Устройство для контроля зубчатых колес

Зс-.с:.к знаят итио техничесив 49 ли ив ьАизоБРтенИЯ Союз Советских(22) Заявлено 130778, (21) 2643281/25-28с присоединением заявки Нов(51)М. Кл. С 01 В 7/28 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения К.С.Серов, В,Г.Серов, Б.Д,Константинов, Т.Б.Серова и А.Р.Болдырев Московский станкоинструментальный институти Бюро взаимозаменяемости в металлообрабатывающейпромышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕСИзобретение относится к области измерительной техники в машиностроении, а именно к средствам для контроля зубчатых колес, 5По основному авт.св. Р 204610 известно устройство для контроля зубчатых колес, содержащее два концентрично расположенных шпинделя, на одном из которых установлено измерительное колесо, а другой предназначен для установки контролируемого колеса, промежуточное колесо, предназначенное для зацепления с обоими колесами, и регистрирующее устройство, где промежуточное колесо выполнено сборным, состоящим иэ трех изолированных одно от другого и от ступицы колеса зубчатых венцов, иэ которых один находится в зацеплении с измерительным колесом, а два других предназначены для зацепления с контролируемым колесом, и зубья на них сфрезерованы через один, причем зубья контролируемого колеса образу ют с зубьями эацепляющихся с ним венцов электрические контакты, включенные в цепь регистрирующего устройства, обеспечивающего вычерчивание еще двух кривых, характеризующих фазы зацепления, к которым могут бйть определены другие параметры зубчатого зацепления, например коэффициент перекрытия.Известное устройство не обладает достаточной информативностью контроля, поскольку не позволяет получить по кривым Фаэ зацепления зубьев таких важных для анализа точности изготовления колес характеристик зацепления, как погрешности продолжительности контакта зубьев.Целью иэобрЕтения является повышение информативности контроля,Эта цель достигается тем, что промежуточное колесо выполнено с четвер.-. тым зубчатым венцом, электрически изолированным от трех его других венцов, и ступицы, и зацепляющимся с измерительным колесом, пара венцов, зацепляющихся с измерительным колесом, имеет форму и взаимное расположение зубьев, аналогичные Форме и взаимному расположению зубьев пары венцов, эацепляющихся с контролируемым колесом, а устройство снабжено измерительным узлом с источником импульсов высокой частоты и двумя идентичными каналами, включающими каждый блоксравйенияр инверторр считывающийблок, счетчик циклов, блоки определения знаков импульсов плюс или минуси запоминающий блок, на входы каналов измерительного узла подключеныпопарно сопротивления цепей всехэлектрических преобразователей углаповорота, образуемых соответствующими зубьями при обкатке зацепляющихся Венцов, каждая пара составленаиз венцов с одинаковым угловым расположением зубьев, один иэ преобразователей каждой пары подключен квходу блока сравнения устройства через инвертор,: выход блока сравнениясвязан с входами ситывающего блокарсчетчика циклов и блоков определе-,ния знака импульсов, вход блока определения знака минус соединен с Фодом блока сравнения, вход блока определения знака плюс - с выходом инвертора, выход источника импульсов высокой частоты соединен с входом считывающего блока, выходы счетчика циклов и блоков определения знаков им"пульсов подключены к входу запоминающего блока, а с регистратором связаны выоды эапоминаюших блок В обоихканалах.На Фиг.1 представлена механическая часть устройства, на Фиг 2блок-схема электрической части; нафиг, 3 - кривые Фаз зацепления зубьевНа два концентрично расположенныхшпинделя 1 и 2 устанавливаются соответственно измерительное и измеряемое колеса 3 и 4, Зубчатое колесо 3имеет те же геометрические параметры зубчатого.венца, что и контролируемое колесо 4.На шпиндель 5 устанавливают;сбоФное четырехвенцовое промежуточное колесо б, Венцы 7, 8 этого колеса введены в зацепление с измеряемым колесом 4, а венцы 9, 10 - с измерительным 3. Ширина каждой парывенцов равна ширине зубчатого венцасоответствующего сопряженного колеса. Венцы выполнены с удвоенным шагом зубьев, причем венцы 7, 9 соответственно смещены относительно венцов 8, 10 на величину углового шага,Вейцы электрически иэолированЫ"другот друга, от общей ступицы колесаи при обкатке с измерительным и измеряемым колесами образуют четырепреобразователя угла поворота, аименно, парами зубчатых венцов 4-7,4-8, 3-9, 3-10,Преобразователи включены в четырейдентичные, параллельно работающиеэлектрические цепи с общим источником питания 11. Каждая электричес"кая цепь включает в себя делительнапряжения из двух сопоотивленийи конТакты одного из преобразователейугла поворота, роль которых выпол;няют зубья соответствующих сойряженных венцов колес. Сопротивления 12, 13, 14, 15 делителей напряжения(В каждом делителе напряжения Обозначено по одному сопротивлению) указанных цепей подклютрен т попарно на -,ходдвухканального измерительного узла 16с идентичньми каналамир причем такимобразом, что в каждый .канал введеныпреобразователи угла поворота образованные иэмеряемам и измерительным кколесами с венцами промежуточногокОлеса,р сОЗДаюЩими заЦепление В ОДНОЙфазе, В результате к одному каналуподключены преобразователи угла поВОРотар составленные из зУбчатыхвенцов 4, 7 и 3,9, а к дРУгому - иззубчатых венцов 4, 8 и 3, 10. Поскольку каналы блока выполнены идеитичнымир то каждый канал состоитсоответстВенно иэ блОкОВ 17, 18 сраВненни, инверторов 19, 20 считывающих блоков 21, 22, счетЧиков 23, 242 О циклов блоков 25, 26 Опререлениязнака импульса плюс, блоков 27, 28опред .Ления знака импульса минус,эупоминающих блоков 29, 30. Выходыканалов подключены на регистратор 31.25,Сопротивления 12 и 15 с преобразователями угла поворота 4-7 и 4-8 под"ключены непосредственно на вход соответствующих блоков 17 и 18 сравнения,а -опротивления 13 и 14 с преобраэоваЭ телями угла поворота 3-9 и 3-10подключены к блокам сравнения 17 и 18соответственно через инверторы 19и 20.Выходы блоков 17 и 18 сравнениясоответственнб связаны с входамиС 4 итывающих блоков 21 и 22, счетчиков циклон 23 и 24, блоков 25 и 26определения знака импульса плюс, блоков 27 и 28 определения знаков им 4 О пульсов минус.Входы блоков 27 и 28 определениязнака импульса минус соединены соотВетственно с выходами без инверторовблоков сравнения 17 и 18, а входыд блоков 25 и 26 определения знакаимпульса плюс - с выходами инверторов 19 и 20.Оба канала имеют общий источникимпрльсов 1 высОКОЙ частоты 32 р Выхоцо которого соединен соответственно сосчитывающими блоками 21 и 22,Входысчетчиков 23 и 24 цикловблоков 25 и 26 определения знаковимпуЛьсов плюс, блоков 27 и 28 определения знаков импульсов минус подключены соответственно на входы заФ,поминающих блоков 29 и 30. Выходызапоминающих блоков 29 и 30 каналовизмерительного блока 16 подкл.л:еььк регистратору 31.6 О На регистратор 31 подаются сигналы с преобразователей угла поворота4-7 и 4-8 для кривых фаз зацеплениязубьев, необходимых для упрощенияанализа кривой кинематической по 65 грешности,С помощью измерительного электронного узла осуществляется измерение и регистрация погрешностей процолжитльностк контакта зУбьева пРОПОР цкональных погрешностям дуг зацепления,На Фкг. 3 представлены кривые сигналов, снимаемых с сопротивлений 12-15 преобразователей угла поворота для их дальнейшей электронной обработки, Кривые изображены попарно в соответствии с группировкой преобразователей угла поворота по Фазам зацепления зубьев, Иэ чертежа видно, что погрешность продолжительности контакта зубьев определяется как разность между участками, характеризующими продолжительность пересопряженкя зубьев измеряемого и промежуточного колес и измерительного к промежуточного колес, находящихся в одинаковых Фазах зацепления. Операция по измерению этой разности к выполняется измерительным электронным узлом 16.Измерение кчнематической погрешности производится с помощью преобразователя 33 угла поворота, элементы которого установлены на концентрично расположенных шпинделях 1 и 2. Преобразователь 33 подключен через усилитель (не показан) к регистратору 31.Устройство работает следующим образом.Измеряемое колесо 4 устанавливается на шпиндель 2 к вводится в зацепление с венцами 7, 8 промежуточного колеса 6. Включается кэмерительнорегистрирующая аппаратура, а также привод устройства (не показан). Производится обкатка в течение одного оборота измеряемого и измерительного колес совместно с промежуточным.При обкатке в зависимости от по" грешностей изготовления измеряемого колеса изменяется положение элементов преобразователя 33 у.ла поворота, Сигналы с преобразователя усиливаются и подаются на регистратор 31 для записи кривой кинематической погрешности.Кроме того, в зависимости от погрешностей изготовления колес, изменяются продолжительность контакта зубьев и соотношение их Фаз зацепления, Эти изменения улавливаются с помощью преобразователей угла поворота 4-7, 4-8, 3-9, 3-10. Сигналы с каждой пары преобразователей угла поворота, находящихся в одинаковой Фазе зацепления, подаются на соответствующий канал измерительного узла 16, причем сигнал от одного преобразователя пары поступает непосредственно на вход блока сравнения канала, сигнал от другого преобразователя предварительно инвертируется. Блоки 17 к 18 сравнения вырабатывает результирующие сигналы, определяющие разницу по времени в зацеплении сопоставляемых сопряженных парзубьев,Сигналы с блоков 17 и 18 сравнения поступают на считывающие блоки21 и 22, где стоят ровно столько,сколько длится разница. За это время счить 1 вающие блоки 21 и 22 пропускают от источника 32 сигналов высокой частоты определенное количествоимпульсов, которые вместе с сигналами счетчиков 23 и 24 циклов и блоков 25 и 26 определения знаков поступают в запоминающие блоки 29 и 30,5 откуда по потребности передаютсярегистрирующему устройству 31 для записи погрешностей продолжительностиконтакта каждой отдельной сопряженной пары зубьев измеряемого и проме 2 О жуточного колес по отношению к соответствующей ей по Фазе зацеплениясопряженной паре зубьев измерительного и промежуточного колес.Кроме того, записываются две кри 2вые Фаз зацепления зубьев, измеряемого и промежуточногоколес, длячего сигналы с преобразователей углаповорота 4-7 и 4-8 сразу пбдаютсяна регистркруюший блок 31.В результате осуществления дополнительной записи двух кривых для зацепления зубьев венцсв промежуточногоколеса с измерительным колесом появилась возможность путем совместнойэлектронной обработки этих кривыхЗэ с двумя кривыми Фаз зацепления зубьеввенцов промежуточного колеса с контролкруемьм колесом получать дополнительную характеристику зацепления -погрешности продолжительности контак 4 О та зубьев, т.е. повысить инФормативность кОнтрОля зубчатых колес аФормула, изобретенияустройство для контроля зубчатыхколес по авт.св. Р 204610, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения инФормативностк контроля,промежуточное колесо выполнено с5 О четвертым зубчатым венцом, электрически изолированным от трех егодругих венцов и ступицы и эацепляющимся с измерительным колесом, паравенцов, зацепляющихся с измерительным колесом, имеет Форму и взаимноерасположение зубьев, аналогичныеФорме и взаимному расположению зубьевпары венцов, эацепляющихся с контро"лируемым колесом, а устройство снабжено измерительным узлом с ксточни О ком импульсов высокой частоты к двумяидентичными каналами, включающимикаждый блок сравнения, кнвертор, считывающий блок, счетчик циклов, блокиопределения знаков импульсов плюс Я илк минус и запоминающий блок, навходы каналов измерительного узла"йод ключена попарно сопротивления цепей всех электрических преобразователей "угла поворота, образуемых соответствующими зубьями при обкатке зацепляю- ="цихсявенцов, каждая пара составлена, иэ венцов содинаковым угловым расположением зубьев, один иэ преобразо-вателей каждой пары подключенк"входу блока сравнения через инвертор,выход блбка-сравнения связан с входамисчитывающего блока, счетчика циклов и блоков определения знака импульсоввход блока определения знака минуссоединен с входом блока сравнения,вход блока определения знака плюсс"вйходом инвертора, выход источникаимпульсов высокой частоты соединенс входом считывающего блока, выходысчетчика циклов и блоков определения знаков импульсов подключены квходу запоминающего блока, а с регистратором связаны выходы запоминающихблоков в обоих каналах,767506 г Составитель Л. Кенигктор Г. улыбина Техред Н.Граб Коррек Ив ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 7227/54ВНИИПИ Гпо де1 3035, Мо Тираж 801ударственного комим изобретений и отва, Ж, Раушская Подписноета СССРрытийнаб., д. 4/5