Устройство для измерения кинематической погрешности механизмов Советский патент 1983 года по МПК G01B11/06 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам измерения зубчатых механизмов. Известно устройство для измерени кинематической погрешности механизмов, содержащее отсчетно-наблюдател ную систему, зеркальные многогранни ки, закрепляемые на начальном и конечном звеньях контролируемого механизма. При вращении звеньев механизма вращаются зеркальные многогранники, отраженный луч которых наблюдается в отсчетно-наблюдательной системе С Недостатком этого устройства является ограниченная точность измерения, так как многократное .отражение пучка света снижает интенсивЮность наблюдаемого пучка света и ухудшает условия отсчета. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретени является устройство для измерения к нематической погрешности механизмов содержащее основание, двухлучевой интерферометр, закрепленный на основании, и плоские отражатели света оптически связанные с интерферометром и устанавливаемые на начальном И конечном звеньях кюханизма f2 . При рассогласовании вращательног движения начального и конечного зве ньев механизма интерференционная картина, наблюдаемая в окуляр интер ферометра, начинает перемещаться. По перемещению интерференционных полос определяют кинематическую погрешность механизма. Недостатком этого устройства является невозможность контролировать механизмы с передаточным отношением отличным от единицы. Цель изобретения - обеспечение контроля кинематической погретаиости механизмов с различными передаточным отношениями. Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения кинематической погрешности механизмов, содержащее основание, двухлучевой интерферометр, закрепленный на основании, и плоские отражатели света, оптически связанные с интерферометром, снабжено двумя дисками с цеи ральным отверстием, каждый из которы размещается на начальном и конечном звеньях механизма, оптическими элементами, выпопненньши в виде двух па клиньев, кажлая из которых закреплена на соответствуквдих дисках так, что биссектрисы угла клиньев параллельны оси центрального отверстия ди ка и проходят от нее по одну или по разные С7ороны на расстоянии, onp деляемом из следующей зависимости:. де г и Г2 - расстояние от оси центрального отверстия диска, размещаемого на начальном звене механизма, до биссектрисы угла клиньев ; расстояние от оси центи Го рального отверстия диска, размещаемого на конечном звене механизма, до биссектрисы угла клиньев; номинальное передаточное отношение.механизма. На чертеже изображена структурная схема устройства для контроля кинематической погрешности механизмов. Устройство включает основание 1, двухлучевой интерферометр 2, и плоские отражатели 3 и 4 света, закрепленные на основании 1 и оптически связан- ные с интерферометром 2, два диска 5 и б с центральным отверстием, кгикдый из которих размещается на начапьиом и конечном звеньях 7 и 8 механизма, оптические элементы, выполненные в виде двух пар клиньев 9,10 и 11,12, каждая из закреплена на соответствующих дисках 5 и б так, что биссектрисы угла клиньев 9-12 параллельны оси центрального отверстия диска и проходят от нее по одну или по разные стороны. Для того, чтобы длины пуки лучей в клиньях 9,10 и 11,12 оставались одинаковь и при равнсмерном (.при отсутствии погрешностей ) вращении входного и выходного звеньев 7 и 8 механизма, клинья размещены на расстоянии от ОСИ центрального отверстия дисков 5 и 6,определяемом из следующей зависимости где г и г расстояние от оси центрального отверстия диска 5, размещаемого на начсшьном звене 7 механизма, до биссект рио угла клиньев 9 и 10; расстояние от оси центрального отверстия диска б, размещаемого на конечном звене 8 механизма, до биссектрисы угла клиньев 11 и 12; номинальное передаточное отношение механизма.

причем знак плюс используется, когда биссектрисы углов клиньев fj 10 и 11, 12 проходят по разные стороны от оси центргшьного отверстия соответствующего диска, знак минус - когда они проходят по одну сторону от оси.

в исходном положении устройство юстируется так, чтобы оптические пути обеих лучей были равны, а пары клиньев 9,10 и 11,12 находились в одинаковых фазах движения относително интерферометра 2. Тогда наблюдатель 13 увидит в окуляре интерферометра 2 систему неподвижных интер.фёренционньос полос.

Устройство работает следующим образом.

Каждый из лучей интерферометра 2 проходит через соответствующую пару клиньев 9,10 и 11,12, попадает под прямым углам на поверхность соответствующего неподвижного плос кого отргикатёля 3 и 4 света, отразившись от него и пройдя эти же пары клиньев в обратном направлении, возвращается в интерферометр 2у где может наблюдаться наблюдателем 13.

При повороте начсшьного и конечного звеньев 7 и 8 механизма будет

измеряться положение пар клиньев 9,10 и 11,12 относительно соответст вующих лучей двухлучевого интерфеч i фометра 2. При этом длина пути лучей в воздухе остается постоянной, а длина пути лучей в клкньях 9-12 будет ; изменяться. При отсутствии пограино зти в механизме длина пути лучей в клиньях 9 и 10 будет равна длине пу.ти лучей в клиньях 11 и 12.

0 В этом случае наблюдатель 13 увидит неподвижную интерференционную картину в окуляре интерферрметра 2.При кинематической пограянрсти механизма нарушается равенство длин .

5 путей лучей интерферометра 2 в кли ньях 9 и 10 относительно длин путей лучей в клиньях 11 и 12, и- наблюдатель 13 увидит смбацение интерференционной картины. Это смещение извёст0 ным способом пересчитывается в веля- чину кинематической погрешности контролируемого механизма.

Использование изобретения позволит контролировать механизмы с произвольным передаточным отношением в диапазоне углов поворота +7СР, а высокая точность измерения +0,3 угл.с)позволяет использовать его в качестве образцового.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ МЕХАНИЗМОВ, содержащее основание, двухлу чевой интерферометр, закрепленный .на Основании,, и плоские отражатели света, оптически связанные с интерферометром, отличают ее с я тем, что, с целью обеспечения контроля кинематической погрешности механизмов с различными передаточными отношениями, оно снабжено двумя дисками с центральным отверстием, каждый иэ которых размечается на началь.ном и конечном звеньях механизма, .оптическими элементами, выполненными в виде двух пар клиньев, каждая из которых закреплена на соответствую.пщх дисках так, что биссектрисы угла клиньев параллельны оси центрального отверстия диска и проходят от нее по одну или разные стороны на расстоянкк, определя@4СИУ1 из следующей зависимости . 1 где Г и 2 - расстояние от оси цент1ишыюго отверстия диска, размещаемого на начальн( звене механизма, до биссектрисы ё угла клиньевj г и п Ч «сстоянив от оси цент ральиого отверстия диска, размещаемого на конечнсяк звене механизма, до виссеитрисы угла клиньев,ногагаальноб передаточное отношение механизма. Ч сд 1чЭ