SU1758415A1 - Device for measuring kinematic error of gearings - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению , точнее к технике измерени  кинематической погрешности конических зубчатых колес. Цель изобретени  - повышение точности и производительности контрол . Это достигаетс  тем, что устройство дл  контрол  кинематической погрешности зубчатых передач, содержащее корпус, ведущий и ведомый валы, установленные в корпусе и св занные контролируемой передачей, привод, кинематически св занный с входным валом передачи, тормоз, нагружающий выходной вал, датчик контролируемой передачи , и регистратор, снабжено второй зубчатой передачей - эталонной, установленной на вторых входном и выходном валах, привод кинематически св зан с вторым выходным валом, тормоз - с вторым входным валом, вторым датчиком, св занным второй зубчатой передачей, а входные валы контролируемой и эталонной передачи выполнены в виде торсионов. 3 ил. The invention relates to mechanical engineering, more specifically to a technique for measuring the kinematic error of bevel gears. The purpose of the invention is to improve the accuracy and performance of the control. This is achieved in that the device for monitoring the kinematic error of gears, comprising a housing, a drive shaft and a driven shaft mounted in the housing and connected by a controlled gear, an actuator kinematically connected to the transmission input shaft, a brake, a loading output shaft, a sensor of the controlled transmission, and the recorder is equipped with a second gear transmission - a reference gear mounted on the second input and output shafts, the drive is kinematically connected with the second output shaft, the brake is connected to the second input shaft, the second sensor m, associated second gear and the input shafts and the reference controlled transmission are designed as torsion. 3 il.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а также к измерительной технике дл  измерени  кинематической, точнее циклической , погрешности конических зубчатых колес с помощью тензодатчиков.The invention relates to mechanical engineering, as well as to measurement technology for measuring the kinematic, or more precisely, cyclic, error of bevel gears using strain gauges.

Циклическа  погрешность - составл юща  кинематической погрешности колеса, периодически многократно повтор юща с  за его оборот. Она может быть ви влена путем поэлементного измерени  зубьев зубчатых колес и при анализе зацеплени  лары.Cyclic error is a component of the wheel kinematic error, periodically repeating for its rotation. It can be detected by element-wise measurement of the teeth of the gears and in the analysis of the gearing of the Lara.

Известен метод измерени  циклической погрешности при зацеплении пары зубчатых колес, а также приборы дл  контрол  ошибок зацеплени  зубчатых колес, содержащие ведущий вал, который св зан через испытуемое зубчатое колесо с ведомым валом.A known method for measuring the cyclic error in the engagement of a pair of gears, as well as instruments for monitoring the gearing errors of gears, contains a drive shaft, which is connected through a test gear with the driven shaft.

Относительное перемещение ведомого нала и ведомого диска, записанные на пол рной диаграмме или отсчитанные на указанном приборе, дает ошибку зацеплени .Relative movement of the drive plate and the drive plate, recorded in the polar diagram or counted on the specified instrument, gives a meshing error.

Недостатками таких приборов  вл ютс  их сложность, трудность измерени , а также невозможность производства измерений при рабочей скорости вращени  зубчатых колес из-за проскальзывани  дисков при больших скорост х.The disadvantages of such devices are their complexity, difficulty of measurement, as well as the impossibility of making measurements at the operating speed of rotation of the gear wheels due to disc slippage at high speeds.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  контрол  кинематической погрешности зубчатых колес, содержащее корпус, ведущий и ведомый валы , установленные в корпусе и св занные с контролируемой передачей, привод, кинематически св занный с выходным валом передачи , тормоз, нагружающий выходной вал, датчик контролируемой передачи и регистратор .Closest to the present invention is a device for monitoring the kinematic error of gears, comprising a housing, a drive shaft and a driven shaft mounted in the housing and associated with a controlled gear, a drive kinematically coupled to the output shaft of the transmission, a brake, a loading output shaft, a sensor controlled transfer and recorder.

Ведомчй нал снабжен раздел ющей его на две части муфтой с упругой св зью междуThe driver is provided with a coupling splitting it into two parts with an elastic connection between

Х|X |

СЛ 00SL 00

4four

СЛSL

его ведущими и ведомыми дисками. Один из дисков несет неподвижный элемент индукционного датчика, установленного на другом диске и регистрирующего относительное смещение дисков вследствие наличи  ошибок зацеплени . Диски св заны между собой поводком и резиновой втулкой , чем создаетс  упруга  св зь между ними . Диски нагружаютс  тормозным моментом.its leading and driven drives. One of the disks carries a fixed element of an induction sensor mounted on another disk and recording the relative displacement of the disks due to the presence of entanglement errors. The discs are interconnected by a leash and a rubber sleeve, thereby creating an elastic bond between them. The discs are loaded with a braking torque.

При наличии погрешности в зацеплении имеетс  неравномерное вращение и, как следствие, смещение подвижного элемента индукционного датчика, что вызывает в его обмотке ЭДС. Последующее усиление позвол ет произвести отсчет по электроизмерительному прибору, шкала которого позвол ет сн ть отсчет в микрометрах.If there is an error in the engagement, there is an uneven rotation and, as a result, a displacement of the movable element of the induction sensor, which causes an EMF in its winding. The subsequent amplification allows the reading of the electrical measuring instrument, the scale of which allows the reading in micrometers.

На приборе можно провер ть не только одно зубчатое колесо в зацеплении с эталонным , но и передачу, т.е. два сцепл ющихс  колеса, определ   суммарную погрешность зацеплени , но дл  этого следует тарировать отсчетное устройство прибора (гальванометр) по зацеплению эталонных колес.Not only one gear wheel can be checked on the device in meshing with the reference one, but also the transmission, i.e. the two interlocking wheels determine the total engagement error, but for this purpose the instrument reading device (galvanometer) should be tared by the gear of the reference wheels.

Ошибки измерени , вызванные применением индукционного датчика,следующие: при медленном возрастании (убывании) погрешностей зацеплени  получают незначительный сигнал с индукционного датчика, а при быстром возрастании (убывании) погрешностей сигнал датчика имеет значительную величину, поэтому индукционный датчик, входной сигнал которого  вл етс  производной от величины погрешности зацеплени , д-ает значительную погрешность, так как он дифференцирует входной сигнал, т.е. преобразует величину рассогласовани  зубчатых колес при зацеплении в электрический сигнал, пропорциональный скорости рассогласовани .The measurement errors caused by the use of an induction sensor are the following: with a slow increase (decrease) of entanglement errors, a small signal is received from the induction sensor, and with a fast increase (decrease) errors, the sensor signal has a significant value, therefore the induction sensor, whose input is derived from the magnitude of the error of engagement, ys a significant error, since it differentiates the input signal, i.e. converts the misalignment value of gear wheels when meshed into an electrical signal proportional to the speed of the mismatch.

Кроме того, известное устройство обладает недостатками, которые имеютс  у упругих втулочно-кольцевых муфт: зазоры в сопр жени х, остаточные деформации, динамические удары в момент включени . Известное устройство не обеспечивает также производительный контроль, так как возникает необходимость посто нной тарировки по эталонным колесам.In addition, the known device has disadvantages that exist with elastic sleeve-ring couplings: gaps in joints, residual deformations, dynamic impacts at the moment of switching on. The known device also does not provide productive control, since there is a need for constant calibration by reference wheels.

Цель изобретени  - повышение точности и производительности при контроле конических зубчатых зацеплений.The purpose of the invention is to improve the accuracy and performance when controlling bevel gears.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  контрол  конической погрешности зубчатых передач, содержащее корпус, ведущий и ведомый валы, установленные в корпусе и св занные контролируемой передачей, привод, кинематическиThe goal is achieved by the fact that the device for controlling the conical error of gears, comprising a housing, a drive shaft and a driven shaft, mounted in the housing and connected by a controlled gear, an actuator, kinematically

св занный с входным валом передачи, тормоз , нагружающий выходной вал, датчик контролируемой передачи и регистратор, снабжено второй зубчатой передачей - эталонной , установленной на вторых входном и выходном валах, привод кинематически св зан с вторым входным валом, тормоз - с вторым выходным валом, вторым датчиком, св занным с второй зубчатой передачей, аassociated with the input shaft of the transmission, the brake, which loads the output shaft, the sensor of the controlled transmission and the recorder, is equipped with a second gear transmission - a reference gear mounted on the second input and output shafts, the drive is kinematically connected with the second input shaft, the brake is connected to the second output shaft, a second sensor connected to the second gear; and

0 входные валы контролируемой и эталонной передач выполнены в виде торсионов.0 input shafts of controlled and reference gears are made in the form of torsions.

В предлагаемом устройстве контроль ошибок зацеплени  провер емых колес осуществл етс  за счет сравнени  характери5 стик зацеплени  с аналогичным зацеплением эталонных колес, ошибки зацеплени  которых определены заранее и минимальны.In the proposed device, the monitoring of the gearing errors of the tested wheels is carried out by comparing the characteristics of the engagement with the similar engagement of the reference wheels, the engagement errors of which are predetermined and minimal.

На фиг.1 изображена кинематическа Figure 1 shows the kinematic

0 схема устройства; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - конструктивна  схема зацеплени  пары колес (провер емых либо эталонных ).0 device diagram; figure 2 is a view of And figure 1; FIG. 3 is a structural diagram of the engagement of a pair of wheels (checked or reference).

Устройство содержит корпус, в которомThe device includes a housing in which

5 установлены провер емые зубчатые колеса 1 и 2 и эталонные зубчатые колеса 3 и 4 (фиг.1).5, checked gears 1 and 2 and reference gears 3 and 4 are installed (Fig. 1).

К корпусу присоединен привод 5. привод щий через ременную передачу 6 во враQ щение провер емую и эталонную зубчатые пары. Устройство также содержит тормозное устройство 7, присоединенное к корпусу (фиг.2) и через реечную передачу 8 тормоз щее провер емую и эталонную па5 ры. На торсионном валу 9 (фиг.З) установлены тензорезисторы 10 и 11, сигнал с которых через токосъемник 13 поступает на тензо- станцию 13 и регистрируетс  (считываетс ) регистратором 14.A drive 5 is attached to the housing. The drive drives the checked and reference gear pairs via a belt drive 6. The device also contains a braking device 7 connected to the housing (Fig. 2) and, through a rack and pinion gear 8, brakes the test and reference pairs. On the torsion shaft 9 (Fig. 3), strain gauges 10 and 11 are mounted, the signal from which through the current collector 13 enters the strain gauge 13 and is recorded (read) by the recorder 14.

Q Устройство работает следующим образом .Q The device works as follows.

Провер емые колеса 1 и 2 и эталонные колеса 3 и 4 устанавливаютс  на ведомом и ведущем валах, выполненных в виде торсис она. При зацеплении выдерживаютс  монтажные размеры Б и В. Регулирование (корректирование) размеров осуществл етс  за счет перемещений по стрелкам а и б (фиг.З). Конструкции шпинделей, на которыхTested wheels 1 and 2 and reference wheels 3 and 4 are mounted on the driven and driving shafts, made in the form of a torsis. When hooked, the mounting dimensions B and B are maintained. The adjustment (correction) of the dimensions is carried out by moving along arrows a and b (Fig. 3). Constructions of spindles on which

установлены провер емые и эталонные колеса , аналогичны.checked and reference wheels are installed, similar.

При взаимной обкатке провер емых колес и эталонных колес от привода 5, передающего вращение от шкива через ременную передачу 6 на ведущие шпиндели зацеплений 1 и 2, 3 и 4, из-за погрешности происходит рассогласование вращени  пар 1 и 2 с парой 3 и 4. Рассогласование происходит на каждом зубе. При этом вли ние (проскальзывание и др.) клиновых ремней одинаковоWhen the tested wheels and reference wheels from the drive 5, transmitting the rotation from the pulley through the belt gear 6 to the leading spindles of the gears 1 and 2, 3 and 4, are mutually tested, due to the error, the rotation of the pairs 1 and 2 with the pairs 3 and 4 occurs. Mismatch occurs on each tooth. The influence (slippage, etc.) of the V-belts is the same

5five

как на контролируемую, так и на эталонную передачу.both on controlled and on the reference transmission.

Торсионный вал 9 (фиг.З) деформируетс , баланс моста Уитсона, в который соединены тензорезисторы 10 и 11, нарушаетс , а тензостанци  13 через токосъемник 12 получает сигналы, фиксируемые регистратором 14. На считывающее устройство приход т два сигнала (первый сигнал - от зацеплени  провер емых зубчатых колес, второй - от эталонных). Сигнал от эталонных колес принимаетс  за эталонный сигнал и с ним сравниваетс  сигнал от провер емых колес.The torsion shaft 9 (FIG. 3) is deformed, the balance of the Whitson bridge, in which the resistance strain gages 10 and 11 are connected, is disturbed, and the stress-measuring station 13 receives signals recorded by the recorder 14 through the current collector 12 (the first signal comes from hooking checked gears, the second - from reference gears). The signal from the reference wheels is taken as the reference signal and the signal from the tested wheels is compared with it.

Деформаци  торсионных валов, возникающа  за счет погрешностей зубчатых колес , усиливаетс  тормозным устройстном 7, которое через шкив и ременную передачу 8 тормозит шкивы зубчатых колес 2 и 4 (фиг. 1). Тормозное устройство может быть выполнено в виде порошкового электромагнитного тормоза типа ПТ.The deformation of the torsion shafts, due to the inaccuracies of the gears, is enhanced by the braking device 7, which, through the pulley and the belt transmission 8, inhibits the pulleys of the gears 2 and 4 (Fig. 1). The brake device can be made in the form of a powder electromagnetic brake of the PT type.

Можно, установив тарированные торсионные валы с тензорезисторами, точно оценить величину погрешностей.You can install the calibrated torsion shafts with strain gauges, accurately estimate the magnitude of the errors.

Анализиру  циклическую погрешность, можно оценить кинематическую погрешность , плавность передачи и др Предлагаемое устройство просто по конструкции и дешево в изготовлении. Контрольные приборы с предлагаемым устройством могут быть применены непосредственно в цехе, где изготовл ютс  зубчатые .Analyzing the cyclic error, it is possible to estimate the kinematic error, smoothness of transmission, etc. The proposed device is simple in design and cheap to manufacture. Control devices with the proposed device can be applied directly in the workshop where gears are manufactured.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  контрол  кинематической погрешности зубчатых передач, содержащее корпус, ведущий и ведомый валы, установленные в корпусе и св занные контролируемой передачей, привод, кинематически св занный с входным валомApparatus of the Invention A device for monitoring the kinematic error of a gearing, comprising a housing, a drive shaft and a driven shaft mounted in the housing and coupled by a controlled gear, an actuator kinematically coupled to the input shaft. передачи, тормоз, нагружающий выходной вал, датчик контролируемой передачи и регистратор , отличаюа1еес  тем, что, с целью повышени  точности и производительности контрол , оно снабжено второйthe transmission, the brake, the output shaft, the sensor of the controlled transmission and the recorder are different in that, in order to increase the accuracy and performance of the control, it is equipped with a second зубчатой передачей - эталонной, установленной на вторых входном и выходном валах , привод кинематически св зан с вторым входным валом, тормоз - с вторым выход ным валом, вторым датчиком, св занным сa gear drive - a reference one mounted on the second input and output shafts, the drive is kinematically connected with the second input shaft, the brake is connected with the second output shaft, the second sensor connected with второй зубчатой передачей, а выходные валы контролируемой и эталонной передач выполнены в виде торсионов.the second gear, and the output shafts of the controlled and reference gears are made in the form of torsions. 1414 nn 1212 Ш2.2Ш2.2 ШЦ8.3ШЦ8.3