invention relates to a device ratio like the gear to be measured to the for measuring the irregularity of gears input of the auxiliary gear with large gear ratio is coupled with a small gear ratio with the help of a ratio.

Hilfsgetriebes mit gleichem Übersetzungsverhältnis 35 Nach der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem wie das zu vermessende Getriebe, wobei an jedem der Hilfsglied und dem zu messenden Glied ein großes Getriebe- und Hilfsgetriebeteile Meßgeräte für die Übersetzungsverhältnis eingeschaltet, z. B. 1: 1000. Auswertung deren Bewegung und die Subtraktion Daraus ergibt sich, daß die Ungenauigkeiten des deren Angaben vorgesehen sind. Hilfsgetriebes sich in stark verringertem Maße inAuxiliary gear with the same gear ratio 35 According to the present invention is between the like the gear to be measured, with a large one on each of the auxiliary link and the link to be measured Gear and auxiliary gear parts measuring devices for the gear ratio switched on, z. B. 1: 1000. Evaluation of their movement and the subtraction It follows that the inaccuracies of the the details of which are provided. Auxiliary gear itself to a much lesser extent

Das Messen der Ungleichförmigkeit bzw. der 40 den Meßergebnissen zeigen. Die Fehler sind beim Ungenauigkeit von kleinen Übersetzungsverhältnissen Übersetzungsverhältnis 1: 1000 im Maßstab 1: 1000 von Getrieben mit Übersetzungsverhältnissen im verringert, so daß sie bei der gewöhnlichen Genauig-Bereich von 1: 8 bis 8 : 1 unter Anwendung von Stirn- keit des Hilfsgetriebes vernachlässigt werden können, oder Kegelzahnrädern ist ein schwieriges Problem der Das Wesen der Erfindung sowie nähere Einzel-Measuring the non-uniformity or the 40 show the measurement results. The mistakes are with Imprecision of small transmission ratios Transmission ratio 1: 1000 on a scale of 1: 1000 of gears with gear ratios in the reduced, so that they can be neglected in the usual accuracy range of 1: 8 to 8: 1 when using the end face of the auxiliary gear, or bevel gears is a difficult problem of The essence of the invention as well as more detailed individual

Meßtechnik. 45 heiten des Erfindungsgegenstandes ist an einem inMeasuring technology. 45 units of the subject matter of the invention is available at an in

Der Verlauf der Ungleichförmigkeit des Über- der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungssetzungsverhältnisses ist durch den Verlauf des beispiel einer Anordnung zum Messen dT Ungleichsogenannten kinematischen Fehlers gegeben. Zur förmigkeit des Übersetzungsverhältnisses bei einseitiger Messung des Fehlers sind Abweichungen des bestehen- Abwälzung von Stirnzahnrädern näher erläutert, den Übersetzungsverhältnisses von einem idealen 50 Es zeigtThe course of the non-uniformity of the embodiment setting ratio shown schematically in the drawing is given by the course of the so-called kinematic error, for example of an arrangement for measuring dT. On the shape of the transmission ratio in the case of one-sided Measurement of the error, deviations of the existing rolling of spur gears are explained in more detail, the gear ratio of an ideal 50 It shows

gleicher Größe festzustellen. Diese Abweichungen F i g. 1 eine Anordnung zum Messen der Ungleichwerden in Winkelsekunden oder in Mikrometern förmigkeit bei Stirnzahnrädern, gemessen. F i g. 2 die Ausführung der Meßgeräte am lang-of the same size. These deviations F i g. 1 an arrangement for measuring the inequality in angular seconds or in micrometer shape in the case of spur gears, measured. F i g. 2 the design of the measuring devices on the long

Bestehende Meßmethoden der Ungleichförmigkeit samen und schnellen Getriebeteil, kleiner Übersetzungsverhältnisse beruhen auf dem 55 F i g. 3 ein Blockschaltbild einer Meßvorrichtung seismischen, mechanischen oder optischen Prinzip. gemäß Fig. 1,Existing methods of measuring the irregularity of the seed and fast transmission part, small gear ratios are based on the 55 F i g. 3 is a block diagram of a measuring device seismic, mechanical or optical principle. according to Fig. 1,

Sie haben eine Reihe von Nachteilen, die ihre allgemeine F i g. 4 schematisch eine Anordnung zum EinstellenThey have a number of disadvantages that affect their general fig. 4 schematically shows an arrangement for setting Anwendung hindern. der Empfindlichkeit beider Meßwege.Prevent application. the sensitivity of both measuring paths. Gemäß der Definition des kinematischen Fehlers In der Anordnung der F i g. 1 und 2 sind amAccording to the definition of the kinematic error In the arrangement of FIGS. 1 and 2 are on

muß die Meßanordnung ein ideales Ubersetzungs- 60 Rahmen 1 die Zahnräder 2 und 3 des zu vermessenden verhältnis von gleicher Mittelgröße wie das zu ver- Getriebes gelagert. Das Zahnrad 2 ,wird durch den messende Übersetzungsverhältnis bilden und die Elektromotor S über ein Hilfsgetriebe 4 angetrieben, Abweichungen des zu vermessenden von dem idealen welches ein Schneckengetriebe ist. Auf den Wellen Übersetzungsverhältnis messen. Das Hauptproblem der Zahnräder 2, 3 des zu vermessenden Getriebes ist die Realisierung dieses idealen Ubersetzungs- 63 sind an sich bekannte Meßgeräte 6, 7 zum Messen vcrKiltniises. des langsamen Getriebeteiles vorgesehen. Auf derthe measuring arrangement must have an ideal transmission 60 frame 1 the gears 2 and 3 of the to be measured ratio of the same mean size as the gearbox to be mounted. The gear 2 is through the Form measuring transmission ratio and the electric motor S is driven via an auxiliary gear 4, Deviations of the one to be measured from the ideal one, which is a worm gear. On the waves Measure transmission ratio. The main problem with the gears 2, 3 of the transmission to be measured is the implementation of this ideal translation 63 are known per se measuring devices 6, 7 for measuring vcrKiltniises. of the slow gear part provided. On the

Bisher wird dieses ideale Übersetzungsverhältnis Welle des Hilfsgetriebes 4 und am Hilfsgetriebe mit mit Hilfe von hochgenauen Zahnrädern, Reibrollen den Zahnrädern 10, U sind zwei an sich bekannteSo far, this ideal transmission ratio is the shaft of the auxiliary gear 4 and on the auxiliary gear with the help of high-precision gears, friction rollers the gears 10, U are two known per se

Meßgeräte 8, 9 für den schnellen Getriebeteil vorgesehen. Measuring devices 8, 9 provided for the fast gear part.

I;: F i ?· 2 ist ein an sich bekanntes Meßgerät 6 bzw. 7 aus F i g. 1 für den langsamen Getriebeteil dargestellt. Auf der Welle dss Schneckenrades 12 des Hilfsgetriebes 4 ist eine Scheibe 14 drehbar gelagert, die durch einen Elektromotor 17 angetrieben wird. Auf der Scheibe 14 befinden sich zwei gleiche magnetische Aufzeichnungen oder Verzahnungen, weiche z_ls = ζ_1β magnetische Wellen bzw. Zähne enthalten. Die Zahl der magnetischen Wellen ist dem Übersetzungsverhältnis gleich —2_1S = z_lt = /₄. Mit einer der Aufzeichnungen bzw. der Verzahnungen arbeitet ein fester Wiedergabekopf (Magnettonkopf) 15 zusammen, der mit dem Getrieberahmen 1 verbunden ist, mit der zweiten Aufzeichnung ein drehbarer mit dem Schneckenrad 12 verbundener Wiedergabekopf 16. Die Meßvorrichtung am schnellen Getriebeteil bildei ein bekanntes zweiphasiges, zweipoliges Selsyngerät 8 bzw. 9.I ;: F i? · 2 is a per se known measuring device 6 or 7 from FIG. 1 shown for the slow transmission part. A disk 14, which is driven by an electric motor 17, is rotatably mounted on the shaft of the worm wheel 12 of the auxiliary gear 4. On the disk 14 there are two identical magnetic recordings or toothings, _{which contain z ls} = ζ _1β magnetic waves or teeth. The number of magnetic waves is equal to the transmission ratio -2 _1S = z _lt = / ₄ . A fixed playback head (magnetic sound head) 15, which is connected to the gear frame 1, works together with one of the recordings or the gears, and a rotatable playback head 16 connected to the worm wheel 12 with the second recording. bipolar selsyn device 8 or 9.

F i g. 3 stellt ein Blockschaltbild des elektronischen Teiles der Meßvorrichtung dar. Sie besteht aus Phasenmessern 18, 19, einem Empfindlichkeitsausgleicher 20, einem Mischer 21, einem Filter 22 und einem Registriergerät 23.F i g. 3 shows a block diagram of the electronic part of the measuring device. It consists of Phase meters 18, 19, a sensitivity equalizer 20, a mixer 21, a filter 22 and a recorder 23.

Das Übersetzungsverhältnis des Hilfsgetriebes mittelsThe gear ratio of the auxiliary gear by means of

der Zahnräder 10, 11 ist gleich dem gemessenen Übersetzungsverhältnisof the gears 10, 11 is equal to the measured transmission ratio

Zj ZlOZj ZlO

Z₃ ~ Z ₃ ~

-Il-Il

Das folgt darauf, daß die Anordnung aus zwei Anordnunger 6 bis 8 und 7 bis 9 zum Messen von zwei konstanten gleich großen Übersetzungsverhältnissen besteht. Die Größe dieses großen Übersetzungsverhältnisses des Hilfsgetriebes 4 gegeben. This follows that the arrangement of two arrangements 6 to 8 and 7 to 9 for measuring there is two constant gear ratios of equal size. The size of this large gear ratio of the auxiliary gear 4 is given.

Die Anordnung 6 bis 8 mißt Ungleichförmigkeiten des Hilfsgetriebes 4.The arrangement 6 to 8 measures irregularities in the auxiliary gear 4.

Die Anordnung 7 bis 9 mißt Ungleichförmigkeiten des Übersetzungsverhältnisses Z₁₀/Z_u des Hilfsgetriebes mit gleichem Übersetzungsverhältnis wie das zu vermessende Getriebe, die Ungleichförmigkeiten des Hilfsgetriebes 4 ma großem Übersetzungsverhältnis und die Ungleichförmigkeit des Übersetzungsverhältnisses Z,/Z₃ des gemessenen Getriebes. The arrangement 7 to 9 measures irregularities of the gear ratio Z ₁₀ / Z _{u of} the auxiliary gear with the same gear ratio as the gear to be measured, the irregularities of the auxiliary gear 4 ma high gear ratio and the non-uniformity of the gear ratio Z, / Z _{3 of} the measured gear.

Wenn man die Angaben dieser beiden Anordnungen subtiahiert, beseitigt man die Ungleichförmigkeit des Schneckengetriebes 4. Unter der Voraussetzung, daß das Übersetzungsverhältnis Z₁JZ_n des Hilfsgetriebes mit gleichem Übersetzungsverhältnis wie das zu vermessende Getriebe ideal ist, was auch mit rjormaleuIf you subtiah the details of these two arrangements, you eliminate the irregularity of the worm gear 4. Provided that the gear ratio Z ₁ JZ _{n of} the auxiliary gear with the same gear ratio as the gear to be measured is ideal, which is also with rjormaleu

Rädern erzielbar ist, da sich ihre Fehler im Übersetzungsverhältnis des Hilfsgetriebes mit großem Übersetzungsverhältnis verkleinern, gibt die Differenz beider Resultate beider Anordnungen den Verlauf der Ungleichförmigkeit des ÜbersetzungsverhältnissesWheels can be achieved because their gear ratio errors of the auxiliary gear with a large transmission ratio gives the difference Both results of both arrangements show the course of the non-uniformity of the transmission ratio

ία Zj/Z₃ des gemessenen Getriebes an.ία Zj / Z _{3 of} the measured gear.

Zwecks richtiger Beseitigung des Einflusses der Ungenauigkeit des Hilfsgetriebes 4 ist es nötig, die Empfindlichkeit C, bis und C₇ bis · beider Meßwege im Verhältnis des Übersetzungsverhältnisses einzu-For the purpose of correct elimination of the influence of the inaccuracy of the auxiliary gear 4, it is necessary _{to adjust the sensitivity C, bis and C 7} bis · of both measuring paths in the ratio of the transmission ratio.

is stellen:is put:

Cg hin g _ Z-. Cg hin g _ Z-.

C₇ b«8 t Z₃ C ₇ b «8 t Z ₃

Dies wird durch den Empfindlichkeitsausgleicher 20This is done by the sensitivity equalizer 20

ao erzielt. Die Phasen der Frequenzen der Meßgeräte 6 bis 8 w irden im Phasenmesser 19 verglichen, die Phasen der Frequenzen der Meßgeräte 7 bis 9 im Phasenmesser 19. Im Empfindlichkeitsausgleicher 20 werden die Angaben des Phasenmessers 18 im Verhältnis desao scored. The phases of the frequencies of the measuring devices 6 to 8 are compared in the phase meter 19, the phases of the frequencies of the measuring devices 7 to 9 in the phase meter 19. In the sensitivity compensator 20, the details of the phase meter 18 in the ratio of the

»5 Übersetzungsverhältnisses Zj/Z₃ verkleinert. Im Mischer 21 werden die Angaben beider Phasenmesser 18, 19 subtrahiert, mittels des Filters 22 filtriert und durch ein Registriergerät 23 registriert.»5 reduction ratio Zj / Z ₃ . In the mixer 21, the data from both phase meters 18, 19 are subtracted, filtered by means of the filter 22 and recorded by a recording device 23.

Das Einstellen des Empfindlichkeiisausgleichers 20 wird nach F i g. 4 vorgenommen.The setting of the sensitivity compensator 20 is shown in FIG. 4 made.

Die Schneckenwelle wird in der Stelle A abgekoppelt und den Meßvorricht jngen 8, 9 wird mittels eines besonderen Elektromotors 24 langsame Schwingungsbewegung erteilt (z. B. mit einer Frequenz I HzThe worm shaft is decoupled at point A and the measuring device jngen 8, 9 is given a slow oscillating movement by means of a special electric motor 24 (e.g. with a frequency I Hz

und Schwingung über 90°).and oscillation over 90 °).

Während dieses Schwingens stellt man den Empfindlichkeitsausgleicher 20 derart ein, daß die Angabe des Registriergerätes 23 konstant ist. Dadurch ist ein richtiges Subtrahieren der Angaben beider Messungen gesichert.The sensitivity equalizer is set during this oscillation 20 in such a way that the data from the recorder 23 is constant. This is a correct subtraction of the data from both measurements ensured.

Erfindungsgemäß können Messungen der Ungleichförmigkeit kleiner Übersetzungsverhältnisse vorgenommen werden, die sehr genau, verläßlich und universal anwendbar sind. Sie sind vor allem zumAccording to the invention, measurements of the irregularity of small transmission ratios can be carried out that are very accurate, reliable and universally applicable. They are mainly used for

Messen der Genauigkeit von Zahnrädern bei einseitigem Abwälzen geeignet, welches Verfahren als bestes Verfahren zur Kontrolle und Klassifikation der Güte angesehen werden kann.Measuring the accuracy of gears with one-sided rolling suitable, which method is best Procedures for control and classification of the quality can be viewed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

i 2: or formed with the help of a tape translation. There are patent claims: a whole series of devices for measuring the errors in unilateral transfer become known.

1. Vorrichtung zum Messen der Ungleichförmig- Ein schwieriges Problem bei diesen Vorrichtungen ist keit von Getrieben mit kleinem Ubersetzungs- 5 aber deren universale Verwendung, weil zut>. Messen verhältnis mit Hilfe eines Hilfsgetriebes mit . von Übersetzungsverhältnissen verschiedener Größe gleichem Übersetzungsverhältnis wie das zu ver- jeweils auch die hochgenauen Zahnräder, Reibrollen1. Apparatus for Measuring Nonuniformity- A difficult problem with these apparatus is ability of gears with a small ratio 5 but their universal use, because to>. Measure ratio with the help of an auxiliary gear. of gear ratios of different sizes the same transmission ratio as the high-precision gears and friction rollers

.messende Getriebe, wobei an jedem der Getriebe- oder Bandgetriebe zu tauschen sind, so daß für jedes und Hilfsgetriebeteile Meßgeräte für die Auswer- zu vermessende Getriebe ein entsprechendes hochtung deren Bewegung und die Subtraktion deren io genaues Zahnrad-, Reibrollen- oder Bandgetriebe Angaben vorgesehen sind, dadurch gekenn- vorhanden sein muß. Diese hochgenauen als Referenzzeichnet, daßder Antrieb deszu vermessenden getriebe dienenden Hilfsgetriebe sind aber außer-Getriebes (2, 3) über ein Hilfsgetriebe (4) mit ordentlich teuer.. Measuring gear, with each of the gear or belt gears to be exchanged, so that for each and auxiliary gear parts measuring devices for the gears to be measured, a corresponding observation of their movement and the subtraction of their gear, friction roller or belt drive, which is accurate to the point Information is provided, must therefore be marked. This highly accurate reference indicates that the drive of the auxiliary gear to be measured, which is used for the transmission, is quite expensive apart from the transmission (2, 3) via an auxiliary transmission (4).

großem Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist und Bei allen diesen Vorrichtungen ist immer das Gliedlarge transmission ratio is provided and with all these devices is always the link

das Hilfsgetriebe (10, 11) mit gleichem Über- 15 des Hilfsgetriebes entweder direkt mit der Welle desthe auxiliary gear (10, 11) with the same over- 15 of the auxiliary gear either directly with the shaft of the

setzungsverhält.lis wie das zu vermessende Getriebe zuständigen Gliedes zu vermessenden Getriebes odertransmission ratio, such as the gear to be measured, the link responsible for the gear to be measured, or

(2, 3) an den Eingang des Hilfsgetriebes (4) mit, mit einer Gelenkspindel verbunden. Die Übersetzung(2, 3) connected to the input of the auxiliary gear (4) with a joint spindle. The translation

großem Übersetzungsverhältnis gekoppelt ist. /wischen dem Hilfsglied und dem zu vermessendenlarge gear ratio is coupled. / wipe the auxiliary link and the one to be measured

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Glied ist 1: 1. Daraus ergibt sich, daß die Ungenauigkennzeichnet, daß das Hilfsgetriebe (10, 11) einen ao Keiten des Hilfsgetriebes sich in Ergebnissen de* besonderen Antrieb (24) aufweist, der diesem Messens im Maßstab 1: 1 zeigen. Das Hilfsgetriebe Hilfsgetriebe (10, 11) eine unabhängige langsame muß also hochgen 11 sein, was das Hauptproblem schwingende Bewegung übermittelt und ein Aus- dieser Vorrichtungen ist.2. Device according to claim 1, characterized GE member is 1: 1. It follows that the inaccuracy indicates that the auxiliary gear (10, 11) an ao Keiten of the auxiliary gear is in results de * has special drive (24) that show this measurement on a scale of 1: 1. The auxiliary gear Auxiliary gear (10, 11) an independent slow speed must be 11, which is the main problem vibrating movement is transmitted and an out of these devices.

gleichen der Empfindlichkeit beider Angaben der Die Erfindung vermeidet diese Nachteile undequal to the sensitivity of both statements of the invention avoids these disadvantages and

Meßgeräte (6 bis 8 und 7 bis 9) mittels eines Emp- as schafft mit ganz einfachen Mitteln eine Möglichkeit, findlichkeitsausg^ichers (2) ermöglicht. als Hilfsgetriebe ein Getriebe mit einer gewöhnlichenMeasuring devices (6 to 8 and 7 to 9) by means of a receiver creates a possibility with very simple means Sensitivity Ausg ^ ichers (2) made possible. as an auxiliary gear a gear with an ordinary