Устройство для измерения кинематической погрешности зубчатых передач Советский патент 1977 года по МПК G01B11/24 F16H1/00 

1

Изобретение относится к области контроля изделий в машиностроении, а именно к устройствам для ко«троля кинематической погрешности зубчатых передач.

Известно устройство для контроля кинематической погрешности зубчатых передач, содержаш;ее фотоэлектрические датчики углов поворота, установленные на начальном и конечном звеньях контролируемой передачи, фазометр, на вход которого подаются сигналы датчиков, и регистрируюидий прибор. В этом устройстве кинематическую погрешность определяют по фазовому сдвигу между импульсами, снимаемыми с фотоэлектрических датчиков.

Однако такая схема построения устройства не обеспечивает высокой мощности измерений. Объясняется это тем, что точность работы устройства в большой степени зависит как от точности изготовления растровых решеток фотоэлектрических датчиков, так и от точности фазометра.

Наиболее близким решением из известных является устройство для измерения кинематической погрешности зубчатых передач, содержаш,ее фотоэлектрические преобразователи начального и конечного звеньев контролируемой передачи с независимыми источниками излучения и фотоприемниками, электронный смеситель частот, электрически связанных с преобразователем начального звена, детектируюш,ий блок и регистрируюш,ий прибор. В этом устройстве кинематическую погрешность определяют как разность между зарегистрированным числовым интервалом и его расчетным значением.

Недостатком указанного устройства является низкая точность измерения, обусловленная также погрешностью изготовления фотоэлектрических датчиков, сигналы которых оказывают решающее значение на точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Указанная цель достигается том, ч го устройство снабжено генератором частоты, электрически связанным с электронным смесителем частот, а источник излучения фотоэлектрического преобразователя конечного звена

электрически связан через смеситель частот с фотоприемником преобразователя начального звена.

На чертеже изображена блок-схема фотоэлектрического устройства, которая включает

в себя фотоэлектрические преобразователи начального 1 и конечного 2 звеньев контролируемой передачи 3, электронный смеситель частот 4 и связанный с ним генератор частоты 5, усилитель 6, детектирующий блок 7 и

регистрирующий прибор 8. Фотоэлектрический преобразователь начального 1 звена включает в себя источник излучения 9 на основе лампы накаливания, оптическую систему 10, круговую 11 и секторную 12 растровые решетки, причем первая из них жестко связана с входным валом контролируемой передачи 3, другая установлена неподвижно на ее корпусе (на чертеже не показано). Фотоприемник 13 электрически связан с электронным смесителем 4 частоты, который в свою очередь связан с генератором 5 частоты. Фотоэлектрический преобразователь конечного 2 звена включает в себя такие же круговую 14 и секторную 15 растровые решетки, источник 16 излучения на основе светоизлучающих диодов, оптическую систему 17 и фотоприемник 18, выходной сигнал которого поступает на детектирующий блок 7, затем на регистрируюш,ий прибор 8. Круговая решетка 14установлена на выходном валу передачи 3 и смеш;ена по отношению к такой же круговой решетке 11, установленной на входном валу, на половину шага. Секторная решетка 15установлена на корпусе передачи (на чертеже не показан). Идентичность растровых решеток И и 14 и 12 и 15 фотоэлектрических преобразователей начального 1 и конечио/о 2 звеньев улучшает технологичность измерительного устройства и упрош,ает процесс контроля. Предложенное устройство работает следуюш,им образом. При движении контролируемой передачи 3 фотоэлектрический преобразователь начального 1 звена через определенные интервалы времени, определяемые шагом растровых решеток 11 и 12, выдает электрические импульсы с частотой/п (гц), где Пп скорость враш,ения входного вала в об/мин; m - число штрихов круговой решетки 11. Эти импульсы поступают на один из входов электронного смесителя 4 частот, на другой вход которого поступают импульсы от генератора 5 частоты, причем частота этих импульсов /г устанавливается в (i+1) раз больше или меньше частоты f,b где i - передаточное отношение передачи. Пусть/г /n(t + 1). В этом случае электронный смеситель 4 выделяет сигнал, частота которого равна разности частот генератора и преобразователя начального 1 звена /к fn(t+l) -/п. то есть сигнал фотоэлектрического преобразователя конечного звена с частотой /к fniПоскольку растровая решетка 14 конечного 2 звена смещена на половину шага по отношению к такой же решетке 11 начального 1 звена, то при отсутствии кинематической погрешности на фотоприемник 18 световой поток не поступает, т. е. в тот момент, когда измерительное сопряжение решеток 14 и 1-Ь конечного 2 звена может пропускать световой поток, импульсы источника излучения 16 отсутствуют. Когда же появляется кинематическая погрешность, то происходит угловое смешение растровой решетки 14 конечного 2 звена по отношению к такой же решетке 11 начального 1 звена и модулированный частотой /к световой поток источника излучения 16 поступает на фотоприемник 18. Выходной переменный сигнал фотоприемника 18 с частотой, управляемой фотоэлектрическим преобразователем начального 1 звена и амплитудой, регулируемой угловым смеш,ением круговых решеток 11 и 14 конечного 2 и начального 1 звеньев, подается на детектируюшее устройство 7, в котором выделяется сигнал, пропорциональный угловому смещению круговых решеток 11 и 14, т. е. кинематической погрешности передачи. Поскольку детектируюшее устройство 7 выделяет только огибающую импульсов, то искажение их формы, длительности и периода следования не оказывают влияния на величину выходного сигнала и, тем самым, погрешности изготовления растровых решеток И -12 и 14-15 не влияют на точность измерения. Применение в предложенном устройстве генератора частоты упрощает устройство и делает его универсальным, т. е. пригодным для контроля передач с любым передаточным отношением, а связь источника излучения фотоэлектрического преобразователя конечного звена с приемником излучения такого жепреобразователя начального звена позволяет исключить из схемы фазометр и тем самым повысить точность измерения, так как в этом случае о величине кинематической погрешности судят не по фазовому сдвигу между импульсами преобразователей начального и конечного звеньев передачи, а по интенсивности светового потока, прошедшего через зрачки растровых решеток преобразователя конечного звена. Формула изобретения Устройство для измерения кинематической погрешности зубчатых передач, содержащее фотоэлектрические преобразователи начального и конечного звеньев контролируемой передачи с источниками излучения и фотоприемниками, электронный смеситель частот, детектирующий блок и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено генератором частоты, электрически связанным с электронным смесителем частот, а источник излучения фотоэлектрического преобразователя конечного звена электрически связан через смеситель частот с фотоприемником преобразователя начального звена.