DE3212081C2 - Automatic gear testing device - Google Patents
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- DE3212081C2 DE3212081C2 DE19823212081 DE3212081A DE3212081C2 DE 3212081 C2 DE3212081 C2 DE 3212081C2 DE 19823212081 DE19823212081 DE 19823212081 DE 3212081 A DE3212081 A DE 3212081A DE 3212081 C2 DE3212081 C2 DE 3212081C2
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Abstract
Es wird ein selbsttätig arbeitendes Prüfgerät für die Kreisteilungsprüfung von Zahnrädern und in Weiterbildung für die gleichzeitige Prüfung der Verzahnungsrundlaufabweichungen, Zahndickenabweichungen und Zahnlückenabweichungen dieser Zahnräder angegeben, wobei die Kreisteilungsprüfung in einem Meßumlauf für rechte und linke Zahnflanken der Verzahnung gleichzeitg erfolgt und die Möglichkeit gegeben ist, mit den so gewonnenen Meßwerten ebenfalls die Verzahnungsrundlaufabweichungen, Zahndickenabweichungen und Zahnlückenabweichungen zu ermitteln.An automatically working tester is specified for the circular pitch test of gears and, in a further development, for the simultaneous testing of the tooth runout deviations, tooth thickness deviations and tooth gap deviations of these gears, the circular pitch test taking place in one measurement cycle for right and left tooth flanks of the toothing simultaneously and the possibility is given with To determine the tooth runout deviations, tooth thickness deviations and tooth gap deviations from the measured values obtained in this way.
Description
Die Erfindung betrifft ein selbsttätig arbeitendes Prüfgerät für die Kreisteilungsprüfung von pausenlos umlaufenden Zahnrädern nach dem Oberbegriff der Ansprüche I und 4, ein Verfahren zur Kreisteilungsprüfung pausenlos umlaufender Zahnräder nach dem Oberbegriff des Anspruches 6 sowie in Weiterbildung ein Verfahren zum Messen der Verzahnungsrundlaufabweichungen, Zahndickenabweichungen und Zahnlükkenabweichungen an pausenlos umlaufenden Zahnrädern nach dem Oberbegriff des Anspruches 9.The invention relates to an automatically working test device for continuous circle division testing Revolving gear wheels according to the preamble of claims I and 4, a method for testing circular division continuously rotating gears according to the preamble of claim 6 and in a further development Method for measuring tooth runout deviations, tooth thickness deviations and tooth gap deviations on continuously rotating gears according to the preamble of claim 9.
Hierbei wird Bezug genommen auf einen Stand der Technik, wie er beispielsweise durch die DE-AS 11 00 979 und die DE-PS 10 90 871 und 19 59 837 gegeben ist. Die danach bekannten Kreisteilungsprüfgeräte, die eine relative Prüfung durch Vergleich nacheinander ermittelter Meßwerte erlauben, eignen sich sowohl für große Zahnräder zum Prüfen direkt auf der Verzahnmaschine als auch für kleine Zahnräder zum Prüfen auf einer Meßmaschine, wozu diese Geräte meist transportabel sind. Dabei erfolgt durch das sich pausenlos drehende Zahnrad die Prüfung dynamisch.Reference is made here to a state of the art, as it is, for example, by DE-AS 11 00 979 and DE-PS 10 90 871 and 19 59 837 given is. The then known circle division test devices, which perform a relative test by comparing one after the other allow determined measured values, are suitable for large gears for testing directly on the gear cutting machine as well as for small gears for testing on a measuring machine, for which purpose these devices are usually portable are. The test is carried out dynamically by the continuously rotating gear.
Die beiden bekannten Meßtaster befinden sich auf einem Schlitten, mittels dessen sie gegen einen Festanschlag in die Verzahnung eingefahren und nach Durchführung des Meßvorganges wieder zurückgezogen werden können. Für die Prüfungen selbst werden die Meßtaster etwa auf den Teilkreisdurchmesser eingestellt, dabei genau auf eine gemeinsame Kreisbahn, was in der Praxis durch Antuschieren der Meßtaster auf einer Zahnflanke erfolgt. Außerdem werden die Meßtaster so eingestellt, daß sie für den Prüfvorgang zuerst beispielsweise an linken Zahnflanken anliegen, und es werden bei einem ersten Eingriff der Meßtaster mit diesen Flanken die Geber dieser Taster auf Null abgeglichen.The two known probes are on a slide, by means of which they are against a fixed stop retracted into the toothing and withdrawn again after carrying out the measuring process can. For the tests themselves, the probes are set approximately to the pitch circle diameter, at the same time exactly on a common circular path, which in practice is achieved by touching the probe on a Tooth flank takes place. In addition, the probes are set so that they are first for the test process, for example are in contact with the left tooth flanks, and when the probe is first used, these flanks are used the transmitter of these buttons is adjusted to zero.
Bei sich pausenlos drehendem Prüfling werden nun die Meßtaster nacheinander in aufeinanderfolgende Zahnlücken eingefahren. Nach dem Berühren der jeweiligen Zahnflanken folgen die Meßtaster dem Prüfling eine kurze Strecke, bis der Bezugstaster wieder den Wert Null erreicht Dies bewirkt die Meßwertübernahme bzw. die Abgabe des der Kreisteilungsabweichung entsprechenden Wertes am Geber des zweiten Meßtasters und das anschließende Herausfahren der Meßtaster aus der Verzahnung. Die automatische Steuerung dieses Herein- und Wiederherausfahrens der Meßtaster aus der Verzahnung ist bekannt und soll hier nicht nochWith the test object rotating non-stop, the probes are now successively in succession Retracted tooth gaps. After touching the respective tooth flanks, the probes follow the test object a short distance until the reference probe reaches the value zero again. This causes the measured value to be accepted or the output of the value corresponding to the deviation from the circle division at the transmitter of the second probe and then moving the probes out of the toothing. The automatic control this moving in and out of the probe from the toothing is known and should not be discussed here
ίο einmal im einzelnen beschrieben werden.ίο be described once in detail.
Hat das Zahnrad einen Umlauf gemacht, so daß die Meßtaster mit allen linken Zahnflanken in Berührung gekommen sind, werden die Meßtaster wiederum auf einer gemeinsamen Kreisbahn an die rechten Zahnflanken benachbarter Zahnlücken angelegt und es erfolgt wiederum der Abgleich der mit den Meßtastern verbundenen Geber auf Null. Daraufhin erfolgt die Teilungsprüfung über die rechten Flanken bei nunmehr anders herumlaufendem Zahnrad.Has the gear made one revolution so that the probes are in contact with all the left tooth flanks have come, the probes are again on a common circular path on the right tooth flanks adjacent tooth gaps created and there is again the comparison of those connected to the probes Encoder to zero. The division check then takes place on the right flanks at now different rotating gear.
Damit die Meßtaster beim Hereinfahren in die Verzahnung und beim Wiederherausfahren aus der Verzahnung nicht an den Zahnflanken schleifen bzw. mit den Zähnen kollidieren können, ist üblicherweise vorgesehen, daß die Meßtaster für den Umsetzvorgang von einer Zahnlücke auf die nächste Zahnlücke durch Schaltmittel von den Flanken, die sie abgetastet haben bzw. die sie abtasten sollen, abgehoben werden.So that the measuring probe when moving into the toothing and when moving out of the toothing again cannot grind on the tooth flanks or collide with the teeth, is usually provided, that the probe for the relocating process from one tooth gap to the next tooth gap through Switching means are lifted from the edges which they have scanned or which they are to scan.
Die bekannten Prüfgeräte haben den Nachteil, daß zwei volle Zahnradumläufe erforderlich sind, um die
Kreisteilungsfehler an den linken und an den rechten Zahnflanken zu erfassen, wozu zwischen den beiden
Umläufen noch das Umrüsten der Meßtaster von einer Zahnflanke auf die andere Zahnflanke notwendig ist.
Dies bedeutet einen hohen Zeit- und Kostenaufwand, der bei Prüfungen auf der Verzahnmaschine selber noch
dadurch erheblich gesteigert wird, daß die einen sehr hohen Stundensatz aufweisende Verzahnmaschine während
der Prüfung nicht produzieren kann.
Zur Messung der weiterhin bei der Gütebeurteilung eines Zahnrades interessierenden Verzahnungsrundlaufabweichungen,
Zahndickenabweichungen und Zahnlückenabweichungen bedarf es eines anderen Prüfgerätes.
Mit diesem wird zur Messung der Zahnlücken- und Verzahnungsrundlaufabweichungen ein kugelförmiger
Meßtasler in jede Zahnlücke des kontinuierlich umlaufenden Prüflings eingeführt und es wird die jeweilige
Eindringtiefe gemessen, die Aufschluß über die Abweichungen der Zahnlücken untereinander gibt und
schlußendlich die Rundlaufabweichung liefert. Bezüglieh der Zahndickenabweichungen wird ein gabelförmiger
Meßtaster nacheinander auf jeden Zahn des Zahnrades gesetzt und es wird auch hier wieder die Eindringtiefe
bzw. die Abweichung der Eindringtiefe von einem anfangs eingestellten Nullabgleich ermittelt Hier ist also
zur Messung der drei letztgenannten Werte wenigstens ein weiterer Umlauf des Zahnrades sowie ein weiteres
Prüfgerät erforderlich, was den Zeit- und Kostenaufwand für die Zahnradprüfung über das oben geschilderte
Maß hinaus vergrößert.The known test devices have the disadvantage that two full gear revolutions are required to detect the pitch errors on the left and right tooth flanks, for which purpose the probe must be converted from one tooth flank to the other tooth flank between the two revolutions. This means a high expenditure of time and money, which is considerably increased in the case of tests on the gear cutting machine itself because the gear cutting machine, which has a very high hourly rate, cannot produce during the test.
Another testing device is required to measure the tooth radial runout deviations, tooth thickness deviations and tooth gap deviations which are still of interest in the quality assessment of a gear. With this, a spherical measuring tasler is inserted into each tooth gap of the continuously rotating test specimen to measure the tooth gap and tooth concentricity deviations and the respective penetration depth is measured, which provides information about the deviations of the tooth gaps among each other and finally provides the concentricity deviation. Regarding the tooth thickness deviations, a fork-shaped measuring probe is placed one after the other on each tooth of the gearwheel and the penetration depth or the deviation of the penetration depth from an initially set zero adjustment is determined here as well Another test device is required, which increases the time and costs for the gear test beyond the extent described above.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Gerät für die Kreisteilungsprüfung sowie das dazugehörende Verfahren derart abzuändern und zu verbessern, daß mit einem einzigen Zahnradumlauf die Kreisteilungsprüfung sowohl für die rechten als auch für die linken Flanken des Zahnrades erfolgt und sich so die Prüfzeit auf die Hälfte gegenüber dem Bekannten reduzieren läßt. In Weiterbildung der Erfindung soll ein Verfahren angegeben werden, das es insbesondere mit dem erfindungsgemä-The object of the invention is to provide the device for the circle division test and to modify and improve the associated process in such a way that with a single gearwheel rotation the circle division test for both the right and left flanks of the Gear takes place and so the test time can be reduced by half compared to the known. In further training of the invention, a method is to be specified that can be used in particular with the
ßen Kreisteilungsprüfgerät ermöglicht, gleichzeitig auch die Verzahnungsrundlaufabweichungen, Zahndikkenabweichungen und Zahnlückenabweichungen zu messen, so daß hierfür ein zweites Gerät entfallen kann. Dabei soll nach Möglichkeit auch noch erreicht werden, daß die drei letztgenannten Werte in einem Meßschritt mit der Teilungsprüfung ermittelt werden können, so daß dafür auch ein eigenständiger Umlauf des Zahnrades in Fortfall kommen kann. Die Lösung dieser Aufgabe soll in einfacher Weise mit geringen Mitteln ermöglicht werden.The circular pitch tester enables gear runout deviations and tooth thickness deviations at the same time and to measure tooth gap deviations so that a second device can be omitted for this. If possible, it should also be achieved that the last three values mentioned in one measuring step can be determined with the pitch test, so that there is also an independent rotation of the gear can come in failure. The solution to this problem should be made possible in a simple manner with few resources will.
Eine erste Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß für die Teilungsprüfung an einem Prüfgerät der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 angegeben. Damit ist es möglich, bei einem Zahnradumlauf die Teilungsabweichungen sowohl der linken als auch der rechten Zahnflanken zu messen und auf dem Weg über einen Zwischenspeicher im Ergebnis beispielsweise wertmäßig oder graphisch auszugeben. Hierzu werden zu Beginn des Prüfvorganges sowohl das Meßtasterpaar für die linken Flanken als auch das Meßtasterpaar für die rechten Flanken auf Null abgeglichen und es erfolgt dann wieder bei einem Zahnradumlauf in gleichbleibender Drehrichtung das Aus- und Einfahren der Meßtaster von Zahnlücke zu Zahnlücke sowie deren Abheben von den Zahnflanken nach dem Prüfvorgang und deren Wiederanlegen an die Zahnflanken für den nächsten Prüfvorgang. Damit ist die Prüfzeit auf die Hälfte reduziert und es sind erhebliche Kosten erspart, insbesondere dann, wenn die Zahnradprüfung auf der Verzahnmaschine stattfindet.A first solution to the problem is given according to the invention for the pitch test on a test device of the type mentioned above by the characterizing features of claim 1. This makes it possible to measure the pitch deviations of both the left and the right tooth flanks during a gearwheel rotation and to output the result, for example, in terms of value or graphically, via a buffer memory. For this purpose, at the beginning of the testing process, both the probe pair for the left flanks and the probe pair for the right flanks are adjusted to zero and the probes are then extended and retracted from tooth gap to tooth gap and lifted off with one gear rotation in the same direction of rotation the tooth flanks after the test process and their re-application to the tooth flanks for the next test process. This reduces the test time by half and saves considerable costs, especially when the gear test takes place on the gear cutting machine.
Wird von dem Merkmal des Anspruches 2 Gebrauch gemacht so muß allerdings rechnergesteuert dafür Sorge getragen werden, daß eine im Augenblick einer durch den ersten Bezugstaster verursachten Meßwertausgabe vorhandene Nullabweichung des zweiten Bezugstasters zu dem vom zweiten Meßtaster gelieferten Wert addiert bzw. von diesem subtrahiert wird, je nachdem, ob der zweite Bezugstaster bereits die Nullposition durchlaufen hat oder noch vor dieser steht.If use is made of the feature of claim 2, however, computer-controlled care must be taken be carried that a measured value output caused by the first reference probe at the moment existing zero deviation of the second reference probe to that supplied by the second probe The value is added or subtracted from this, depending on whether the second reference button is already the zero position has passed through or is still in front of this.
Zweckmäßig kann es jedoch auch sein, von den Merkmalen des Anspruches 3 Gebrauch zu machen, wobei hier also der erste Bezugstaster die Steuerung für das Ein- und Ausfahren der Meßtaster und auch für die Meßwertausgabe des zu ihm gehörenden Meßtasters behält Was jedoch die Meßwertausgabe des Meßtasters des zweiten Tasterpaares betrifft, so erfolgt diese dann, wenn der zweite Bezugstaster die Nullposition durchfährt Da dies kurz vor oder nach dem Moment sein kann, wo der erste Bezugstaster die Nullposition durchfährt ist selbstverständlich dafür Sorge zu tragen, daß der erste Bezugstaster das Herausfahren der Meßtaster aus dem Zahnrad grundsätzlich erst mit einer wenn auch nur geringfügigen Verzögerung verursacht nachdem er selbst die Nullposition durchlaufen hatHowever, it can also be useful to make use of the features of claim 3, wherein So here the first reference probe controls the retraction and extension of the probes and also for the The measured value output of the probe belonging to it retains the measured value output of the probe of the second pair of buttons, this occurs when the second reference button is in the zero position passes through As this can be shortly before or after the moment when the first reference probe has the zero position of course, care must be taken to ensure that the first reference probe moves out the probe from the gearwheel generally only caused with a delay, even if only a slight one after it has run through the zero position itself
Eine zweite Lösung der Aufgabe ergibt sich erfindungsgemäß für die Teilungsprüfung an einem Prüfgerät
der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 4. Danach ist also die
Anordnung so getroffen, daß es bei einem Meßtasterpaar bleibt daß diese Meßtaster jedoch während eines
Meßvorganges von einer Zahnflanke auf die andere Zahnflanke der sie aufnehmenden Zahnlücke umgeschaltet
werden und so nacheinander die Teilungsabweichung für die linke und rechte Zahnflanke zweier
benachbarter Zahnlücken liefern. Die Einstellung der Taster ist hier so vorzunehmen, daß die beiden Taster
zunächst für beispielsweise die linken Flanken auf Null abgeglichen werden, dann ihre Umschaltung auf die
rechten Zahnflanken vorgenommen und dort ein erneuter Nullabgleich für diese Schaltstellung durchgeführt
wird, so daß für die weiteren Meßvorgänge die Meßwertausgabe jeweils für linke und rechte Zahnflanken
dann erfolgt, wenn dazu der Bezugstaster die Nullposition bei seiner Mitbewegung mit dem sich ständig drehenden
Zahnrad durchläuft.
Bei dieser zweiten Aufgabenlösung kann es für kleineA second solution to the problem arises according to the invention for the pitch test on a test device of the type mentioned by the characterizing features of claim 4. Accordingly, the arrangement is made so that it remains with a pair of probes that these probes, however, during a measuring process of a tooth flank be switched to the other tooth flank of the tooth gap accommodating it and thus successively deliver the pitch deviation for the left and right tooth flank of two adjacent tooth gaps. The setting of the buttons is to be made here so that the two buttons are first adjusted to zero for the left flanks, for example, then they are switched to the right tooth flanks and a new zero adjustment is carried out there for this switch position, so that the Measured values are output for left and right tooth flanks when the reference probe passes through the zero position while moving with the constantly rotating gear.
In this second task solution it can be for little ones
ίο Raddurchmesser oder aber auch für große Moduln und Teilungen des Prüflings zweckmäßig sein, das Merkmal des Anspruches 5 anzuwenden, damit bei der Umschallbewegung des Querschlittens die Meßtaster auf ihrer Einstellung im Bereich des Teilkreises bleiben.ίο wheel diameter or also for large modules and Divisions of the test specimen are useful to apply the feature of claim 5, so that in the transferring movement of the cross slide, the probes remain on their setting in the area of the pitch circle.
Entsprechend dem Vorstehenden ist das Verfahren zur Kreisteilungsprüfung an pausenlos umlaufenden Zahnrädern erfindungsgemäß nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 6 ausgebildet wobei außerdem entweder von dem Merkmal des Anspruches 7 oder dem des Anspruches 8 Gebrauch gemacht werden kann.According to the above, the procedure for the circle division test is continuously circulating Gear wheels according to the invention formed according to the characterizing features of claim 6 wherein also made use of either the feature of claim 7 or that of claim 8 can be.
In Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist ein Verfahren zum Messen der Verzahnungsrundlaufabweichungen, Zahndickenabweichungen und Zahnlükkenabweichungen nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 9 gestaltet Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren, für das selbständiger Schutz geltend gemacht wird, ist es nicht mehr erforderlich, das Zahnrad für die drei zuletzt genannten Prüfvorgänge mit einem eigenständigen Gerät zu kontrollieren. Vielmehr kann dies ohne weiteres beispielsweise mit einem Prüfgerät der vorbeschriebenen Art geschehen, indem lediglich die von den Meßtastern gelieferten Werte in entsprechend anderer Weise weiterverarbeitet werden, wobei die Meßwerte zweier in einer gemeinsamen Zahnlücke befindlichen Meßtaster zur Prüfung der Zahnlückenabweichungen sowie der Verzahnungsrundlaufabweichung herangezogen werden, während das gleiche mit zwei einen Zahn zwischen sich aufnehmenden Meßtastern für die Zahndickenabweichung geschieht. Dabei wird entsprechend dem Vorgesagten nach den Gepflogenheiten der Verzahnungsmeßtechnik berücksichtigt daß ein Übermaß bei der Zahnlücke ebenso wie ein Obermaß bei der Zahndicke als positiver Werterscheint.In a further development of the subject matter of the invention, there is a method for measuring the tooth runout deviations, Tooth thickness deviations and tooth space deviations according to the characteristic features of claim 9 designed by this method according to the invention, valid for the independent protection is made, it is no longer necessary to use the gear for the last three test processes a stand-alone device to control. Rather, this can easily be done, for example, with a test device of the type described above, by simply inserting the values supplied by the probes in accordingly processed in a different way, the measured values of two in a common Tooth gap located probe for checking the tooth gap deviations as well as the tooth runout deviation can be used while the same with two receiving a tooth between them Probe for the tooth thickness deviation happens. This is done according to what has been said above According to the practice of gear measurement technology, this takes into account an excess of the tooth gap just like an oversize in the tooth thickness appears as a positive value.
Bei diesem Verfahren können die sich bei der Teilungsprüfung ergebenden Meßwerte gleichzeitig bei entsprechend anderer Zusammenführung der von den Meßtastern gelieferten Werte zur Ermittlung der Verzahnungsrundlaufabweichungen, der Zahndickenabweichungen und der Zahnlückenabweichungen herangezogen werden. Es werden also die drei zuletzt genannten Größen gleichzeitig mit der Teilungsprüfung abgenommen, indem ein und dieselben Meßwerte verschiedenen Auswertungen zugeführt werden. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß nunmehr alle vorstehenden Prüfbzw. Meßvorgänge bei einem Zahnradumlauf durchgeführt werden können, womit für diese insgesamten Prüfbzw. Meßvorgänge die Bearbeitungszeit gegenüber dem Bekannten auf ein Drittel reduziert istWith this method, the measured values resulting from the pitch test can be used at the same time in accordance with a different combination of the values supplied by the probes to determine the tooth runout deviations, the tooth thickness deviations and the tooth gap deviations are used. So it will be the last three Sizes taken at the same time as the pitch test by taking one and the same measured values different Evaluations are supplied. This procedure has the advantage that now all of the above Prüfbzw. Measurement processes can be carried out with a gear wheel rotation, so that for this total test or. Measurement processes the processing time is reduced to a third compared to the known
Eine genauere Darstellung des zuletzt beschriebenen Verfahrens soll später anhand von Zeichnungen vorgenommen
werden.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsformen näher erläutert die auf der Zeichnung dargestellt
sind. In der Zeichnung zeigtA more detailed representation of the last-described method will be made later on the basis of drawings.
The invention is explained in more detail below with reference to embodiments which are shown in the drawing. In the drawing shows
F i g. 1 ein bekanntes Prüfgerät zur Teilungsprüfung in vereinfachter Darstellung in Seitenansicht teilweiseF i g. 1 a known test device for pitch testing in a simplified representation in side view partially
geschnitten und in Draufsicht;cut and in plan view;
F i g. 2 und 3 die Arbeitsweise des Prüfgerätes gemäß F i g. 1 über linke und rechte Flanken eines Zahnrades in schematischer Darstellung;F i g. 2 and 3 the mode of operation of the test device according to FIG. 1 over the left and right flanks of a gear in schematic representation;
F i g. 4 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Teilungsprüfgerätes in schematischer Darstellungsweise gemäß F i g. 2 und 3;F i g. 4 shows a first embodiment of one according to the invention trained pitch testing device in a schematic representation according to FIG. 2 and 3;
F i g. 5 eine Abwandlung der Geräteausbildung gemäß Fig. 4;F i g. 5 shows a modification of the device design according to FIG. 4;
F i g. 6 eine zweite Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Teilungsprüfgerätes;F i g. 6 shows a second embodiment of a pitch tester according to the invention;
F i g. 7 eine Abwandlung des Gerätes gemäß F i g. 6;F i g. 7 shows a modification of the device according to FIG. 6;
F i g. 8 die schematische Veranschaulichung der Messung der Zahnlückenabweichungen und damit der Verzahnungsrundlaufabweichungen in der bekannten Art;F i g. 8 the schematic illustration of the measurement of the tooth gap deviations and thus the tooth runout deviations in the known way;
F i g. 9 schematisch den Vergleich der bekannten Ermittlung der Verzahnungsrundlaufabweichungen und der Zahnlückenabweichungen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung dieser Abweichungen;F i g. 9 shows a schematic comparison of the known determination the tooth runout deviations and the tooth gap deviations with the inventive Procedure for determining these deviations;
F i g. 10 die Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung der Verzahnungsrundlaufabweichungen und Zahnlückenabweichungen undF i g. 10 the explanation of the method according to the invention to determine the tooth runout deviations and tooth gap deviations and
Fig. 11 eine Einzelheit aus Fi g. 10.11 shows a detail from FIG. 10.
Gemäß F i g. 1 hat das Prüfgerät zur Teilungsprüfung ein Gerätegestell 1, gegenüber dem das zu prüfende Zahnrad 3 pausenlos mit Hilfe eines nicht dargestellten eigenen Antriebes drehbar gelagert ist Auf dem Gerätegestell 1 ist über ein Gehäuse 8 ein Schlitten 9 radial zum Zahnrad 3 über einen Antrieb 2 verschiebbar, auf dem Meßtaster 10 und 11 schwenkbar gelagert sind, die in nicht weiter dargestellter Weise jeweils mit einem induktiven Geber 26,27 verbunden sind. Das Gehäuse 8 enthält die bereits erwähnten Antriebsmittel 2 für die Vor- und Rückbewegung des Schlittens 9 zum Einführen der Meßtaster 10 und 11 in die Verzahnungen und zum Zurückbewegen aus der Verzahnung. Im übrigen enthält das Gehäuse 8 auch die Mittel zur Verarbeitung der von den Meßtastern 10 und 11 gelieferten Meßwerte, wobei dann in der Regel an das Gehäuse 8 ein Gerät zur Ausgabe der Meßergebnisse beispielsweise in Form eines Schreibgerätes angeschlossen istAccording to FIG. 1, the test device has a device frame 1 for the division test, opposite which the Gear 3 is rotatably mounted non-stop with the help of its own drive, not shown, on the device frame 1, a carriage 9 can be displaced radially to the gearwheel 3 via a drive 2 via a housing 8 the probe 10 and 11 are pivotally mounted, the are each connected to an inductive transmitter 26, 27 in a manner not shown. The housing 8 contains the already mentioned drive means 2 for the back and forth movement of the slide 9 for insertion the probes 10 and 11 into the teeth and to move back out of the teeth. Furthermore the housing 8 also contains the means for processing the measured values supplied by the probes 10 and 11, in which case a device for outputting the measurement results, for example in the form, is then usually attached to the housing 8 a writing instrument is connected
Wie aus Fig.i ersichtlich, werden die in den Meßwertgebern 26, 27 erzeugten Spannungen über Anpaßverstärker an das Steuer- und Auswerte- bzw. Registriergerät weitergeleitet indem im Verstärker/Demodulator eine dem Meßwert proportionale Gleichspannung erzeugt wird. Nach einer bestimmten Tasterauslenkung wird durch den »Null-Kompensator« die Speicherung der Gleichspannung im »Analogspeicher « veranlaßt und gleichzeitig über die »Steuereinheit« der Rücklauf des Meßschlittens eingeleitet Das im »Analogspeicher« vorhandene Signa! wird im »A/D-Wandler« digitalisiert und in dieser Form zur späteren Auswertung im Rechner abgespeichert Nach einer über die »Zeitstufe« vorgegebenen Spanne wird der oben beschriebene Meßvorgang bis zur Erreichung der programmierten Zähnezahl erneut gestartetAs can be seen from Fig.i, the voltages generated in the transducers 26, 27 are passed on via matching amplifiers to the control and evaluation or recording device by generating a DC voltage proportional to the measured value in the amplifier / demodulator. After a certain deflection of the probe, the "zero compensator" stores the direct voltage in the "analog memory" and at the same time initiates the return of the measuring slide via the "control unit". The Signa! is digitized in the »A / D converter« and saved in this form for later evaluation in the computer
Die Arbeitsweise dieses Prüfgerätes sei anhand der F i g. 2 und 3 genauer erläutert, wobei bereits in F i g. 1 verwendete Bezugszeichen wieder verwendet werden. Die F i g. 2 und 3 zeigen wiederum das Zahnrad 3, vereinfacht das Gerätegehäuse 8, den daran radial zum Zahnrad verschiebbaren Schlitten 9 sowie die auf dem Schlitten schwenkbar gelagerten Meßtaster 10 und 11, die auf über Schraubverbindungen 20, 21 ein- und feststellbaren Böcken 22, 23 über Wälzlagerungen 24, 25 schwenkbar gelagert sind und auf induktive Geber 26, 27 ihre Schwenkwege weitergeben.The mode of operation of this test device is based on FIG. 2 and 3 explained in more detail, where already in FIG. 1 used reference symbols are used again. The F i g. 2 and 3 again show the gear 3, simplified the device housing 8, the slide 9 which can be moved radially to the gear wheel and the on the Slides pivotably mounted measuring probes 10 and 11, which can be set and locked on via screw connections 20, 21 Brackets 22, 23 are pivotably mounted on roller bearings 24, 25 and on inductive encoders 26, 27 pass on their swivel travel.
Der Schlitten 9 ist durch einen Stellmotor 28 und eine von diesem angetriebene Spindel 29 in Radialrichtung
auf das Zahnrad 3 zu und von diesem fort bewegbar. Dabei ist die in Richtung auf das Zahnrad 3 vordere
Bewegungsendlage durch einen Anschlag 30 gegenüber dem Gehäuse 8 gegeben. Die Bewegbarkeit des Schlittens
9 gegenüber dem Gehäuse 8 kann ebenfalls über eine Wälzlagerung 31 gewährleistet sein.
Mit Hilfe dieses bekannten Prüfgerätes findet die relative Teilungsprüfung folgendermaßen statt:The slide 9 can be moved in the radial direction towards and away from the gearwheel 3 by a servomotor 28 and a spindle 29 driven by the latter. The front end position of movement in the direction of the gear 3 is given by a stop 30 relative to the housing 8. The mobility of the slide 9 with respect to the housing 8 can also be ensured by means of a roller bearing 31.
With the help of this well-known test device, the relative pitch test takes place as follows:
Gemäß F i g. 2 sind die Meßtaster 10 und 11 im Bereich des Teilkreises 31 in Anlage an die von der Geräteseite aus gesehen linken Zahnflanken des Zahnrades 3 innerhalb benachbarter Zahnlücken gebracht und es sind ihre induktiven Geber 26,27 dort für die Meßposition auf Null abgeglichen.According to FIG. 2 the probes 10 and 11 are in the area of the pitch circle 31 in contact with the left tooth flanks of the gearwheel 3 as seen from the device side brought within adjacent tooth gaps and there are their inductive sensors 26,27 there for the measuring position calibrated to zero.
Bei einem Prüfvorgang, bei dem in diesem Falle das Zahnrad entsprechend der Pfeilrichtung 32 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, durchläuft der die Funktion des Bezugstasters ausführende Meßtaster 11 die Null-Position, bei der verursacht wird, daß der Meßwert des Tasters 10 abgenommen bzw. ausgegeben wird. Nach dieser Tätigkeit verursacht der Bezugstaster 11 die Abhebung der Taster 10 und 11 von den Zahnflanken und die Rückbewegung des Schlittens 9 mittels des Spindelantriebes 28, 29, so daß die Taster aus den Zahnlücken herausfahren. Nunmehr setzt das Zahnrad 3 seine Bewegung entsprechend dem Pfeil 32 fort, bis die Taster 10 und 11 vor den nächstfolgenden Lücken zu stehen kommen, woraufhin der Schlitten 9 durch den Antrieb 28,29 wieder gegen den Anschlag 30 vorgefahren wird. Daraufhin werden die Taster 10 und 11 an die nächsten linken Flanken angelegt und dann durch die Weiterdrehung des Zahnrades 3 ein Stück weit mitgenommen solange, bis der Bezugstaster 11 seine voreingestellte Nullposition durchläuft und in diesem Augenblick die Meßwertausgabe des Meßtasters 10 verursacht. Daraufhin wiederholt sich die Ausfahrbewegung und erneute Einfahrbewegung in die nächsten Zahnlücken wie beschrieben.During a test process, in which in this case the gear wheel in the opposite direction to arrow 32 rotates clockwise, the measuring probe 11 executing the function of the reference probe passes through the zero position, which causes the measured value of the button 10 to be picked up or output. To This activity causes the reference button 11 to be lifted the button 10 and 11 from the tooth flanks and the return movement of the carriage 9 by means of the spindle drive 28, 29, so that the buttons move out of the gaps between the teeth. Now the gear 3 continues its movement continue according to arrow 32 until buttons 10 and 11 come to the next following gaps, whereupon the slide 9 is moved forward again against the stop 30 by the drive 28, 29. Thereupon the buttons 10 and 11 are applied to the next left flank and then by continuing to turn of the gear 3 taken a bit until the reference button 11 is its preset Runs through zero position and causes the measured value output of the probe 10 at this moment. Thereupon the extension movement and renewed retraction movement are repeated in the next tooth gaps such as described.
Zur Prüfung der rechten Zahnflanken müssen entsprechend Fig.3 die Meßtaster 10 und 11 auf diese Zahnflanken im Bereich des Teilkreises 31 eingestellt und auf Null abgeglichen werden. Außerdem muß das Zahnrad 3 nunmehr in entgegengesetzter Richtung entsprechend dem Pfeil 33 umlaufen. Die Prüfvorgänge spielen sich dann in umgekehrter Weise entsprechend der Darstellung anhand der F i g. 2 ab.To test the right tooth flanks, the probes 10 and 11 must be on them as shown in FIG Tooth flanks are set in the area of pitch circle 31 and adjusted to zero. Besides, it must Gear 3 now revolve in the opposite direction as indicated by arrow 33. The test procedures then play in the opposite way as shown in FIG. 2 from.
Bei den F i g. 2 und 3 sind die Drehrichtungen 32 und 33 so eingerichtet daß die Meßtaster 10 und 11 von dem Zahnrad 3 gegen eine Federkraft mitgenommen werden. Es ist jedoch genausogut möglich, daß die Drehrichtungen umgekehrt angeordnet werden und die unter einer Federvorspannung stehenden Meßtaster den zu prüfenden Zahnflanken unter dieser Vorspannung folgen.In the F i g. 2 and 3, the directions of rotation 32 and 33 are set up so that the probes 10 and 11 of the Gear 3 are taken against a spring force. However, it is just as possible that the directions of rotation be arranged reversed and the spring preloaded probe the Follow the tooth flanks to be tested under this preload.
Zurückkommend auf Fig. 1, sei zu dem bekannten Prüfgerät noch hinzugefügt, daß sich die Positionen 8 und 9 auch auf einer Verzahnmaschine direkt bei dem noch in der Fertigungsaufspannung befindlichen Zahnrad anbringen lassen, so daß die anhand der F i g. 2 und 3 beschriebenen Prüfvorgänge mit Hilfe der Verzahnmaschine als Antrieb für das zu prüfende Zahnrad stattfinden können.Returning to Fig. 1, let us know what is known Test device also added that positions 8 and 9 are also located directly on the gear cutting machine still in the production set-up can be attached gear so that the based on the F i g. 2 and 3 The test procedures described take place with the help of the gear cutting machine as a drive for the gear to be tested can.
Fig.4 zeigt eine erste Ausführungsform des neuen Prüfgerätes, wobei zunächst einmal im Vergleich zu F i g. 2 und 3 die wesentlichen wiederkehrenden Positionen mit gleicher Bezifferung versehen und nicht nochFig.4 shows a first embodiment of the new Test device, first of all in comparison to F i g. 2 and 3 the main recurring items provided with the same numbering and not yet
einmal erläutert sind.are explained once.
Hinzu kommt beim Gegenstand gemäß F i g. 4, daß auf jedem der Böcke 22, 23 ein weiterer Meßtaster 40, 41 in der bereits beschriebenen Weise drehbar gelagert und mit einem induktiven Geber 42 bzw. 43 verbunden ist, wobei diese weiteren Meßtaster bezüglich der Meßtaster 10 und 11 an jeweils gegenüberliegenden Flanken des Zahnrades 3 zur Anlage kommen. Zur besseren Einstellbarkeit sind nunmehr alle vier Meßtaster gegenüber den Lagerböcken 22,23 zusätzlich bei 44,45,46 und 47 drehein- und feststellbar.In addition, the object according to FIG. 4 that on each of the brackets 22, 23 a further measuring probe 40, 41 rotatably mounted in the manner already described and connected to an inductive transmitter 42 or 43 is, these further probes with respect to the probes 10 and 11 on opposite flanks of the gear 3 come to the plant. For better adjustability, all four probes are now opposite the bearing blocks 22,23 additionally at 44,45,46 and 47 rotatable and lockable.
Bei dem Gerät gemäß F i g. 4 werden die Taster 10,11 und 40, 41 jeweils an die linken bzw. rechten Flanken des Zahnrades in Anlage gebracht und es werden die Paare 10,11 einerseits und 40,41 andererseits auf Null abgeglichen, worauf dann die Prüfvorgänge wie beschrieben ablaufen und jeweils beim Null-Durchgang der Bezugstaster 11 bzw. 41 die Meßtaster 10 bzw. 40 über ihre induktiven Geber 26 bzw. 42 die Meßwerte ausgeben. Dabei muß nur dafür Sorge getragen sein, daß ein Bezugstaster, beispielsweise der Taster 11, die Steuerung des Schlittens 9 sowie der Abhebung der Taster von den Zahnflanken und deren Wiederaufsetzen für den nächsten Prüfvorgang allein innehat und diese Steuerung ausübt, indem der Bezugstaster 41 einschließlich eines Flankenfehlers Zeit genug hat, seine Null-Position zu durchlaufen.In the device according to FIG. 4 are the buttons 10, 11 and 40, 41 are brought into contact with the left and right flanks of the gear, respectively, and the Pairs 10.11 on the one hand and 40.41 on the other hand to zero adjusted, whereupon the test procedures run as described and each time at zero crossing the reference probe 11 or 41 the measuring probe 10 or 40 via their inductive transmitter 26 or 42 the measured values output. It must only be ensured that a reference button, for example the button 11, the Control of the carriage 9 as well as the lifting of the buttons from the tooth flanks and their re-attachment holds alone for the next test process and exercises this control by the reference button 41 including of an edge error has enough time to pass through its zero position.
Auf diese Weise werden bei jedem Prüfvorgang sowohl die linken als auch die rechten Zahnflanken des sich in Richtung des Pfeiles 45 kontinuierlich drehenden Prüflings abgefühlt und die Teilungsabweichungen sowohl hinsichtlich der rechten als auch der linken Flanken ermittelt, so daß nach einem Umlauf des Zahnrades 3 die gesamte Prüfung der Teilungsabweichungen abgeschlossen istIn this way, both the left and right tooth flanks of the is sensed continuously rotating test specimen in the direction of arrow 45 and the pitch deviations both determined with regard to the right and left flanks, so that after one revolution of the gear 3 the entire test of the pitch deviations has been completed
F i g. 5 zeigt eine Variante des Gegenstandes gemäß F i g. 4, die sich von dem Gegenstand gemäß F i g. 4 lediglich dadurch unterscheidet, daß der Bezugstaster 11 nicht nur die Steuerung des Schlittens 9 innehat sondern auch allein Bezugstaster ist der bei seinem mit dem Taster 10 abgeglichenen Null-Durchlauf gleichzeitig die Meßwertausgabe für die Taster 40, 41 verursacht Da der Abgleich auf Null für das Tasterpaar 10, 11 einerseits und 40, 41 andererseits, wie anhand der Fig.4 beschrieben, zu Beginn erfolgt ist muß dann während des Prüfdurchlaufes dafür gesorgt werden, daß beim Auslösen der Meßwertausgabe durch den Bezugstaster 11 Abweichungen des Tasters 41 von der Null-Position gegenüber der Meßwertausgabe des Tasters 40 kompensiert werden, indem entsprechende Differenzwertbildung stattfindet wobei vor dem Null-Wert des Tasters 41 — in Umlaufrichtung des Zahnrades 3 gesehen — liegende Meßwerte des Tasters 41 vom Meßwert des Tasters 40 subtrahiert und den Null-Wert überschreitende Werte des Tasters 41 zum Meßwert des Tasters 40 addiert werden.F i g. 5 shows a variant of the object according to FIG. 4, which differ from the object according to FIG. 4 only differs in that the reference button 11 not only has the control of the carriage 9 but also the only reference button is the one with his with the Button 10 balanced zero run at the same time The measured value output for the buttons 40, 41 causes the adjustment to zero for the button pair 10, 11 on the one hand and 40, 41 on the other hand, as described with reference to FIG of the test run ensure that when the measured value output is triggered by the reference key 11 deviations of the button 41 from the zero position compared to the measured value output of the button 40 compensated by taking the corresponding difference value formation, with the zero value of the button in front of it 41 - seen in the direction of rotation of the gear 3 - lying measured values of the probe 41 from the measured value of the Pushbutton 40 is subtracted and values of pushbutton 41 which exceed the zero value are subtracted from the measured value of the pushbutton 40 can be added.
F i g. 5 zeigt im übrigen noch ein Beispiel dafür, wie die Meßtaster 10,11 bzw. 40,41 aus Platzersparnisgründen auf einer gemeinsamen Drehachse 48 bzw. 49 drehbar gelagert sein können.F i g. 5 also shows an example of how the probes 10, 11 and 40, 41 are used to save space can be rotatably mounted on a common axis of rotation 48 and 49, respectively.
F i g. 6 zeigt eine andere Bauform ausgehend von der anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen bekannten Bauform. F i g. 6 shows another design based on the known design described with reference to FIGS. 1 to 3.
Gemäß F i g. 6 ist wiederum im Gerätegestell 50 ein Schlitten 51 durch einen Motor 52 mit Spindelantrieb 53 in Richtung auf das Zahnrad 54 mit Teilkreis 55 gegen einen Anschlag 56 des Gerätegehäuses 50 verschiebbar und gegenüber dem Zahnrad 54 zurückfahrbar. Der Schlitten 51 trägt einen Querschlitten 57, der auf ihm tangential zum Zahnrad 54 über Führungen 58 zwischen Anschlägen 59 und 60 querverschiebbar ist wobei die Querverschiebbarkeit über das Maß X im wesentlichen dem Zahnlückenmaß entspricht.According to FIG. 6, in turn, a carriage 51 can be displaced in the device frame 50 by a motor 52 with a spindle drive 53 in the direction of the gear 54 with a pitch circle 55 against a stop 56 of the device housing 50 and can be retracted relative to the gear 54. The slide 51 carries a transverse slide 57, which can be transversely displaced on it tangentially to the gearwheel 54 via guides 58 between stops 59 and 60, the transverse displaceability over the dimension X essentially corresponding to the tooth gap dimension.
Auf dem Querschlitten 59 sind wiederum zwei Meßtaster 61 und 62 auf Böcken 63 bzw. 64 schwenkbar gelagert, die mit induktiven Gebern 65 bzw. 66 in Wirkverbindung stehen. Der Querschlitten 57 ist außerdem überOn the cross slide 59, in turn, two probes 61 and 62 are pivotably mounted on brackets 63 and 64, respectively. which are in operative connection with inductive encoders 65 and 66, respectively. The cross slide 57 is also over
ίο einen Antrieb 67 mit Antriebsspindel 68 gesteuert verfahrbar. ίο a drive 67 with drive spindle 68 can be moved in a controlled manner.
Die Einrichtung des Prüfgerätes dieser Bauform geschieht dadurch, daß, wie in F i g. 6 dargestellt die Meßtaster 61,62 zunächst an den linken Flanken des Zahnrades 54 angelegt und in (':?\τ Anlage auf Null abgeglichen werden. Daraufhin werden die Meßtaster 61, 62 durch Querverschiebung des Schlittens 57 gegen den Anschlag 60 in Anlage an die rechten Flanken der nebeneinanderliegenden Lücken des Zahnrades 54 gebracht und für diese Position ebenfalls auf Null abgeglichen. Hierfür kann es zweckmäßig sein, das Zahnrad 54 etwas weiter zu drehen oder aber für den späteren Prüfvorgang das Maß X etwas kleiner als das Zahnlückenmaß einzustellen, da beim Umschalten der Meßtaster 61, 62 von der linken auf die rechte Zahnflanke das Zahnrad 54 in Richtung des Pfeile;: 59 etwas weitergelaufen sein wird, so daß die genannte, entsprechende Vorsorge erforderlich ist damit der als Bezugstiiier dienende Meßtaster 62 beim Umschalten des Quer-Schlittens 57 auf die auf F i g. 6 bezogen rechte Position noch vor seinem Null-Durchlauf in Anlage an die rechte Zahnflanke kommt.The test device of this design is set up in that, as shown in FIG. 6, the probes 61, 62 are initially applied to the left flanks of the gear 54 and adjusted to zero in (':? \ Τ system. Then the probes 61, 62 are by moving the slide 57 laterally against the stop 60 in contact with the brought the right flanks of the adjacent gaps of the gear 54 and also adjusted to zero for this position. For this, it can be useful to turn the gear 54 a little further or to set the dimension X slightly smaller than the tooth gap dimension for the later testing process, since when switching the measuring probe 61, 62 from the left to the right tooth flank the gear 54 in the direction of the arrow ;: 59 will have moved a little further, so that the mentioned, corresponding precaution is necessary so that the measuring probe 62 serving as a reference point when switching the cross slide 57 in relation to the right position in relation to FIG. 6, it comes into contact with the right tooth flank before it passes through zero.
Mit der so beschriebenen Geräteeinrichtung werden dann durch Vorschub des Schlittens 57 für die einzelnen Prüfvorgänge die Taster 61,62 zunächst an linke Zahnflanken des Zahnrades 54 in Anlage gebracht und es wird beim Null-Durchlauf des Bezugstasters 62 der Meßwert vom Taster 61 über den Geber 65 ausgegeben. Der genannte Null-Durchlauf des Tasters 62 bewirkt außerdem, daß über die Stellmittel 67,68 der Querschlitten 57 vom Anschlag 59 nach rechts gegen den Anschlag 60 verschoben wird, so daß die Taster 61, 62 in Anlage an die rechten Flanken des Zahnrades 54 gelangen. Wenn hier nun der Taster 62 die Null-Position durchläuft erfolgt für die rechten Flanken wiederum die Meßwertabnahme über den Taster 61 und den Geber 65.With the device device thus described, by advancing the carriage 57 for the individual Testing processes the button 61,62 first brought into contact with the left tooth flanks of the gear 54 and it When the reference probe 62 passes through zero, the measured value is output by the probe 61 via the transmitter 65. The aforementioned zero passage of the probe 62 also causes the cross slide via the actuating means 67, 68 57 is moved from the stop 59 to the right against the stop 60, so that the buttons 61, 62 in contact get to the right flanks of gear 54. If the button 62 now passes through the zero position For the right flanks, the measured value is again taken using the button 61 and the transmitter 65.
Ist dies geschehen, so wird über den Taster 62 die Rückbewegung des Schlittens 51 sowie gleichzeitig des
Querschlittens 57 in Richtung auf den Anschlag 59 ausgelöst wonach dann nach entsprechender Weiterbewegung
des Zahnrades 54 der nächste Prüfturnus über zunächst linke und dann rechte Zahnflanken des Zahnrades
54 ablaufen kann.
Auf diese Weise ist es also ebenfalls möglich, bei einem in nur einer Richtung 69 umlaufenden Zahnrad 54
mit einem Umlauf gleichzeitig die Teilungsabweichungen sowohl der linken als auch der rechten Zahnflanken
zu messen.
F i g. 7 zeigt den Gegenstand gemäß F i g. 6, jedoch lediglich mit der Abänderung, daß der Querschlitten 70
auf dem Schlitten 71 beispielsweise über Wälzlager 72 entlang bogenförmiger Führungsbahnen verschiebbar
ist die zum Drehzentrum des Zahnrades 73 mit Teilkreis 74 konzentrisch sind. Dies dient der besseren Anpassung
an Zahnräder mit kleinem Durchmesser bzw. großen Moduln und Teilungen, um die Meßtaster 75, 76
weitestgehend im Bereich des Teilkreises 74 zu halten, während der Querschlitten 70 zwischen den AnschlägenOnce this has happened, the pushbutton 62 triggers the return movement of the slide 51 and, at the same time, the cross slide 57 in the direction of the stop 59, after which, after the corresponding further movement of the gear wheel 54, the next test cycle can take place over initially the left and then the right tooth flanks of the gear wheel 54 .
In this way it is also possible to measure the pitch deviations of both the left and the right tooth flanks at the same time with a gear 54 rotating in only one direction 69 with one rotation.
F i g. 7 shows the object according to FIG. 6, but only with the modification that the cross slide 70 can be displaced on the slide 71, for example via roller bearings 72, along arcuate guide tracks which are concentric to the center of rotation of the gear 73 with a pitch circle 74. This is used for better adaptation to gear wheels with a small diameter or large modules and pitches, in order to keep the measuring probes 75, 76 as far as possible in the area of the pitch circle 74, while the cross slide 70 is between the stops
77 und 78 für einen Prüfvorgang von der linken Flanke der Zähne des Zahnrades 73 auf die rechten Flanken der Zähne des Zahnrades 73 umgeschaltet wird. Im übrigen gilt für den Gegenstand gemäß F i g. 7 von dem Prüfablauf her gesehen und auch von der Vorrichtung her pesehen das zu F i g. 6 Gesagte, weshalb noch einige Bezugspositionen in F i g. 7 zugefügt sind, die mit dem Gegenstand gemäß F i g. 6 übereinstimmen.77 and 78 for a test from the left flank of the teeth of the gear 73 is switched to the right flanks of the teeth of the gear 73. Furthermore applies to the item according to FIG. 7 seen from the test sequence and also from the device pesehen to F i g. 6 what has been said, which is why some reference positions in FIG. 7 are added, which with the Item according to FIG. 6 match.
Im nachfolgenden wird nun auf ein Verfahren zum Messen der Verzahnungsrundlaufabweichungen, Zahndickenabweichungen und Zahnlückenabweichungen eingegangen, mit dem sich unter Zuhilfenahme der bereits beschriebenen Vorrichtungen, aber auch ähnlich arbeitender Vorrichtungen die Anwendung eines eigenständigen Prüfgerätes erübrigt. Dazu sei zunächst noch einmal auf das bekannte Verfahren zur Ermittlung dieser drei Meßwerte eingegangen.The following now refers to a method for measuring the tooth radial run-out deviations, tooth thickness deviations and tooth gap deviations were received, with the help of the already described devices, but also similarly working devices the use of an independent Test device unnecessary. For this purpose, let us first refer again to the known method for determining this three readings were received.
Fig.8 zeigt eine Zahnlücke mit einer linken Zahnflanke 80 und einer rechten Zahnflanke 81, in die ein kugelförmiger Meßtaster 82 eingesteckt ist Im vorliegenden Falle sei die Zahnlücke zu weit gegenüber der erwünschten Zahnlückengröße, die durch die gestrichelt gezeichneten Flanken 83 und 84 dargestellt ist. Die Kugel de; Meßtasters 82 ist im übrigen so bemessen, daß sie bei einer fehlerfreien Zahnlücke genau in Höhe des Teilkreises 85 in Anlage an die Zahnflanken käme.8 shows a tooth gap with a left tooth flank 80 and a right tooth flank 81 into which a spherical probe 82 is inserted In the case, the tooth gap is too wide compared to the desired tooth gap size indicated by the dashed line Drawn flanks 83 and 84 is shown. The ball de; Probe 82 is also dimensioned so that In the case of an error-free tooth gap, it would come into contact with the tooth flanks exactly at the level of pitch circle 85.
Da nun aber, wie gesagt, die Zahnlücke im vorliegenden Falle zu weit ist, taucht die Kugel des Meßtasters 82 tiefer in die Verzahnung ein, und zwar um den Betrag y", der als Meßwert für die Zahnlückenabweichung auf diese Weise ermittelt und registriert wird. Ist auf diese Weise das Zahnrad einmal umgelaufen und damit jede Lücke geprüft, so ergibt der Unterschied zwischen dem kleinsten und dem größten Wert der aufgrund der Prüfung registrierten Kurve die Verzahnungsrundlaufabweichung. However, since the tooth gap is too wide in the present case, the ball of the measuring probe 82 dips deeper into the toothing, namely by the amount y ″, which is determined and registered in this way as a measured value for the tooth gap deviation. Once the gear wheel has revolved in this way and every gap has been checked, the difference between the smallest and the largest value of the curve recorded on the basis of the test results in the tooth runout deviation.
Wie weiterhin aus F i g. 8 ersichtlich, setzt sich der Wert/' zusammen aus einem Anteily\ und», wobei auf der Grundlage dieser Teilbeträge jedoch immer nur deren Hälfte zu berücksichtigen ist. Denn wenn man sich vorstellt, daß der beispielsweise an der linken Flanke 80 dargestellte Fehler nicht vorhanden wäre, dann wäre y, = 0 und es würde nur der Betrag » auftreten. Um diesen Betrag würde jedoch die Kugel des Meßtasters 82 nicht gegenüber einer fehlerfreien Zahnlücke in die Verzahnung eindringen, vielmehr nur um den halben Betrag»As also from FIG. 8, the value / 'is made up of a portion y \ and », but on the basis of these partial amounts only half of them need to be taken into account. Because if one imagines that the error shown, for example, on the left flank 80 were not present, then y, = 0 and only the amount »would occur. By this amount, however, the ball of the probe 82 would not penetrate the toothing against a fault-free tooth gap, but only by half the amount »
Im übrigen ist die Definition so, daß bei einer zu großen Zahnlücke die Beträge yr und y\ als positive Werte betrachtet werden, während bei einer zu schmalen Lükke diese Beträge negativ angesetzt werden.In addition, the definition is such that if the tooth gap is too large, the amounts y r and y \ are regarded as positive values, while if the gap is too narrow, these amounts are applied negatively.
Das vorstehend Geschilderte gilt entsprechend für die Zahndickenmessung, für die man sich einen gabelförmigen Meßtaster so auf einen Zahn aufgesetzt vorstellen kann, daß er bei fehlerfreiem Zahn dessen Flanken am Teilkreis berührt Auch hier geschieht also die Fehlerermittlung über die Eintauchtiefe des gabelförmigen Tasters, wobei im Gegensatz zu dem anhand der Fig.8 Beschriebenen lediglich die Vorzeichen umgekehrt sind. 1st der Zahn dicker als erwünscht hat er also ein Übermaß, so taucht der gabelförmige Taster weniger tief in die Verzahnung ein, was zu positiven Werten y" und y\ bzw. yr führt Ist der Zahn zu schmal, so werden die genannten Werte negativ.The above applies accordingly to tooth thickness measurement, for which one can imagine a fork-shaped measuring probe placed on a tooth in such a way that, if the tooth is free from defects, it touches its flanks on the pitch circle only the signs are reversed to what has been described with reference to FIG. If the tooth is thicker than desired, i.e. it is oversized, the fork-shaped probe dips less deeply into the toothing, which leads to positive values y " and y \ or y r . If the tooth is too narrow, the values mentioned become negative .
F i g. 9 zeigt nun, wie nach der Erfindung der kugelförmige Meßtaster 82 ersetzt ist durch zwei Einzeltaster 86 und 87, die am Prüfgerät derart eingestellt sind, daß sie bei den in F i g. 9 dargestellten fehlerfreien Zahnradflanken 88 und 89 diese genau am Teilkreis 90 berühren. Mit den Tastern 87 und 88 wird nun wieder in die Darstellung der bekannten Prüfweise gemäß F i g. 8 eingegangen, wie dies in F i g. 10 dargestellt ist.F i g. 9 now shows how, according to the invention, the spherical measuring probe 82 is replaced by two individual probes 86 and 87, which are set on the test device in such a way that they are used in the case of the in FIG. 9 error-free gear flanks shown 88 and 89 touch these exactly at the pitch circle 90. With the buttons 87 and 88 it is now back to the Representation of the known test method according to FIG. 8 received, as shown in FIG. 10 is shown.
Gemäß F i g. 10 hat ebenso wie in F i g. 8 die Zahnlükke ein Übermaß, was durch die ausgezogenen Flanken 91 und 92 dargestellt ist. Die fehlerfreien Flanken sind gestrichelt dargestellt und mit den Ziffern 93 und 94 versehen.According to FIG. 10 has the same as in FIG. 8 the tooth gap an excess, which is shown by the solid flanks 91 and 92. The clean edges are shown in dashed lines and provided with the numerals 93 and 94.
Werden diese Flanken nun durch zwei Taster 86 und 87, die auf den Teilkreis 88 eingestellt sind, abgefühlt, so erfahren die Taster gegenüber ihrer gestrichelten Darstellung eine in Richtung des Teilkreises erfolgende Auslenkbewegung xr und *i gegenüber der fehlerfreien Positionierung. Mit anderen Worten ausgedrückt: In diesem Falle tauchen also die Taster nicht tiefer in die Zahnlücke ein, sondern sie haben eine in Umfangsrichtung um die Beträge xT und x\ versetzte Anlagestelle.If these flanks are now sensed by two buttons 86 and 87, which are set to the pitch circle 88, the buttons experience a deflection movement x r and * i in the direction of the pitch circle compared to the error-free positioning compared to their dashed representation. In other words: In this case, the probes do not dip deeper into the tooth gap, but have a contact point offset in the circumferential direction by the amounts x T and x \ .
Aus diesen Beträgen xr und x\ lassen sich nun die Werte yr und y\ ermitteln: » = *,/tan α und y\ — *i/tan λ, wobei «der Eingriffswinkel der Verzahnung ist.The values y r and y \ can now be determined from these amounts x r and x \ : "= *, / tan α and y \ - * i / tan λ, where" is the pressure angle of the toothing.
Sind auf diese Weise die Beträge yr und y\ ermittelt, so sind diese nach dem vorstehend Gesagten jeweils zu halbieren, so daß sich ergibt y'r = y.J2 und y\ = y\l2. If the amounts y r and y \ have been determined in this way, then these are to be halved according to what has been said above, so that y ' r = y.J2 and y \ = y \ l2 results.
Hieraus ergibt sich danny" = y'r + y\. This then results in y "= y ' r + y \.
Im vorstehend anhand der Fig. 10 beschriebenen Beispiel sind die Beträge yr und y\ beide positiv, so daß auch y" positiv wird. Stellt man sich anhand der F i g. 10 vor, daß die ausgezogenen Flankenlinien die fehlerfreien Linien wären, während die gestrichelten Linien eine zu enge Zahnlücke darstellen, würden die Beträge »und y\ negativ sein, so daß auch y" insgesamt negativ würde. Schließlich läßt sich genausogut vorstellen, daß eine Flanke ein Übermaß und die andere Flanke ein Untermaß hat so daß sich positive und negative Beträge y' addieren.In the example described above with reference to FIG. 10, the amounts y r and y \ are both positive, so that y ″ also becomes positive the dashed lines represent a tooth gap that is too narrow, the values »and y \ would be negative, so that y" would also be negative overall. Finally, it can just as well be imagined that one flank is oversized and the other flank is undersized, so that positive and negative amounts y ' add up.
Fi g. 11 zeigt als Einzelheit A aus Fig. 10noch einmal deutlicher, wie die Beträge x\ und y\ über den Eingriffswinkel «zusammenhängen. Fi g. 11 shows, as detail A from FIG. 10, once again more clearly how the amounts x \ and y \ are related over the pressure angle.
Die vorstehend anhand der Zahnlückenprüfung, die außerdem zur Verzahnungsrundlaufabweichung führt geschilderten Verhältnisse gelten entsprechend, jedoch mit von der Eintauchtiefe her gesehen umgekehrtem Vorzeichen für die Zahndickenprüfung.The above based on the tooth gap check, which also leads to the gear runout deviation The described relationships apply accordingly, but with the opposite in terms of the immersion depth Sign for the tooth thickness test.
Auf diese Weise ist es möglich, mit den anhand der F i g. 4 bis 7 erläuterten Prüfgeräten auch die Verzahnungsrundlaufabweichungen, Zahndickenabweichungen und Zahnlückenabweicnungen zu ermitteln, wobei es lediglich erforderlich ist die von den entsprechenden Meßtastern gelieferten Werte mit Hilfe eines Rechners in der vorbeschriebenen Weise weiterzuverarbeiten bzw. aufzubereiten, bevor die Werte ausgegeben werden. In this way it is possible, with the aid of the FIGS. 4 to 7 also explain the gear runout deviations, To determine tooth thickness deviations and tooth gap deviations, whereby it is only necessary that of the corresponding To further process the values supplied to measuring sensors with the aid of a computer in the manner described above or to prepare before the values are output.
Nimmt man beispielsweise das Prüfgerät gemäß Fig. 5, so können die von den Meßtastern 10,40,41 bei der Teilungsprüfung gelieferten Werte gleichzeitig, d. h. parallel, zur Ermittlung der Zahnlückenabweichung herangezogen werden, indem von den Tastern 10,40 die Beträge xr und x\ abgenommen und in der beschriebenen Weise weiterverarbeitet werden und indem zur Überprüfung der Zahndickenabweichung über die Meßtaster 10,41 die dazugehörenden Beträge xr und X\ abgenommen und für sich in der beschriebenen Weise weiterverarbeitet werden.If, for example, the test device according to FIG. 5 is used, the values supplied by the measuring probes 10, 40, 41 during the pitch test can be used simultaneously, ie in parallel, to determine the tooth gap deviation by taking the amounts x r and x \ are removed and processed further in the manner described and by taking the associated amounts x r and X \ in order to check the tooth thickness deviation via the measuring probes 10, 41 and processing them further in the manner described.
Im Ergebnis kann beispielsweise mit einem Prüfgerät gemäß F i g. 5 dadurch in einem Prüfdurchlauf gleichzeitig die Teilungsprüfung sowie die Ermittlung der Verzahnungsrundlaufabweichung, der Zahndickenabwei-As a result, for example with a test device according to FIG. 5 at the same time in one test run the pitch test as well as the determination of the tooth concentricity deviation, the tooth thickness deviation
1313th
chungen und der Zahnlückenabweichungen erfolgen.and the tooth gap deviations.
Nimmt man sich das Prüfgerät gemäß Fig. 4 für den gleichen Zweck, so ist die Funktionsweise grundsätzlich wie vorstehend anb».nd der Fig.5 beschrieben. Hier muß jedoch zusätzlich berücksichtigt werden, daß die Taster 11,41 infolge der Verzahnungsfehler einen zeitlich voneinander abweichenden Null-Durchlauf haben werden, so daß unter Berücksichtigung der Drehgeschwindigkeit des Zahnrades 3 sowie der Größe des Teilkreises 31 eine entsprechende Korrektur bei der Verarbeitung der von den Tastern 10 und 40 gelieferten Meßwerte erfolgen muß, was jedoch bei Verwendung des angesprochenen Rechners zur Meßwertverarbeitung ohne weiteres geschehen kann und hier nicht näher erläutert zu werden brauchtIf you take the test device according to FIG. 4 for the For the same purpose, the mode of operation is basically as described above and in FIG. 5. here However, it must also be taken into account that the buttons 11, 41 have a temporal effect as a result of the toothing errors have deviating zero-passage are, so that taking into account the speed of rotation of the gear 3 and the size of the Partial circle 31 a corresponding correction in the processing of the supplied by the buttons 10 and 40 Measured values must take place, but this is done when using the addressed computer for measured value processing can be done easily and does not need to be explained in more detail here
Nimmt man die Prüfgeräte nach der Bauform gemäß den F i g. 6 und 7, so gilt das Vorgesagte hinsichtlich der Berücksichtigung der Umschaltzeit der Meßtaster 61, 62 bzw. 75,76 im Hinblick auf die Drehgeschwindigkeit des Zahnrades sowie den Teilkreisdurchmesser entsprechend. If one takes the test devices according to the design according to FIGS. 6 and 7, the above applies with regard to Consideration of the switching time of the probes 61, 62 or 75, 76 with regard to the rotational speed of the gear and the pitch circle diameter accordingly.
Hierzu 9 Blatt ZeichnungenIn addition 9 sheets of drawings
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Claims (9)
Priority Applications (3)
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| DE3212081A1 DE3212081A1 (en) | 1983-10-13 |
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ID=6159942
Family Applications (1)
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|---|---|
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| DE (1) | DE3212081C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4336267A1 (en) * | 1993-10-23 | 1995-04-27 | Perthen Feinpruef Gmbh | Method for measuring a workpiece profile |
| DE10123496A1 (en) * | 2001-05-15 | 2002-12-12 | Carl Mahr Holding Gmbh | Gear wheel dimensioning and checking instrument has both radial and tangential feelers that can operate simultaneously in a high speed measurement mode or with only the tangential feeler for slower precise measurement |
Families Citing this family (2)
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| CH666123A5 (en) * | 1983-07-30 | 1988-06-30 | Hoefler Willy | SELF-WORKING GEAR TESTING DEVICE. |
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Family Cites Families (1)
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| DE1100979B (en) * | 1955-09-07 | 1961-03-02 | Hoefler Willy | Device for measuring circular divisions, in particular meshing divisions, tooth thicknesses, tooth gap widths on toothed parts |
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- 1982-04-01 DE DE19823212081 patent/DE3212081C2/en not_active Expired
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1983
- 1983-02-22 CH CH98683A patent/CH661588A5/en not_active IP Right Cessation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH661588A5 (en) | 1987-07-31 |
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