Способ измерения радиального биения зубчатых колес и устройство для его осуществления

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОШИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК149563 19) Я 5114 601 В 5 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР МЗИАД".ВМОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯА ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьнь Точ маши 247.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАДНОГО БИЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСНИЯ(57) И ннию и в Изобретение отннию, а именно к р зубчатых колес.Цель изобретения - повышение производительности контроля за счет обеспечения возможности производить контроль несколькими измерительными элементами.На фиг, 1 изображена конструктивная схема устройства для измерения радиального биения цилиндрического зубчатого колеса; на фиг, 2 - то же, для конического зубчатого колеса; на фиг. 3 - схема расположения измерительных элементов и последовательность их взаимодействия с контролируемым зубчатым колесом; на фиг, 4 - схема передачи и обработки показаний цифрового регистрирующего блоа.Устройство содержит станину 1, оборуованную направляющими 2 скольжения, одвижную каретку 3, установленную на чатых колес. Цель изобретения - повышение производительности контроля. Измерительные элементы выполнены в виде зубьев зубчатого колеса, уста новленного на регулируемой по положению каретке. При измерении их последовательно вводят во впадины проверяемого колеса, установленного на подвижном суппорте. Получают ряд значений контролируемой величины, в качестве которой используют изменение расстояния между центрами вращения зацепляющихся колес. Результаты измерений обрабатывают по группам показаний, относящихся к отдельным измерительным элементам, а в качестве величины радиального биения принимают максимальную разность контролируемой величины, полученную из групп показаний. 2 с. п. ф-лы, 4 ил. направляющих 2, положение которои регулируется посредством винта 4, в которой на оси 5 установлено колесо 6, несущее на себе измерительные элементы; подвижный суппорт 7, установленный на опорах 8 качения. связанный со станиной упругим элементом 9, оборудованный оправкойО, на которой установлено проверяемое колесо 11, цифровой регистрирующий блок 2, жестко установленный на станине 1, измерительный наконечник которого находится в контакте с подвижным суппортом 7, механизм привода, включающий приводной двигатель 13, передаточный механизм 14 и механизм прерывистого движения, ведомое звено 15 которого жестко связано с осью вращения колеса 6, импульсный датчик 16, взаимодействующий с ведущим звеном механизма прерывистого движения, интегральный ключ 17, первый вход которого связан с выходом цифрового регистрирующе.(2) каждая крайней по форХХ,пхр Хо(3) го блока 12, а второй его вход связан с выходом импульсного датчика 16. Выход интегрального ключа 17 присоединен к входу блока 18 обработки информации.Измерение радиального биения осуществляется следующим образом.Сначала подбирают зубчатое колесо 6, несущее на себе измерительные элементы, таким образом, что передаточное отношение его с проверяемым колесом 11 является дробным и по возможности наибольшим из осуществимого диапазона передаточных отношений, но не кратным 0,5 с тем, чтобы исключить зацепление одних и тех же зубьев пары колес. Число зубьев этого колеса 2 должно быть по возможности минимальным и кратным целому числу. Рекомендуемое число 2=9, 10, 2, 5, 16. Намечают определенное число измерительных элементов 2 с таким расчетом, что они располагаются равномерно по окружности. Оптимальное значение Х = 3 - 6. Вводят колеса 6 и 11 в зацепление, перемещая подвижную каретку 3 по направляющим 2 посредством винта 4 в направлении подвижного суппорта 7. При этом под действием упругого элемента 9 колеса 6 и 11 постоянно находятся в двухпрофильном зацеплении. Измерительный наконечник регистрирующего блока 12 вводится в контакт с подвижным суппортом 7 и закрепляется в таком положении. Вращение от приводного двигателя 13 через передаточный механизм 14 и ведомое звено 15 механизма прерывистого движения передается на колесо 6, в зацеплении с которым находится проверяемое колесо 1 . Вследствие радиального биения колес 6 и 11 суппорт 7, совершая возвратно-поступательное движение, постоянно воздействует на измерительный наконечник цифрового регистрирующего блока 12.Ведомое звено 15 механизма прерывистого движения останавливается в тот момент, когда один из измерительных элементов колеса 6 находится в однопарном зацеплении с проверяемым колесом 11, т. е. ось измерительного элемента по направлению совпадает с линией центров колес 6 и 11. Ведущее звено, продолжая движение, воздействует на импульсный датчик 16, сигнал которого поступает на вход интегрального ключа 17, а на выходную коммутируемую цепь которой подаются сигналы с выхода цифрового регистрирующего блока. Импульс датчика 16 вызывает открывание ключевой схемы, что позволяет пропустить показание цифрового регистрирующего устройства на вход связанного с ней блока обработки информации в соответствии с принятым алгоритмом. Таким образом, в ЭВМ циклически поступает последовательный ряд значений контролируемой величины в форме цифровых сигналов М=1, 2, 3, , Ъ, К, каждый из которых соответствует положению 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 подвижного суппорта 7 в двухпрофильном контакте измерительных элементов с зубьями проверяемого колеса. При этом необходимое число оборотов проверяемого колеса в процессе измерения по Х точкам, относящихся к одному измерительному элементу, определяется по формуле Х 2,пммн = ъ (1)где Х - число точек (впадин или зубьев)проверяемого колеса, по которым определяется радиальное биение;Х - число зубьев колеса, несущегона себе измерительные элементы;2 - число зубьев проверяемого колеса.При этом общее число сигналов в мас- сиве К=Х ХкЭто значит, что проверена впадина проверяемого колеса по мере однократно,Время измерения определяется муле где 2 - число измерительных элементов;ъ - частота вращения кривошипа,мин7 - число цевок кривошипа механизма, Обработка цифровых сигналов осуществляется следующим образом.Из полученного массива выбирают группы значений контролируемой величины, относящихся к одному измерительному элементу, прорядковые номера которых в массиве составляют 1, (1 - Х ), (1 - 22), (1 - 3 Хц), ., 1 - (Х - 1) Хц, 2, (2 - Л), (2 - 2 Хи), (2 - 3 Ха) 2 - (Х - 1) У; с.ц, (Х - Хи), (Хи - 22 и), (2 и - 3 Хи)7, - (Х - 1) Хц. В каждой группе определяются максимальное и минимальное значение и разность этих значений в отдельных группах. Из полученных разностей выбирают наибольшую, которую и принимают за величину радиального биения проверяемого зубчатого колеса.Таким образом процесс измерения и обработки результатов осуществляется в автоматическом режиме.Пример, При измерении радиального биения зубчатого колеса с числом зубьев 2=37 подбирают сопрягаемое зубчатое колесо, например, с числом зубьев 2,=10, подбирают кратное число измерительных элементов 3=5, которые равномерно размещены по окружности колеса Х. В процессе обката зубчатых колес получают ряд значений цифровых сигналов, каждый из которых соответствует определеномусочетанию измерительных элементов с зубьями проверяемого колеса;1 - 1,2 - 3,3 - 5,4 - 7,5 - 9,1 - 11,2 - 13, 3 - 15, 4 - 17, 5 - 19, 1 - 21, 3 - 33, 3 - 25, 4 - 27, 5 - 29, 1 - 31, 2 - 33, 3 - 35, 4 - 37, 5 - 2,- 4, 2 - 6, 3 - 8, 4 - 10, 5 - 12,- 14, 2 - 16, 3 - 18, 4 - 20, 5 - 22,- 24, 2 - 26, 3 - 28, 4 - 30, 5 - 32,- 34, 2 - 36, 3 - 1, 5 - 5, 1 - 7, 2 - 9, 3 - 11, 4 - 13, 5 - 15, - 17, 2 - 19, 3 - 21, 4 - 23, 5 - 25, 1 - 27, 2 - 29, 3 - 31, 4 - 33, 5 - 35, 1 - 37, 2 - 2, 3 - 4, 5 - 8, где первая цифра означает номер измерительного элемента, а вторая - номер зуба проверяемого колеса.При этом разность значений цифровых сигналов, относящихся к первому измерительному элементу, составляет, например, 54, к второму 67, к третьему 49, к четвертому 62 и к пятому 52 мкм. Радиальное биение равно максимальному из полученных значений, т. е. 67 мкм. Таким образом охвачены все 37 впадин проверяемого колеса.При этом по формуле 1) пн=2. Время измерения по формуле 3) 1 = 1,0 мин, лри 72=37, п=12 мин; тих=3. Из формулы (1) видно, что эффективность способа с точки зрения производительности повышается с увеличением числа измерительных зубьев Х и передаточного отношения 1, а с точки зрения точности измерения, оцениваемой ло степени приближения получаемого значения радиального биения к действительному, повышается с увеличением передаточного отношения. Способ неосушествим при передаточном отношении1=1, поскольку при каждом обороте не происходит чередования в зацеплении измерительного элемента с зубьями проверяемого колеса.Необходимым условием осуществления предлагаемого способа является наличие однопарного зацепления и отсутствие интерференции зубьев,В качестве импульсного датчика углового положения измерительных элементов могут быть использованы путевой переключатель на магнитоуправляемых контактах или бесконтактный генераторный датчик положения. В качестве ключевой схемы может быть использована тиристорная или схема в интегральном исполнении на МОП- транзисторах. Лля обработки информации может быть использована ЭВМ, а в качестве цифрового регистрирующего блока может быть использован растровый фотоэлектрический преобразователь для линейных перемещений.формула изобретения1. Способ измерения радиального биения зубчатых колес, заключающийся в том, что вводят во впадины между зубьев контролируемого колеса измерительный элемент и регистрируют контролируемое радиальное биение зубчатого колеса, отли чающийся тем, что, с целью повышенияпроизводительности контроля, используют измерительный элемент в виде зуба с продольной модификацией, во впадины контролируемого колеса последовательно вводят ряд измерительных элементов, а радиальное биение зубчатого колеса вычисляют для каждого измерительного элемента с учетом его погрешности изготовления.2. Устройство для измерения радиального биения зубчатых колес, содержащее 30 станину, подвижный суппорт, установленные на станине подвижный суппорт, на котором устанавливается контролируемое колесо, каретку с установленным на ней измерительным элементом, механизм привода, цифровой регистрирующий блок, им пульсный датчик, ключевую схему и блокобработки информации, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабжено дополнительными измерительными элементами и механизмом прерывистого движения, кинематически связанным с механизмом привода, с числом остановок, равным числу измерительных элементов.1495638 игЗ витель Б. Афод И. Верес ипл ССР 1 роизводств ина, 10 Соста обкова Техре Тираж арственного комитета по 113035, Москва, Ж - 3 но-издательский комбин