Vorrichtung zum Prüfen von Zahnräderpaaren nach dem Einflankenabwälzverfahren.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von Zahnräderpaaren nach dem Binflankenabwälzverfahren mittels zweier zylindrischer, miteinander gekuppelter, in Drehung versetzbarer Messseheiben, wobei die beiden zu prüfenden Zahnräder mit gleichem Übersetzungsverhältnis wie die Scheiben, gleichachsig mit diesen anzuordnen bestimmt sind, das der einen SIessseheibe entsprechende Zahnrad fest mit dieser verbunden, das andere, mit dem ersteren in Eingriff, fest auf einer Welle, welche eine die andere Messscheibe tragende lIohlwelle durchdringt.
Für das Einflankenabwälzverfahren werden bekanntlich die Verzahnungen der beiden Räder in betriebsmässigen Eingriff gebracht, und die jeweils zu prüfenden Zahnseiten werden z. B. mittels Federdruck leicht gegeneinander gepresst. Die Drehriehtung kann beliebig gewählt werden.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung trägt die die Hohlwelle durehdringende Welle einen Hebelmechanismus, welcher Relativbewegungen zwischen der Hohlwelle und der sie durchdringenden WN'elle beim Antrieb der beiden Wellen auf ein die Drehbewegungen dieser beiden Wellen nicht mitmachendes Obertragungsorgan überträgt, das eine senk- recht zur Drehaxe dieser Wellen stehende Fläche aufweist, auf die der Hebelmechanis- mus im Bereich ihres Sehnittpunktes mit der Drehaxe der beiden Wellen einwirkt, wobei die Relativbewegungen der beiden Wellen vom Übertragungsorgan auf eine Anzeigevorriehtung übertragen werden, welche dazu dient,
bei der Prüfung die Gesamtfehler der beiden Zahnräder in Kurvenform aufzuzeichnen.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch die Vorrichtung, mit einem zu prüfenden Zahnräderpaar,
Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1,
Fig. 3 den Hebelmechanismus und eine Spannvorrichtung für Einflankenabwälzung im Schnitt,
Fig. 4 eine Ansieht der Spannvorrichtung und
Fig. 5 einen Aufriss eines Details des Hebelmechanismus.
Auf einer Gleitführung des Bettes 1 ist ein Schlitten 2 verschiebbar geführt, welcher mittels der Spindel 3 bewegt werden kann, und auf welchem eine Welle 4 drehbar gelagert ist.
Diese trägt an ihrem obern Ende eine zylindrische Messseheibe 5 und darüber das Zahnrad 7 eines zu prüfenden Zahnräderpaares, dessen Teilkreisdurehmesser mit dem Durdi- messer der Scheibe 5 übereinstimmt. Beide sind fest mit der Welle 4 verbunden. Am untern Ende trägt die Welle ein Kegelrad 9, das über ein Kegelrad 10 und eine Keilwelle 11 mit einem Schneckengetriebe 12 in Verbindung steht, dessen Antrieb über ein weiteres Sehneekengetriebe 13 durch einen Motor 14 erfolgt. Die beiden Schneekengetriebe reduzieren zweckmässig die verhältnismässig hohe Drehzahl des Motors soweit, dass sich das Prüf rad 7 beim Antrieb der Welle 4 nur sehr langsam bewegt.
Weiterhin ist auf dem Bett 1 eine Hohlwelle 15 drehbar gelagert, die am obern Ende mit einer zylindrischen Messscheibe 6 fest verbunden ist. Diese ist mit der Scheibe 5 durch Reibung gekuppelt, indem die beiden Scheiben mittels des Sehlittens 2 und der Spindel 3 kräftig zusammengepresst worden sind. Die Hohlwelle 15 ist von einer mit ihr gleichachsi- gen Welle 16 durchdrungen, die in ersterer spielfrei, jedoch drehbar gelagert ist. Am obern Ende der Welle 16 ist das zweite Zahnrad 8 fest aufgesetzt, das mit dem Zahnrad 7 in normalem Eingriff steht und dessen Teilkreisdurehmesser mit dem Durchmesser der Scheibe 6 übereinstimmt. Mit dem untern Ende der Welle 16 ist ein Gehäuse 17 verbunden, dessen untersten Teil, als Fortsetzung der Welle 16, ebenfalls im Bett 1 drehbar gelagert ist.
In diesem Gehäuse 17 ist ein Hebelmeeha- nismus. Ein Winkelhebel liegt mit einer Spitze seines obern Armes 18 gegen eine Abflachung an einem Arm 19 an (Fig. 3), welcher in der Hohlwelle 15 festsitzt. Der andere Arm 18' des Winkelhebels, der in der Mitte des Gehäuses 17 angeordnet ist, gibt durch Relativbewegungen der drehenden Wellen 15, 16 bewirkte Verschwenkbewegcmgen des Armes 18 über einen Bolzen 20 an einen zweiarmigen Hebel 21 weiter, der ebenfalls im Gehäuse 17 gelagert ist. Der andere Arm dieses Hebels weist eine kugelige Spitze S auf, die in der in Fig. 1 gezeichneten Mittelstellung der Teile genau in der Axe der Welle 16 liegt.
Sie drückt auf die ebene, zur Wellenaxe senkrechte Fläche des Kopfes eines Bolzens 22, der gleichachsig zu den Wellen 15, 16 angeordnet durch einen am Bett 1 befestigten Halter 23 undrehbar geführt ist. Der Bolzen steht in Verbindung mit einem Arm eines Winkelhebels 24, dessen anderer Arm eine Einstellschraube 25 aufweist. Diese wirkt auf die Übertragungsorgane einer nicht näher dargestellten Schreibvorrichtung 26, die auf das Papier der Schreibtrommel 27 die Relativ bewegungen der beiden Wellen 15, 16 als Kurve zweckmässig in starker Vergrösserung aufzeichnet. Zum Zwecke des Trommelantriebes ist auf der Keilwelle 11 ein Kegelrad 28 angeordnet, das über die Kegelräder 29, 30 die Trommel 27 übereinstimmend mit der Scheibe 5 und dem Prüfrad 7 dreht.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Naeh dem Einschalten des Motors 14 drehen sich das Zahnrad 7 und die Scheibe 5 langsam um ihre Aehse. Zweckmässig wird ein bezüglich Drehzahl einstellbarer Motor verwendet, der es ermöglicht, je nach Grösse des Zahnrades 7 dieses in etwa 1/2 bis 3 Minuten einmal zu drehen. Die Drehbewegung wird nun durch die Messscheibe 5 auf die Mess- scheibe 6 übertragen. Das Übersetzungsverhältnis des zu prüfenden Zahnräderpaares 7.
8 muss demjenigen der beiden Messscheiben 5, 6 gleich sein; die Durchmesser der Scheiben könnten jedoch auch kleiner als die entsprechenden Teilkreisdurchmesser der Räder sein.
In diesem Falle werden die Scheiben z. B. durch ein Stahlband miteinander antriebsverbunden und die Stellen 4, 16 auf normalen Aehsabstand der zu prüfenden Zahnräder ein- gestellt. Das Zahnrad 7 überträgt seine Drehung auf das Zahnrad 8. Dies kann entweder über die linken oder die rechten Zahnflanken geschehen. Zur Kupplung der gewünschten Flanken ist am Gehäuse 17 (Fig. 3, 4) ein Zapfen 31 vorgesehen, auf welchem eine Gabel 32 drehbar und feststellbar gelagert ist. In der Hochwelle 15, gegenüber dem Arm 19, sitzt ein Stift 33, welcher über zwei Federn 34 mit der Gabel 32 verbunden ist.
Die letztere wird zur Einstellung des geiviinschten Flankentriebes auf dem Zapfen 31 entsprechend geschwenkt und hernach mittels der Schraube 35 festgeklemmt, wodurch die beiden Prellen 15, 16 derart gegeneinander verspannt werden können, dass die Übertragung über die ge wünschte Zahnflanke erfolgt. Während nun aber die beiden zylindrischen Messseheiben 5, 6 stets genau dieselbe Umfangsgeschwindig- breit haben, dreht sich das getriebene Zalmrad 8 infolge der von in beiden Verzahnungen vorhandenen Flankenfehlern aller Art bewirkten Wälzungsungleichheiten nicht gleichmässig wie die Scheibe 6.
Da der Arm 19 und der Hebelarm 18 unter dem Druck der Feder 36 miteinander gekuppelt sind, fühlt der Arm 18' kleine Schwenkbewegungen entsprechend den Gesamtflankenfehlern der beiden Räder 7 und 8 aus. Diese werden durch die anschlie beenden Übertragungsorgane 20, 21, 22, 24 der Schreibvorrichtung 26 mitgeteilt, so dass diese die entsprechende Fehlerkurve der Flanken- wälzung in Abhängigkeit von der Drehung des Zahnrades 7 aufzeichnet. Die Drehrichtung hat auf die Messung keinen Einfluss. Zweck mässig ist eine Schreibvorrichtung vorgesehen, deren tTbersetzungsverhältnis entsprechend den verschiedenen Grössen der zu prüfenden Zahnräder einstellbar ist.
Device for testing pairs of gears according to the single-flank generating method.
The invention relates to a device for testing pairs of gears according to the bin flank rolling process by means of two cylindrical, mutually coupled measuring disks which can be set in rotation, the two gears to be tested with the same transmission ratio as the disks being intended to be arranged coaxially with them, the gear corresponding to the one measuring disk firmly connected to this, the other, in engagement with the former, firmly on a shaft which penetrates a hollow shaft carrying the other measuring disk.
For the Einflankenabwälzverfahren, the gears of the two wheels are known to be brought into operational engagement, and the respective tooth sides to be tested are z. B. slightly pressed against each other by means of spring pressure. The direction of rotation can be selected as desired.
In the device according to the invention, the shaft penetrating the hollow shaft carries a lever mechanism which transmits relative movements between the hollow shaft and the shaft penetrating it when the two shafts are driven to a transmission element which does not participate in the rotary movements of these two shafts and which transmits a perpendicular to the axis of rotation of these Waves has a standing surface on which the lever mechanism acts in the area of their point of intersection with the axis of rotation of the two waves, the relative movements of the two waves being transmitted from the transmission element to a display device which is used to
record the total errors of the two gears in the form of a curve during the test.
The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention. It shows:
1 shows a section through the device, with a pair of gears to be tested,
FIG. 2 is a plan view of FIG. 1,
3 shows the lever mechanism and a tensioning device for single-flank rolling in section,
Fig. 4 is a view of the clamping device and
Figure 5 is an elevation of a detail of the lever mechanism.
A slide 2, which can be moved by means of the spindle 3 and on which a shaft 4 is rotatably mounted, is guided displaceably on a sliding guide of the bed 1.
At its upper end, this carries a cylindrical measuring disk 5 and above it the gear 7 of a gear pair to be tested, the pitch circle diameter of which corresponds to the diameter of the disk 5. Both are firmly connected to shaft 4. At the lower end, the shaft carries a bevel gear 9, which is connected via a bevel gear 10 and a splined shaft 11 to a worm gear 12, the drive of which is provided by a motor 14 via a further tendon gear 13. The two Schneeken gearboxes expediently reduce the relatively high speed of the motor to such an extent that the test wheel 7 only moves very slowly when the shaft 4 is driven.
Furthermore, a hollow shaft 15 is rotatably mounted on the bed 1 and is firmly connected to a cylindrical measuring disk 6 at the upper end. This is coupled to the disk 5 by friction, in that the two disks have been forcefully pressed together by means of the face center 2 and the spindle 3. The hollow shaft 15 is penetrated by a shaft 16 coaxial with it, which in the former is supported without play but rotatably. At the upper end of the shaft 16, the second gear 8 is firmly attached, which is in normal engagement with the gear 7 and whose pitch circle diameter corresponds to the diameter of the disk 6. A housing 17 is connected to the lower end of the shaft 16, the lowermost part of which, as a continuation of the shaft 16, is also rotatably mounted in the bed 1.
In this housing 17 there is a lever mechanism. An angle lever rests with the tip of its upper arm 18 against a flat on an arm 19 (FIG. 3) which is stuck in the hollow shaft 15. The other arm 18 'of the angle lever, which is arranged in the middle of the housing 17, transmits pivoting movements of the arm 18 caused by relative movements of the rotating shafts 15, 16 via a bolt 20 to a two-armed lever 21, which is also mounted in the housing 17 . The other arm of this lever has a spherical tip S which lies exactly in the axis of the shaft 16 in the central position of the parts shown in FIG.
It presses on the flat surface, perpendicular to the shaft axis, of the head of a bolt 22 which is arranged coaxially to the shafts 15, 16 and is guided non-rotatably by a holder 23 attached to the bed 1. The bolt is connected to one arm of an angle lever 24, the other arm of which has an adjusting screw 25. This acts on the transmission members of a writing device 26, not shown in detail, which records the relative movements of the two shafts 15, 16 as a curve on the paper of the writing drum 27, expediently at a high magnification. For the purpose of the drum drive, a bevel gear 28 is arranged on the splined shaft 11, which rotates the drum 27 via the bevel gears 29, 30 in accordance with the disk 5 and the test wheel 7.
The mode of operation of the device described is as follows: After the motor 14 has been switched on, the gear wheel 7 and the disk 5 slowly rotate about their axis. It is useful to use a motor which can be adjusted in terms of speed and which makes it possible, depending on the size of the gear wheel 7, to rotate it once in about 1/2 to 3 minutes. The rotary movement is now transmitted to the measuring disk 6 through the measuring disk 5. The gear ratio of the gear pair to be tested 7.
8 must be the same as that of the two measuring disks 5, 6; however, the diameter of the disks could also be smaller than the corresponding pitch circle diameter of the wheels.
In this case, the discs are z. B. drive-connected to each other by a steel belt and the points 4, 16 are set to the normal distance between the gears to be tested. The gear 7 transmits its rotation to the gear 8. This can be done either via the left or the right tooth flanks. For coupling the desired flanks, a pin 31 is provided on the housing 17 (Fig. 3, 4) on which a fork 32 is rotatably and lockably mounted. In the vertical shaft 15, opposite the arm 19, there is a pin 33 which is connected to the fork 32 via two springs 34.
The latter is pivoted accordingly to adjust the geiviinschten flank drive on the pin 31 and then clamped by means of the screw 35, whereby the two bounces 15, 16 can be braced against each other in such a way that the transmission takes place via the desired tooth flank. But while the two cylindrical measuring disks 5, 6 always have exactly the same circumferential speed, the driven gear wheel 8 does not rotate evenly as the disk 6 due to the rolling inequalities caused by flank errors of all kinds in both gears.
Since the arm 19 and the lever arm 18 are coupled to one another under the pressure of the spring 36, the arm 18 ′ feels small pivoting movements corresponding to the total flank errors of the two wheels 7 and 8. These are communicated to the writing device 26 by the subsequent transmission elements 20, 21, 22, 24, so that the writing device 26 records the corresponding error curve of the flank rolling as a function of the rotation of the gear wheel 7. The direction of rotation has no influence on the measurement. A writing device is expediently provided, the transmission ratio of which can be set according to the various sizes of the gears to be tested.