Устройство для измерения кинематической погрешности зубчатых передач

О П И (". А Н И Е пц 574605ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Ресиублик(22) Заявлено 26.05.76 (21) иисоединением з Государственный комитет Совета Министров СССР) УД 1.717.2:21,833(088,8 публиковано 30,09.77. Б ата опубликования опи3 те елам нзооретеннй и открытий ния 05,10.77 2) Автор изобретения А, Шваб 71) Заявител ЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕСКО АТЫХ ПЕРЕДАЧ 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕ ПОГРЕШНОСТИ ЗУБ Изобретение относится к области контроля изделий в машиностроении, а именно к устройствам для контроля кинематической погрешности зубчатых передач.Известно устройство для контроля кинематической погрешности зубчатых передач, содержащее фотоэлектрические датчики углов поворота, установленные на начальном и конечном звеньях контролируемой передачи, фазометр, ца вход которого подаются сигналы датчиков, и регистрирующий прибор. В этом устройстве кинематическую погрешность определяют по фазовому сдвигу между импульсами, снимаемыми с фотоэлектрических датчиков.Однако такая схема построения устройства не обеспечивает высокой мощности измерений. Объясняется это тем, что точность работы устройства в большой стспени зависит как от точности изготовления растровых решеток фотоэлектрических датчиков, так и от точности фазометра.Наиболее близким решением из известных является устройство для измерения кинематической погрешности зубчатых передач, содержащее фотоэлектрические преобразователи начального и конечного звеньев контролируемой передачи с независимыми источниками излучения и фотоприемниками, электронный смсситсль частот, электрически свя 1 О 15 "0 25 занных с преобразователем начального звена, детектирующий блок и регистрирующий прибор. В этом устройстве кинематическую погрешность определяют как разность между зарегистрированным числовым интервалом и его расчетным значением.Недостатком указанного устройства является низкая точность измерения, обусловленная также погрешностью изготовления фотоэлектрических датчиков, сигналы которых оказывают решающее значение ца точность измерения.Цель изобретенияповышение точности измерения,Указанная цель достигается тем, чпо устройство снабжено генератором частоты, элск. тричсскп связанным с электронным смесителем частот, а исто гнцк излучения фотоэлектрического преобразователя конечного звена электрически связан через смесцтсль частот с фотоприемником преобразователя начального звена.На чертеже изображена бл к-схема фото. электрического устройства, которая включает в себя фотоэлектрические преобразователи начального 1 и конечного 2 звеньев контролируемой передачи 3, электронный смссцтель частот 4 и связанцый с ним генератор частоты 5, усилитель 6, детектцрующий блок 7 н регистрирующий прибор 8.Фотоэлектрический преобразователь начального 1 звена включает в себя источник излучения 9 на основе лампы накаливания, оптическую систему 10, круговую 11 и секторную 12 растровые решетки, причем первая из них жестко связана с входным валом контролируемой передачи 3, другая установлена неподвижно на ее корпусе (на чертеже не показано). Фотоприемник 13 электрически связан с электронным смесителем 4 частоты, который в свою очередь связан с генератором 5 частоты.Фотоэлектрический преобразователь конечного 2 звена включает в себя такие же круговую 14 и секторную 15 растровые решетки, источник 16 излучения на основе светоизлучающих диодов, оптическую систему 17 и фотоприемник 18, выходной сигнал которого поступает на детектирующий блок 7, затем на регистрирующий прибор 8, Круговая решетка 14 установлена на выходном валу передачи 3 и смещена по отношению к такой же круговой решетке 11, установленной на входном валу, на половину шага. Секторная решетка 15 установлена на корпусе передачи (на чертеже не показан).Идентичность растровых решеток 11 и 14 и 12 и 15 фотоэлектрических преобразователей начального 1 и конечного 2 звеньев улучшает технологичность измерительного устройства и упрощает процесс контроля.Предложенное устройство работает следующим образом.При движении контролируемой передачи 3 фотоэлектрический преобразователь начального 1 звена через определенные интервалы времени, определяемые шагом растровых решеток 11 и 12, выдает электрические импульсы с частотой= " (гц), где пскорость60вращения входного вала в об/мин; т - число штрихов круговой решетки 11, Эти импульсы поступают на один из входов электронного смесителя 4 частот, на другой вход которого поступают импульсы от генератора 5 частоты, причем частота этих импульсовустанавливается в (+1) раз больше или меньше частоты , где- передаточное отношение передачи. Пусть , = (+ 1). В этом случае электронный смеситель 4 выделяет сигнал, частота которого равна разности частот генератора и преобразователя начального 1 звена , -- (+ 1) -то есть сигнал фотоэлектрического преобразователя конечного звена счастотой= АПоскольку растровая решетка 14 конечного 2 звена смещена на половину шага по отношению к такой же решетке 11 начального 1 звена, то при отсутствии кинематической погрешности на фотоприемник 18 световой поток не поступает, т. е, в тот момент, когда5 10 15 2025 30 35 40 45 50 55 60 Формула изобретенияУстройство для измерения кинематической погрешности зубчатых передач, содержащее фотоэлектрические преобразователи начального и конечного звеньев контролируемой передачи с источниками излучения и фотоприемниками, электронный смеситель частот, детектирующий блок и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено генератором частоты, электрически связанным с электронным смесителем частот, а источник излучения фотоэлектрического преобразователя конечного звена электрически связан через смеситель частот с фотоприемником преобразователя начального звена. измерительное сопряжение решеток 14 и 1 Ь конечного 2 звена может пропускать световой поток, импульсы источника излучения 16 отсутствуют. Когда же появляется кинематическая погрешность, то происходит угловое смещение растровой решетки 14 конечного 2 звена по отношению к такой же решетке 11 начального 1 звена и модулированный частотой , световой поток источника излучения 16 поступает на фотоприемник 18, Выходной переменный сигнал фотоприемника 18 с частотой, управляемой фотоэлектрическим преобразователем начального 1 звена и амплиту. дой, регулируемой угловым смещением круговых решеток 11 и 14 конечного 2 и начального 1 звеньев, подается на детектирующее устройство 7, в котором выделяется сигнал, пропорциональный угловому смещению круговых решеток 11 и 14, т. е. кинематической погрешности передачи. Поскольку детектирующее устройство 7 выделяет только огибающую им. пульсов, то искажение их формы, длительно. сти и периода следования не оказывают влия. ния на величину выходного сигнала и, тем самым, погрешности изготовления растровых решеток 11 - 12 и 14 - 15 не влияют на точность измерения.Применение в предложенном устройстве генератора частоты упрощает устройство и делает его универсальным, т. е. пригодным для контроля передач с любым передаточным отношением, а связь источника излучения фотоэлектрического преобразователя конечного звена с приемвиком излучения такого жепреобразователя начального звена позволяет исключить из схемы фазометр и тем самым повысить точность измерения, так как в этом случае о величине кинематической погрешности судят не по фазовому сдвигу между импульсами преобразователей начального и конечного звеньев передачи, а по интенсивности светового потока, прошедшего через зрачки растровых решеток преобразователя конечного звена,За кд и 2149 17 1 зд, Л"о 768 Тираж 907 ПодписиосНПО Государственного комитета Совета Ми: истров СССРпо делдм идобрстс ий и открытий13035, Москва, )К, Раугиская иаб д. 4/5Типография, ир. Сдигиовд, 2