Устройство для комплексного контроля конических зубчатых колес Советский патент 1982 года по МПК G01B5/20 G01B121/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО КОНТРОЛЯ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

1

Изобретение относится к измерительной технике в машиностроении, а Именно к средствам для контроля зубчатых колес. Известно устройство для комплексного контроля зубчатых колес, работающее по схеме измерения рассогласования в дви жении контролируемой и образцовой кинематических цепей, возникающего погрещностей контролируемой цепи, Уст ройство содержит два щпинделя, один из которых смонтирован в корпусе и на нем жестко закреплено измерительное зубчатое колесо и образцовый цилиндрический диск, а другой установлен на супорге, несет образцовый цилиндрический диск н предназначен для установки измеряемого зубчатого колеса, точную кннематичеокук) цепь в виде системы образцовых цилиндрических дисков, охваченных бесконечной гибкой лентой, и преобразователь перемещений flj . Недостаток измерительного устройства низкая .точность намерений, обусловленная использованием в качестве образдовой кинематической цепи фрикционной цепи с бесконечной гибкой лентой, при работе которой имеет место проскальзывание ленты относительно роликов. Кроме того, существуют технологические трудности в выполнении бесконечной ленты без соединительного шва.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для компле1ь10сного контроля конических зубчатьк колес, содержащее станину,размещенный на ней привод, два концентрично расположенных щпинделя, один из которых предназначен для установки измеряемого

V5 колеса, а на другом, установленном не- подвижно на станине, - закреплен цилиндрический образцовый диск, каретку, уотаноаленную в направляющих, перпендикул$фных оси вращения этих шпинделей

20 и размещенных в планшайбе, третий шпиндель с жестко закрепленным на нем измерительным колесом и цилиндрическим образцовым диском, установленный на каретке параллельно ее направляющим ползун, установленный на каретке с возможностью перемещения перпендикулярно OC5IM вращения двух первых шпинделей и связанный с гибкими лентами с цишш- дрическими образцовыми дисками, пре образователь угловых перемещений в виде зеркала, закрепленного на шпинделе измерительного колеса, осветителя и фо то1феобразователя, закрепленных на станине, и. усилительно-регистрирующую аппаратуру 2 . Недостатками устройства 5шляются слояшость конструкции, нестабильность и низкая точность измерений кинематичеокой погрешности зубчатых колес. Эго обусловлено тем, что кареттса со шпинделем, несущим измерительное колесо и образцовый диск, и ползун, связанный гибкими лентами с образцовым диском, установлены на планшайбе и вращаются вместе с ней вокруг шпинделя с измеряемым колесом, вследствие чего, на результаты измерений сказываются экоцентрисйтет и биение торца планшайбы, эка1ентриситет оси шпинделя, установлен ного на каретке относительно оси вращения шпинделя с измеряемым колесом. Цель изобретения - повышение стабильности и точности измерений кинематической Погрешности зубчатых колес и передач. Укaзa шaя цель достигается, тем, что в устройстве для комплексного контроля Конических зубчатых колес, содержащем станину, размеще1шый на ней привод, два концентрично расположенных шпинде ля, один из которых предназначен для установки измеряемого колеса, а на другом закреплен цилиндрический образцовый диск, каретку, установленную в направляющих, перпендикулярно оси вращения этих шпинделей, третий шпиндель с жестко закрепленными на неМ измерительным ко лесом и цилиндрическим образцовым дио ком, установленный на каретке параллель но еенаправляющим, ползун, установленный на каретке с возможностью перемещения перпендикулярно осям вращения двух первых шпинделей и связанный ги&кнми лентами с цилиндрическими образцовыми дисками, преобразователь угловых перемещений и усилительно-регистрирующую аппаратуру, направляющие каретки размещены непосредственно на v станине, наружный шпиндель установлен в станине с возможностью вращательного движения вокруг своей оси, а тфеобраз1. ватель угловых перемещений выпогаюн в виде двух растровых дисков, закрепленных соответстве шо на двух концентрично расположенных шпинделях, осветителя н системы фотоприемников, закрепленных на станине и подключенных к усилительно-регистрирующей аппаратуре. На фиг. 1 представлено устройство, боковой разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху. В станине 1 устройства установлены два концентрически расположенных шпинделя 2 и 3 (фиг. 1). Шпиндель 2 предназначен для установки измеряемого колеса, 4, а на шпинделе 3 закреплен образцовый цилигдрический диск 5. По направляющим 6, перпендикулярным оси вращения шпинделей 2 и 3, выполненным в станине 1, перемещается каретка 7, несущая шпиндель 8, ось вращения которого параллельна направляющим каре ттси 7 и пересекает ось вращения шпинделей 2 и 3 под утлом 90°. На шпинделе 8 закреплены измерительное колесо 9 и образцовый цилиндрический диск Ю. На противоположном конце шпинделя 8закреплено зубчатое колесо 11, зацепляющееся с зубчатым колесом 12, закрепленным на валу привода 13, установленного на каретке 7. На каретке 7 перпендикулярно направлению ее перемещения выполнены нап- равляпощие 14, по которым перемешает ся ползун 15, связанньШ гибкими лентами 16 и 17 с образцовыми цилиндрическими дисками 5 и 10. Ползун 15 и образцовые диски 5 в Ю образуют образцовую кинематическую цепь. Измерительная часть устройства состоит из преобразователя 18 угловых перемещений и усилительно-регистрирующей аппаратуры 1не показано/. Преобразователь 18 угловых перемещений устройства выполнен бесконтактным в виде двух растровых дисков 19 и 20, осветителя 21 и фотопрнемника 22, подключенного к усилительно-регистрирующей аппаратуре. Растровые диски 19 и 2О закреплены соответственно на шпинделях 2 и 3, т.е. на звеньях проверяемой и образцовой кинематических цепей. Бесконтактный преобразователь . может быть выполнен на базе поляроидных дисков. В качестве всточннка свет могут быть использованы ртутные лампы йлн лазеры. Устройство работает следующим обра зом. На шпиндепи 2 и 8 устанавливают соответствейио измеряемое 4 и измерительное 9 колесо. На шпинделях 3 и 8 закрепляют цилиндрические образцовые 1да 5 и 10 в соответствии с передаточн отношением колес, предварительно устан вив в требуемом положении каретку 7, Включают привод и усилительно-ре гистрирующую аппаратуру. Во время измерений при обкачтсе колес вследствие наличия погрешностей у измеряемого колеса 4 происходит рассогласование в движении контролируемой и образцово кинематических цепей. Возникающее угловое рассогласование в относительном расположении звеньев указанных цепей преобразуется в электрический сигнал с I помощью преобразователя 18. Сигнал, снятый с преобразователя 1.8, подается на усилительно-регистрирующую аппаратуру. Изобретение позволяет значительно уменьшить габариты и вес измерительно устройства, повысить стабильность и точ ность измерений кинематическбй погрешности конических зубчатых колес и пере дач. Это достигается благодаря тому, что каретка, несущая шпиндель с измерительным колесом и ползун, перемещается по направляющим в стандае, а не по направляющим во вращающейся планшайбе, как у известного, в результате чего габариты устройства получаются меньше н отсутствуют погрешности, которые связаны с наличием подвижной планшайбы. Предлагаемое устройство целесообразно использовать 1фи разрабо ке приборов комплексного контроля кони ческих зубчатых колес и передач средних и больших модулей. Формула изобр етення Устройство для комплексного контроля конических зубчатых колес. содержащее станину, размещенный на ней привод, два концентрично расположенных шпинделя, один из которых предназначен для установки измеряемого колеса, а на другом закреплен цилиндрический образцовый диск, каретку, установленную в направляющих, перпендикулярно оси вращения этих шпинделей, третий шпиндель с жестко закрепленным на нем измерительным колесом и цилиндрическим образцовым диском, установленным на каретке параллельно ее направляющим, (юлзун, установленный на каретке с возможностью перемещения перпендикулярно осям вращения двух первых шпинделей, и связанный гибкими лентами с цилиндрическими образцовыми дисками, преобразователь угловых Перемещений и усилительно-регистрирующую аппаратуру, отличающееся тем, что, с цепью Повьпдения стабильности и точности измерений кинематической погрешности зубчатых колес и передач, направляющие каретки размещены непосредственно на станине, наружный шпиндель установлен с возможностью вращательного движения вокруг своей оси, а гфеобразователь урловых перемещений выполнен в виде двух растровых дисков, закрепленных соответ ственно на двух концентрично расположен ных шпинделях, осветителя и системы фотоприемников, закрепленных на станине, и подключенных к усилительно-регистрирующей аппаратуре. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 729435, кл. GOl В 5/20, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 420872,кл.а О1 В 5/20,1974 (прототип). «ч Фиг./