Устройство для контроля зубчатых колес Советский патент 1980 года по МПК G01B7/287 

(54) yCTPOiRCTBO ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Изобретение относится к области измерительной техники в машиностроении, а именно к средствам для контроля зубчатых колес.

По основному авт.св. № 204610 известно устройство для контроля зубчатых колес, содержаадее два концентрично расположенных шпинделя, на одном из которых установлено измерительное колесо, а другой предназначен для установки контролируемого колеса, промежуточное колесо, предназначенное для зацепления с обоими колесами, и регистрирующее УСТР9ЙСТВО, где промежуточное колесо выполнено сборным, состоящим из трех изолированных одно от другого и от ступицы колеса зубчатых венцов, из которых один находится в зацеплении с измерительным колесом, а два других предназначены для зацепления с контролируемым колесом, и зубья на них сфрезерованы через один, причем зубья контролируемого колеса образуют с зубьями зацепляющихся с ним венцов электрические контакты, включенные в цепь регистрирующего устройства , обеспечивающего вычерчивание еще двух кривых,характеризующих фазы

зацепления, к которым могут быть определены другие параметры зубчатого зацепления, например коэффициент перекрытия.

Известное устройстве) не облгщает достаточной информативностью контроля, поскольку не позволяет получить по кривым фаз зацепления зубьев таких

10 важных для анализа точности изготовления колес характеристик зацепления, как погрешности продолжительности контакта зубьев.

Целью изобретения является повы 5 шение информативности контроля.

Эта цель достигается тем, что промежуточное колесо вьтолнено с четве1 г тым зубчатым венцом,электрически изолированным от трех его других венцов,

20 и ступицы, и зацеплякяцимся с измерительным колесом, пара венцов, зацепляющихся с измерительным колесом, имеет форму и взаимное расположение зубьев, аналогичные форме и взаимному

25 расположению зубьев пары венцов,

зацепляющихся с контролируемым колесом, а устройство снабженсэ измерительным узлом с источником импульсов высокой частоты и двумя идентичными

30 каналами, включающими каждый блок

сравнения, инвертор, считывающий блок, счетчик циклов, блоки определения знаков импульсов плюс или минус и запоминающий блок, на входы каналов измерительного узла подключены попарно сопротивления цепей всех электрических преобразователей угла поворота/ образуемых соответствующими зубьями при обкатке зацепляющихся венцов, каждая парасоставлена из венцов с одинаковым угловы. расположением зуВьев,один из преобразователей каждой пары подключен к входу блока сравнения устройства через инвертор,: выход блока сравнения связан с входами считывающего блока, счетчика циклов и блоков спределе-г ния знака импульсов, вход блока определен ия знака мийус соединен с t o-дом блока сравнения, вход блока phpa деления знака плюс с выходом инвертбра, выход источника импульсов высокой частоты соединен с входом считывающего блока, выходы счетчйКа циклов и блоков определения знаков импульсов подключены к входу запоминающего блока, ас регистратором связаны выходы запоминаюших блоков в обоих каналах. .На фиг.1 представлена механическая ч-асть устройства , на фиг.2 блок-схема электрической части; на фиг. 3 - кривые фаз зацепления зубьев,

На Два концентрично расположенных тинделя 1 и 2 устанавливаются соотвётственно измерительное и измеряеое колеса 3 и 4. Зубчатое колесо 3 имеет те же геометрическиепараметры зубчатрго)венца, что и.контролируемое колесо 4.

На шпиндель 5 устанавливают г сбРрнЬё чётырехвенцовое промежуточное колесо 6, Венцы 7, 8 этого колеса йвёдены в зацепление с измеряв и I колесом 4, а венцы 9, 10 -с измерительным 3. Ширина каждой пары венцов равна ширине зубчатого венца соответствующего сопряженного колеса. Венцы выполнены с удвоенным ша-. гом зубьев, причем венцы 7, 9 соответственно смещены относительно венцов 8, 10 на величину углового шага, Венцьз злектричёскИиз6лированы друг от друга, от общей ступицы колеса и при обкатке с измерительшлм и изеряемым колесами образуют четыре реобЕ аЗр ателя угла поворота, а менно, парами зубчатых венцов 4-7, 4-8, 3-9, 3-10,

Преобразователи включены в четыре идентичные, параллельно работающие электрические цепи с общим источником питания. 11. Каждая электрическая цепь включает в себя делитель апряжения из двух сопротивлений и кЬнТакты одного из преобразователей, гла ;поворот.а, роль которых выполняют зубья соответствующих сопряенных венцов, колес. Сопротивления

12, 13, 14, 15 делителей напряжения (в каждом делителе напряжения обозначено по одио.-Г/ сопротивлению) указанных цепей подключены попарно на вход двухканального измерительного узла 16 g с идентичныЛ5и каналами, причем таким образом, что в каждый .канал .введены преобразователи угла поворота, образованные измгфяемым и измерительнЕп-.i к колесами с венца,ми промежуточного

j колеса, создаюь ими, зацепление в одной фазе. В результате к одному каналу подключены преобразователи угла поворота, составленные из зубчатых венцов 4, 7 и 3,9, а к другому - из зубчатых венцов 4, 8 и 3, 10. скольку каналы блока выполнены идентичными, то рдж,1хый канал состоит соответствен 1о из б.локов 17, 13 сравнения, инверторов 19, 20 считывающих блоков 21, 22, счетчиков 23, 24

0 циклов блоков 25, 2S определения знака импульса плюс, блоков 27, 28 . определения знака импульса минус, запоминающих блоков 29, 30. Выходы каналов подклюгены на регистратор 31.

..Сопротивления 12 и 15 с преобразователями угла поворота 4-7 и 4-8 подключены непосредственно на вход соответствующих блоков 17 njis сравнения, а сопротивления .13 и 14с преобразователями угла поворота 3-9 и 3-10 подключены к блокам сравнения 17 и-18 соответственно через инверторы 19 и 20. .

Выходы блоков 17 и IS сравнения соответственно связаны с входами с итывающих блоков 21 и 22, счетчиков Циклов 23 и 24, блоков 25 и 26 определения знака и myльca плюс, блоков 27 и 28 определения знаков им

0 пульсов минус. . . Входы блрков 27 и 28 определения знака импульса минус соединены соответственно с выходами без инверторов блоков сравнения 17 и 18, а входы

.. блоков 25 и 26 определения знака

и myльca плюс - с выходами инверторов 19 и 20.

Оба канала имеют общий источник импульсов1высркой частоты 32, выход

п которого соединен соответственно со считываЮЩими блоками 21 и 22.

Входысчетчиков 23 и 24 циклов блоков 25 и 26 определения знаков импуйьсов. плюс, блоков 27 н 28 определения знаков импульсов минус под- КЛтйчены соответственно на входы запоминающих блоков 29 и 30. Выходы запоминающих блоков 29 и 3.0 каналов измерительного блока 16 подклгхг ены к регистратору 31

0 На регистратор 31 подаются сигналы с преобразователей угла поворота 4-7и 4-8 для кривых фаз зацепления зубьев, необходимых для упрощения анализа кривой кинематической погрешности. -

С помощью нзмерительио1о электронного узла осуществляется измерение и регистрация погрешностей продолжительности контакта зубьев, пропор циональных погрешностям дуг зацепления.

На фиг. 3 представлены кривые сигналов, сяимаемых с сопротивлений 12-15 преобразойателей угла поворота для их дальнейшей электронной обработки. Кривые изображены попарно Б соответствии с группировкой преобразователей угла поворота по фазам зацепления зубьев. Из чертежа видно, что погрешность продолжительности контакта зубье з определяется как разность между участками, характеризующими продояжктельностъ пересопряжения зубьев измеряемого и промежуточного колес и .измерительного н промежуточного колес, находящихся в одинаковых фазах зацепления. Операция по измерению этой разности и выполняется измерительным элeктpoнt ы / узлом 16.

Измерение кинематической погрешности производится с помощью преобразователя 33 угла поворота, элементы которого установлены на концентрично расположенных--шпинделях 1 к 2. Преобразователь 33подключен через усилитель (не показан) к регистратору 31.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемое колесо 4 устанавливаеся на шпиндель 2 и вводится в зацепление с венцами 7, 8 промежуточного колеса б. .Включается измерительнорегистрирующая аппаратура, а также привод устройства {не показан). Производится обкатка в т-ечение одного оборота измеряемого и измерительног колес совместно с промежуточным.

При обкатке в зависимости от погрешностей изготовления измеряемого колеса изменяется положение элементов преобразователя 33 угла поворота. Сигналы с преобразователя уси ливаются и подаются.на регистратор 31 для записи кривой кинематической погрешности,.

Кроме того, в зависимости от погрешностей изготовления колес, изменяются продолжительность контакта зубьев и соотношение их фаз зацепления. Эти изменения улавливаютс с помощью преобразователей угла поворота 4-7, 4-8, 3-9, 3-10. Сигналы с каждой пары преобразователей угла поворота, находящихся в одинаковой фа.зе зацепления, подаются на соответствующий канал измерительного узла 16, причем сигнал от одного преобразователя.пары поступает непосредственно на вход блока сравнения канала, сигнал от другого преобразователя предварительно инвертируется.

Блоки 17 и 18 сравнения вырабатывают результирующие сигналы, определяющие разницу по времени в зацеп. лении сопоставляемых сопряженных пар

зубьев.

- Сигналы с блоков 17 и 18 сравнения поступают на считывающие блоки 21 и 22, где стоят ровно столько, сколько длится разница. За это время считывающие блоки 21 и 22 пропус.. кают от источника 32 сигналов высокой частоты определенное количество импульсов, - которыевместе с сигналами счетчиков 23 и 24 циклов и блоков 25 и 26 определения знаков поступают в запоминающие блоки 29 и 30,

S откуда IJO потребности передаются

регистрирующему устройству 31 для записи погрешностей продолжительности контакта каждой отдельной сопряженной пары зубьев измеряемого и промеQ жуточного колес по отношению к соответствующей ей по фазе зацепления .сопряженной паре зубьев измерительного и промежуточнс5го колес.

Кроме того, записываются две кривые фаз зацепления зубьев, измеряемого к промежуточногоколес, для чего сигналы с преобразователей угла поворота 4-7 и 4-8 сразу подаются на регистрирующий блок 31.

„ В результате осуществления дополнительной записи двух кривых для за. цепления зубьев венцов промежл,точного колеса с измерительным колесом появи лась возможность путем совместной , электронной, обработки этих кривых

5 с двумя кривыми фаз зацепленкя зубьев венцов промежуточного колеса с,контролируемым колесом полз.чать дополнительную характеристику зацепления погрешности продолжительности контакта зубьев, т.е. повысить информатив-. ность контроля зубчатых колес.

Формула, изобретения

ж Устройство для контроля зубчатых колес по авт.св. № 204610, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения информативности контроля, промежуточное колесо выполнено с

Q четвертым зубчатым венцом, электри:чески изолированным от трех его других венцов и ступицы и зацепляющимся с измерительным колесом, пара венцов, зацепляющихся с измерительным, колесом, имеет форму и взаимное

расположение зубьев, аналогичные

форме и взаимному расположению зубьев пары венцов, зацепляющихся с контролируемым колесом, а устройство снабжено измерительным узлом с источни«0 ком импульсов высокой частоты и двумя идентичными каналами, включающими каждый блок сравнения, инвертор, считывающий 6JJOK, счетчик циклов, блоки определения знаков импульсов плюс

5 илр минус и запоминающий блок, на

ЛЛ ркЪ --ж2 Л;«в Г 1-да:л«1Ич1)-,;ц.i--..--;,--.-.--r..--.-. . i..- -.--л-г -..,,„. ..-...„i,;: -,- .. 13ХОДЫ каналов измерительного узлаЪод ййШёнй inbnapHO сопротивления цепей |Гсё5 ЭЯёКтрических преобразователей угл;а поворота, образуемых соответст зубьями при Ъёка.ё заЖ€т1т(ш 1ЯИхся вШ11;б:е, кажда:я пара составлена венцов с одинаковым угловым расположением зубьев, один из преобразователей каждой пары подключайИ; &йоду Влока сравнения через инвертЬрувыход бла1йа еравнения связан с вх6дамй с1йтывающего блока, счетчика циклов и

блоШв опрёДелёН йй знака и tпyльcoв вход блока определения знака минус, соединен с входом блока сравнения, вход блока определения знака плюс с вйхОдоМ инвертора, выход источника импульсов высокой частоты соединен с входом считывагощего блока, выходы счетчи1,а циклов и блоков определенйя знаков импульсов подключены к входу запоминающего блока, а с регисратором связаны выходы запоминающих блоков в обоих Каналах.