Устройство для контроля погрешностей зубчатых колес Советский патент 1979 года по МПК G01B7/30 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для контроля погрешностей зубчатых колес.

Известно устройство для контроля погрешностей зубчатых колес, содержащее измерительное колесо, преобразователь угла поворота контролируемого колеса в фазу опорного напряжения, преобразователь угла поворота измерительного колеса в фазу измерительного напряжения, представляющий собой ротор, выполненный в виде зубчатого колеса, и статор, выполненный в виде зубчатого сектора с внутренними зубьями, фазометр, входы которого соединены с преобразователями и регистратор, подключенный к выходу фазометра 1.

Недостатком этого устройства является недостаточная точность контроля в связи с тем, что ротор изготовлен совместно с измерительным колесом, что не компенсирует полностью погрешность расположения венца измерительного колеса.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля погрешностей зубчатых колес, содержащее преобразователи угла поворота колеса в фазу опорного напряжения, выполненные в виде ротора, роль которого выполняет контролируемое зубчатое колесо, и четырех статоров, расположенных по

окружности зубчатого колеса, каждый из которых имеет зубчатый полюс, постоянный магнит, гладкий полюс и сигнальную обмотку, преобразователь угла поворота

колеса в фазу измерительпого напряжения с измерительной обмоткой, сумматор, формирующий опорный сигнал, связанный со статорами преобразователя, фазометр, один из входов которого связан измерительной обмоткой, и регистратор, соединенный с выходом фазометра 2.

Недостатком известного устройства является невысокая точность контроля из-за того, что фаза выходного напрял ения каждого из указанных преобразователей имеет одну часть, пропорциональную углу поворота колеса, другую периодически изменяющуюся с каждым оборотом, которая образуется за счет погрещности располол ения зубьев на колесе.

Целью изобретения является иовышение точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными демодулятором и фильтром, связанным с другим входом фазометра, статор выполнен в виде кольца с пазами и с внутренними зубьями, располагаемыми на одной линии с зубьями контролируемого колеса, обмотка возбун дения расположена в пазах статора, соединена с источником питания, а выходная обмотка статора связа с демодулятором.

На чертеже изображена принципиальная схема описываемого з стройства.

Устройство содержит преобразователь угла поворота колеса 1 в фазу опорного напряжения, выполненный в виде ротора, роль которого выполняет контролируемое зубчатое колесо 1, и статора 2 в виде кольца с пазами и с внутренними зубьями, в пазах которого расположена обмотка 3 возбуждения, соединенная с источником 4 питания и выходная распределенная обмотка 5, намотанная на зубья статора 2 таким образом, что число витков каждой катушки пропорционально синусу угла поворота колеса 1, демодулятор 6, последовательно соединенный с фильтром 7 и электрически связанный с выходной обмоткой 5, преобразователь угла поворота колеса 1 в фазу измерительного напряжения, выполненный в виде зубчатого полюса 8, постоянного магнита 9, гладкого полюса 10 и измерительной обмотки И, фазометр 12, один из входов которого электрически связан с выходом фильтра 7, другой с измерительной обмоткой 11, и регистратор 13, соединенный с выходом фазометра 12.

Выходная обмотка 5 имеет восемь повторяющихся частей.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь угла поворота контролируемого колеса 1 в фазу опорного напряжения взаимодействует при контроле одновременно с верщинами всех зубьев колеса 1 и формирует опорное напряжение, снимаемое с выхода фильтра 7. При вращении колеса 1 периодически изменяется амплитуда переменного напряжения, снимаемого с выходной обмотки 5. Повороту колеса 1 на угол, равный шагу зубьев, соответствует полный период изменения амплитуды выходного напряжения, а при повороте колеса 1 на один оборот число периодов изменения амплитуды выходного напряжения равно числу зубьев колеса 1. Для выделения опорного напряжения из сигнала, снимаемого с выходной обмотки 5, используется демодулятор 6 и фильтр 7. При выбранном числе зубьев колеса, равном 64, и статора, равном 56, обеспечивается подавление третьей, пятой, седьмой, девятой и одиннадцатой пространственных гармоник, вследствие чего уменьшается отклонение формы кривой опорного напряжения от синусоиды и повышается точность преобразования угла поворота колеса 1 в фазу опорного напряжения.

Преобразователь угла поворота колеса 1 в фазу измерительного папряжения взаимодействует при контроле с вершинами или с профилями зубьев колеса 1 на их торцах и формирует измерительное напряжение, снимаемое с измерительной обмотки 11 этого преобразователя. С выхода фазометра 12 снимается напряжение, пропорциональное разности фаз выходных напряжений преобразователей, которое регистрируется, например, в виде диаграммы наконлений погрешности шага регистратором

13. Такое выполнение устройства позволяет производить контроль мелкомодульных зубчатых колес с точностью 1 мкм.

Формула изобретения

Устройство для контроля погрешностей зубчатых колес, содержащее преобразователь угла поворота колеса в фазу опорного напряжения в виде статора и ротора, роль

которого выполняет контролируемое зубчатое колесо, преобразователь угла поворота колеса в фазу измерительного напряжения с измерительной обмоткой, фазометр, один из входов которого связан с измерительной обмоткой, и регистратор, соединенный с выходом фазометра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соединенными демодулятором и фильтром,

связанным с другим входом фазометра, статор выполнен в виде кольца с пазами и внутренними зубьями, располагаемыми на одной линии с зубьями контролируемого колеса, обмотка возбуждения расположена

в пазах статора и соединена с источником питания, а выходная обмотка статора связана с демодулятором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 497465, кл. G 01В 5/20, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 513242, кл. G 01В 7/30, 1973.

//ч 5., 10

1

72 -Н /3