CH404969A - Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Geräuschstärke sowie zur Ermittlung der Lage von schadhaften Zahnradzähnen - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Geräuschstärke sowie zur Ermittlung der Lage von schadhaften Zahnradzähnen

Info

Publication number
CH404969A
CH404969A CH1282362A CH1282362A CH404969A CH 404969 A CH404969 A CH 404969A CH 1282362 A CH1282362 A CH 1282362A CH 1282362 A CH1282362 A CH 1282362A CH 404969 A CH404969 A CH 404969A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
gear
tested
cathode ray
ray tube
determining
Prior art date
Application number
CH1282362A
Other languages
English (en)
Inventor
William Brierley Richard
Original Assignee
Austin Motor Company Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Austin Motor Company Limited filed Critical Austin Motor Company Limited
Publication of CH404969A publication Critical patent/CH404969A/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H3/00Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid

Description


  
 



  Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Geräuschstärke sowie zur Ermittlung der Lage von schadhaften Zahnrad zähnen
Die Erfindung bezieht sich auf Geräuschmessungen an Zahnrädern für Getriebe und auf die Feststellung der Lage schadhafter Zahnradzähne.



   Das Prüfen von Zahnrädern auf ruhiges Laufen wird häufig mit Maschinen durchgeführt, bei denen zwei Zahnräder, ein zu prüfendes Zahnrad und ein Normalzahnrad, miteinander kämmend in einer geschlossenen Kammer laufen, und dass die so erzeugten Laute mit blossem Ohr ohne irgendwelche Hilfsmittel abgehört werden.



   Das durch das Laufen der miteinander kämmenden Zahnräder entstehende Geräusch weist grundlegende Kennzeichen in bezug auf Lautstärke und Frequenz auf, jedoch kann jeweils ein  schlagartiges Geräusch  auf Grund schadhafter Zähne, oder können  rhythmische Schläge  durch falschen Zuschnitt oder Verformung infolge von Warmbehandlung usw., auftreten. Zwar ist es nicht schwierig, derartig hörbare Fehleranzeichen mit dem Ohr aufzunehmen, jedoch ist es eine besondere Aufgabe, die Lage der dafür verantwortlichen Zähne festzustellen. Noch schwieriger ist es, eine bestimmte Lautstärke des Geräusches, oberhalb der die Zahnräder zurückgewiesen und unterhalb der die Zahnräder annehmbar und verwendbar sind, im Gedächtnis zu behalten.



   Bei der Erfindung sollen diese beiden Schwierigkeiten insbesondere durch eine Vorrichtung. behoben    werden, die bei Anbringen an eine Zahnräderp    vorrichtung direkt die Zähne bezeichnet, die die schlagartigen Geräusche verursachen, die rhythmischen Anschläge kenntlich macht, und. die das erzeugte Geräusch quantitativ misst. Das verbesserte Prüfverfahren für Zahnräder arbeitet für alle praktischen Zwecke unabhängig von   Fremd-. oder    Störgeräuschen, und die Maschinen, bei denen es verwendet wird, können innerhalb eines hohen Pegels an Neben- oder Umgebungsgeräuschen arbeiten.



   Erfindungsgemäss wird die Messung des Gesamtgeräusches, das durch das Laufen eines zu prüfenden Zahnrades in Verbindung mit einem Normalzahnrad erzeugt wird, sowie die Feststellung der Lage schadhafter Zähne durch eine Kathodenstrahlröhre erzielt, die mit Stromkreisen für die Signalverstärkungsund die Zeitbasis (Zeitablenkung) in der Weise versehen ist, dass die verstärkte Ausgangsleistung eines Mikrophons, das so angeordnet ist, dass es nur die von den Zahnrädern abgegebenen Geräusche aufnimmt, mit einer linearen Zeitablenkung als Elektronenstrahlbild wiedergegeben wird, deren Wiederholungsfrequenz mit der Drehzahl des zu prüfenden Zahnrades synchronisiert wird. Diese Synchronisation wird z. B. durch einen Impulsgenerator bewirkt, der mit einer Welle in Verbindung steht, auf der das zu prüfende Zahnrad angebracht ist und mit der es umläuft.



   Die Erfindung ist im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Vorderansicht einer Zahnräderprüfmaschine, die zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet wird,
Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht von abgebrochenen Teilen der mechanischen Vorrichtung der erfindungsgemässen-Zahnräderprüfmaschine,
Fig. 3 ein typisches Beispiel einer Kurve, die eine Kathodenstrahlröhre anzeigt, wenn ein Zahnrad mit einem beschädigten Zahn mittels des erfindungsgemässen Verfahrens geprüft wird,
Fig. 4 eine Kurve, die eine   Kathodenstrahfröhre    anzeigt, wenn die Erfindung auf das Messen des   Gesamtgeräusches zweier miteinander kämmender Zahnräder angewendet wird, und
Fig. 5 ein Schaltschema der elektronischen Einrichtung, die zur Ausführung des Verfahrens verwendet wird.



   Die Zahnräderprüfmaschine 1 (Fig. 1) besteht aus einem Normalzahnrad 2, das auf einer Welle 3 sitzt, die ihrerseits durch einen Elektromotor 4 mittels eines Riemens 5 antreibbar ist. Auf einer Gegenwelle 6 sitzt das zu prüfende Zahnrad 7 in einer Klemmhülse 8 so, dass es mit dem Normalzahnrad 2 in Eingriff steht. Ein angelenkter Deckel 9 ermöglicht den Zugang zu den Zahnrädern.   Über    der Maschine ist ein Kathodenstrahl-Oszillograph 10 angeordnet. Die Gegenwelle 6 ist mit einer Bremse 11 versehen, die mittels eines von Hand bedienbaren Hebels 12 betätigbar ist.



   Ein Mikrophon 13 (Fig. 2) ist so angeordnet, dass es die von den beiden Zahnrädern 2 und 7 erzeugten Geräusche empfängt, und ist mittels einer Leitung 14 mit dem Oszillographen 10 verbunden.



  Ein Weicheisenstück 15 ist in den Umfang eines nichtmagnetischen Rings 16 bündig mit diesem endend eingebettet, der koaxial und fest auf der Welle 6 sitzt. Eine Impuls-Aufnehmer-Spule 17, die um einen Dauermagneten gewickelt ist, ist in solcher Lage angeordnet, dass sie periodisch von dem Weicheisenstück 15 bei dessen Vorbeigang erregt wird, und sie ist mittels einer Leitung 18 mit dem Oszillographen 10 verbunden.



   Mittels des Weicheisenstücks 15 und der Aufnehmerspule 17 wird die horizontale Ablenkung auf der Zeitachse (Zeitbasis), die auf dem Bildschirm des Oszillographen 10 als Elektronenbild erscheint, mit der Drehzahl des zu prüfenden Zahnrads 7 synchronisiert. Hat dieses Zahnrad einen schadhaften Zahn, so äussert sich dies durch ein schlagartiges Geräusch, das einmal pro Umdrehung des Zahnrades auftritt. Ein derartiges schlagartiges Geräusch verursacht eine plötzliche vertikale Ablenkung der Kathodenstrahlenspur, wie dies durch die Spitze 19 in der Spur 20 in Fig. 3 dargestellt ist.

   Zur Ermittlung eines schadhaften Zahnes ist es lediglich notwendig, auf der horizontalen Skala 21 (Fig. 3) die Stelle abzulesen, bei der die Spitze 19 erscheint und direkt die entsprechende Zahl auf der Skala 22 (Fig. 2) abzulesen, die auf der Klemmhülse 8 eingraviert ist, die das zu prüfende Zahnrad 7 trägt.



   Eine Messung des gesamten Geräusches, das von den Zahnrädern 2 und 7 hervorgerufen wird, kann dadurch erzielt werden, dass der Schalter 23, der vorzugsweise am Gehäuse des den Bildschirm enthaltenden Sichtgerätes (Oszillograph 10) angeordnet ist, nach oben geschaltet wird. In diesem Falle wird das Gesamtgeräusch, das während jeder Umdrehung der Zahnräder erzeugt wird, als eine relativ ebene horizontale Spur 24 (Fig. 4) angezeigt, deren Lautstärke bzw. Geräuschpegel durch die vertikale Skala 25 angegeben wird. Die gezeichneten fünf Unterteilungen dieser Skala stellen willkürliche Werte für die Lautstärke dar; jedoch kann das Gerät so eingestellt bzw. geeicht werden, dass wenn ein Standardwert festgelegt worden ist, bei dem ein Zahnrad annehmbar und verwendbar ist, diese Unterteilungswerte genau den Lautstärken bzw.

   Geräuschpegeln entsprechen, bis zu denen ein jeweiliges Zahnrad verwendbar und zulässig und über denen das Zahnrad zurückzuweisen bzw. Ausschuss ist. Aus dem in Fig. 5 dargestellten Schaltbild ist ersichtlich, dass der elektrische Kreis aus zwei Teilen besteht: dem mit dem Mikrophon 13 verbundenen Verstärker und der Zeitablenkung.



   In dem ersten wird der Ausgang des Mikrophons zuerst durch Elektronenröhren V1 und V2A verstärkt Ein Spannungsverdopplungskreis mit Gleichrichtern   MR1    und MR2 erzeugt daraus ein gleichgerichtetes Signal, das positiv in bezug auf die Spannung des Verbindungspunktes der Widerstände   R 19    und R20 ist, und nach einer teilweisen Integration durch einen Kondensator C7 und einen Widerstand   R11    an das Gitter einer Röhre V3A gelangt, die zusammen mit einer Röhre V3B einen Gegentaktverstärker für die Signalplatten SP einer Kathodenstrahlröhre   V7    bildet, die in dem Gehäuse eines Oszillographen 10 (Fig. 1) angebracht ist.

   Die Anoden der Röhren   V3A    und V3B sind gleichstrommässig mit den Signalplatten SP verbunden, wobei die Auslenkung in Richtung der Y-Achse durch eine Ver änderung der Gitter-Vorspannung der Röhre V3B mittels eines Potentiometers P2 eingestellt werden kann.



   Wenn man die Geräuschstärke der Zahnräder 2 und 7 messen will, wird der Schalter 23 geschlossen, wodurch ein grosser Kondensator C8 an den Ausgang des das Gitter der Röhre V3A speisenden Spannungsverdopplers gelegt wird. Auf diese Weise werden die schnellen, beim Umlaufen der Zahnräder auftretenden Spannungsschwankungen aufgezeichnet, und wie bereits beschrieben, wird die Geräuschstärke durch die Lage der Linie 24 (Fig. 4), die auf der Skala 25 angezeigt wird, gemessen.



   Der Eingang des Zeitkreises wird durch die Impuls-Aufnehmerspule 17 gebildet, deren Ausgangsleistung je einen Impuls pro Umdrehung des zu prüfenden Zahnrades 7 beträgt. Nach Verstärkung durch eine Röhre V4, wird der entstandene negative Impuls einer Röhre V2B zugeführt, die normalerweise durch eine positive Gittervorspannung über einen Widerstand R25 voll leitfähig gehalten wird.



  Jedesmal, wenn die Röhre   V2B    durch den negativen Impuls an ihrem Gitter gesperrt wird, entsteht an ihrer Anode ein positiver Impuls grosser Amplitude. Dieser Impuls wird durch einen Kondensator C14 und einen Widerstand R29 differenziert, und die durch die Anstiegsflanke bedingte positive Spitze wird durch einen Gleichrichter MR3 ab  geschnitten. Die verbleibende negative Spitze, die mit der   Abstiegsflanke    des Impulses der Röhre V2B zusammenfällt, sperrt eine Röhre V5 an ihrem   Bremsgitter;    da diese Röhre als Transitron mit Miller-Rückkopplung von Anode zu Steuergitter und mit überkreuz gekoppelten Schirm- und Bremsgittern geschaltet ist, wird eine lineare Sägezahnkurve an der Anode hervorgerufen, die mit der Umdrehung der Zahnradwelle 6 (Fig. 2) synchron ist.

   Für eine genaue Synchronisation muss die selbsttätige   Fre    quenz des Transistors etwas niedriger als die Umdrehungsfrequenz (Drehzahl) der Welle 6 sein, und dieser Zustand kann durch die Einstellung des Potentiometers P3 erreicht werden (Zeitbasis-Wiederholungsfrequenz).



   Von der Anode der Röhre V5 wird ein Teil der erzeugten sägezahnförmigen Spannung durch das Potentiometer   P5    (Zeitbasisamplitude) abgegriffen, und dem Gitter einer Röhre V6A zugeführt, welche zusammen mit einer Röhre V6B einen Gegentaktverstärker für die Zeitablenkungsplatten   TB    der Ka  thodenstrahlröhre    V7 bildet. In ähnlicher Weise wie die Anoden der Verstärkerröhren V3A und V3B gleichstrommässig mit den Signalplatten SP verbunden sind, sind die Anoden der Röhre V6A und V6B gleichfalls direkt mit den Zeitablenkungsplatten TB der Kathodenstrahlröhre V7 verbunden; dabei kann die Ablenkung in der X-Richtung durch Veränderung der Gittervorspannung der zweiten Röhre   V6B    eingestellt werden.

   Ein Austasten des Kathodenstrahls der Kathodenstrahlröhre V7   wäh-    rend des Rücklaufs wird dadurch erzielt, dass die negative Rechtseckkurve des Schirmgitters der Röhre V5 über einen Kondensator C1S an das Steuergitter G der Kathodenstrahlröhre gelegt wird.



   Was die Leistungszufuhr betrifft, so arbeiten beide Teile des elektrischen Kreises mit einer Hochspannung von   f300    Volt. Dieser Strom wird von einem Transformator   T1    mittels Doppelweggleichrichtern MR5 und MR6 erzeugt, mittels einer Drehfeldspule L1 und Kondensatoren C19 und C20 geglättet und durch Dioden V8 und V9 stabilisiert.



   Eine Hochspannungsspeisung von etwa 610 Volt für die Kathodenstrahlröhre V7 wird erzeugt, indem ein negative Bezugsniveau von - 430 Volt von dem aus Kondensator C23 und Gleichrichtern   MR7    und MR8 bestehenden Spannungsverdoppler und die Anodenhöchstspannung von den Anoden der beiden   Gegentaktverstärker    V3A, V3B und V6A, V6B abgeleitet werden.



   Die vier Anoden dieser Röhren, die die Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre V7 speisen, sind ausserdem mit deren Endanode FA über gleiche Widerstände   R37... R40    verbunden. Diese Anordnung liefert nicht nur eine Endanodenhöchstspannung von etwa + 180 Volt, sondern sichert auch eine gute Fokussierung, weil diese Spannung von selbst ein mittlerer Wert bzw. der Mittelwert zwischen den an die vier Ablenkplatten angelegten Spannungen ist.   

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Bestimmung der Geräuschstärke sowie zur Ermittlung der Lage von schadhaften Zahnradzähnen durch Messen der Gesamtgeräuschstärke, die von einem mit einem Normalzahnrad kämmenden zu prüfenden Zahnrad erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mikrophon (13) zur Aufnahme der Geräusche so angebracht wird, dass es nur die von den Zahnrädern (2 und 7) abgegebenen Geräusche aufnimmt; dass das Ausgangssignal des Mikrophons verstärkt und einer Kathodenstrahlröhre (10) zugeführt wird, die mit Stromkreisen zur Signalverstärkung und für die Zeitbasis in der Weise in Verbindung steht, dass das verstärkte Ausgangssignal mit einer linearen Zeitablenkung als Elektronenstrahlbild wiedergegeben wird; und dass die Wiederholungsfrequenz der Zeitbasis bzw. Zeitablenkung mit der Drehzahl des zu prüfenden Zahnrades (7) synchronisiert wird.
    II. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf einer angetriebenen Welle (3) festsitzendes Zahnrad (2) in Eingriff mit dem auf einer Gegenwelle (6) festsitzenden, zu prüfenden Zahnrad (7) steht, dass ein Mikrophon (13) zur Geräuschaufnahme so angeordnet ist, dass es praktisch lediglich die von den beiden Zahnrädern (2 und 7) ausgesandten Geräusche aufnimmt und dass eine Kathodenstrahlröhre (10) mit Bildschirm von der verstärkten Ausgangsleistung des Mikrophons gespeist wird.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zum Synchronisieren der Wiederholungsfrequenz der Zeitablenkung mit der Drehzahl des zu prüfenden Zahnrades (7) in Form eines Impulsgenerators (15, 17) vorgesehen ist, der der Welle (6) zugeordnet ist, mit der das zu prüfende Zahnrad (7) umläuft.
    2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Weicheisenstück (15) an einem nichtmagnetischen Ring (16) vorgesehen ist, der koaxial und fest mit der Gegenwelle (6) verbunden ist, und dass eine Aufnehmerspule (17) in der Nähe des Weicheisenstückes so angeordnet ist, dass sie periodisch erregt wird und dem Zeitablenkungskreis der Kathodenstrahlröhre (10) eine synchronisierende Eingabe liefert.
    3. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie das bei jeder Umdrehung der Zahnräder (2 und 7) erzeugte Gesamtgeräusch quantitativ durch die Höhenlage der resultierenden waagrechten Spur (24) in bezug auf eine vertikale Skala des Bildschirms der Kathodenstrahlröhre (10) anzeigt, wobei die Einheit der vertikalen Skala willkürlich gewählte Werte des Geräuschpegels darstellen.
    4. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das zu prüfende Zahnrad (7) in einer Haltehülse (8) gelagert ist, die mit einer umlaufenden numerischen Skala (22) versehen ist.
    5. Einrichtung nach Patentanspruch II und Un teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine waagrechte Skala (21) auf der Kathodenstrahlröhre (10) der Skala (22) zugeordnet ist, damit fehlerhafte, z. B. durch eine Spitze (19) auf dem Bildschirm auf gezeigte Zähne lokalisiert werden können.
CH1282362A 1961-11-02 1962-11-01 Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Geräuschstärke sowie zur Ermittlung der Lage von schadhaften Zahnradzähnen CH404969A (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3920761A GB945777A (en) 1961-11-02 1961-11-02 Improvements relating to gear noise measurement and the location of defective gear teeth

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH404969A true CH404969A (de) 1965-12-31

Family

ID=10408283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH1282362A CH404969A (de) 1961-11-02 1962-11-01 Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Geräuschstärke sowie zur Ermittlung der Lage von schadhaften Zahnradzähnen

Country Status (2)

Country Link
CH (1) CH404969A (de)
GB (1) GB945777A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19912921A1 (de) * 1998-08-18 2000-03-02 Wolfgang Linnenbrink Meßvorrichtung
CN108292509A (zh) * 2015-12-25 2018-07-17 富士施乐株式会社 终端装置、诊断系统、诊断方法以及程序

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3530712A (en) * 1968-05-22 1970-09-29 Daldi & Matteucci Spa Off Mec Machines for the noise testing of gears
US3712130A (en) * 1970-10-30 1973-01-23 Gen Electric Detection of distributed defects in gear assemblies

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19912921A1 (de) * 1998-08-18 2000-03-02 Wolfgang Linnenbrink Meßvorrichtung
DE19912921B4 (de) * 1998-08-18 2005-01-27 Wolfgang Linnenbrink Meßvorrichtung zur Qualitätsprüfung von Zahnrädern und Zahnwellen
CN108292509A (zh) * 2015-12-25 2018-07-17 富士施乐株式会社 终端装置、诊断系统、诊断方法以及程序

Also Published As

Publication number Publication date
GB945777A (en) 1964-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2061483C2 (de) Verfahren zur Durchführung des Verfahrens zum Prüfen elektronischer Einrichtungen und Vorrichtung
DE3238672C2 (de) Einrichtung zum Gewinnen von Tonwertkorrektureinstellgrößen für einen Farbscanner
CH404969A (de) Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Geräuschstärke sowie zur Ermittlung der Lage von schadhaften Zahnradzähnen
DE2950650A1 (de) Vorrichtung zur opto- elektronischen messung der flaechendeckung einer offset-druckplatte oder einer der offset-druckplattenherstellung dienenden druckvorlage
DE2134160A1 (de) Zeitmarkengenerator
DE2624865A1 (de) Geraet zur umsetzung von halbtonbildern in strichzeichnungen
EP0216995A1 (de) Röntgendiagnostikanlage
DE1190684B (de) Verfahren zur Darstellung von seismischen Schwingungszuegen
DE825008C (de) Verfahren und Geraet zur Registrierung von elektrischen und in solche umwandelbaren Schwankungserscheinungen
DE2533298C3 (de) Oszillograph zur Messung von Größe und Dauer von elektrischen Eingangssignalen
DE1057366B (de) Rechenverfahren und -vorrichtung
DE2929063A1 (de) Vorrichtung zur einstellung der frequenzcharakteristik bei magnetischen aufzeichnungs- und wiedergabegeraeten
DE2140561C3 (de) Schaltungsanordnung zur Erhaltung einer Konturinformation aus einem Videosignal
DE2106977B1 (de) Quasikontinuierhch mittels einer Zahldekadenkette durchstimmbarer Frequenz dekadengenerator mit einem Frequenzmarken geber
DE1473448B2 (de) Vorrichtung zur Messung der Unwucht eines Drehkörpers
DE2352692A1 (de) Geraet zur untersuchung der herzimpulsfrequenz
DE1473448C (de) Vorrichtung zur Messung der Unwucht eines Drehkörpers
DE960693C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Rasterbildes
DE1256681B (de) Regelschaltung fuer ein Fernsehsignal zum selbsttaetigen Ausgleich von raschen Pegelaenderungen, welche bei der Normwandlung von Fernsehsignalen unterschiedlicher Vertikalfrequenz, vorzugsweise bei 10 Hz Differenzfrequenz, auftreten
DE1921636C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Belichten von rechteckigen Flächenstücken auf einem lichtempfindlichen Material
DE1573985A1 (de) Massenspektrometeranordnung
DE1914743C (de) Elektrisches Digitalmeßgerät ohne Anzeigespeicher
DE1269718B (de) Betriebsschaltung fuer einen Bildraster-Elektronenstrahloszillographen
DE1044870B (de) Schaltungsanordnung zur Wiedereinfuehrung der Gleichstrom-komponente eines Videosignals
DE892635C (de) Schaltungsanordnung fuer Elektronenstrahl-Oszillographen zur Untersuchung waehlbarer Teilausschnitte mit grosser Aufloesung