DE10342629B4

DE10342629B4 - Method and device for measuring gears

Info

Publication number: DE10342629B4
Application number: DE2003142629
Authority: DE
Inventors: Holger Sprenger
Original assignee: Individual
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-09-15
Filing date: 2003-09-15
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: DE10342629A1

Abstract

Verfahren zum Messen von Getriebelagerstellen an aus zwei Gehäusehälften bestehenden Gehäusen von Getrieben, bei dem jede Getriebewelle und/oder Differential mit dem einen Ende in eine eine Lagerschale enthaltende Lagerstelle einer Gehäusehälfte eingesetzt und die zur selben Welle gehörende Lagerstelle der anderen Gehäusehälfte frei von einer Lagerschale ist, wobei zur Messung der Lagerstellen auf die Getriebewelle und auf die lagerschalenfreie Lagerstelle eine dem späteren Betriebszustand entsprechende Last aufgebracht und die Messung unter dieser Last durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Messen jede Gehäusehälfte (1 bzw. 13) einzeln abgestützt und auf jede zu messende Lagerstelle eine eigene Last (7 bzw. 17) aufgebracht wird.method for measuring transmission bearing points on consisting of two housing halves housings of gearboxes where each gear shaft and / or differential with the one end in a bearing shell containing a bearing shell a housing half used and those belonging to the same wave Bearing of the other housing half free from a bearing shell, wherein for measuring the bearings on the transmission shaft and on the bearing cup-free bearing a later Operating state applied corresponding load and the measurement below performed this load is characterized in that when measuring each housing half (1 or 13) individually supported and a separate load on each bearing to be measured (7 or 17) is applied.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method according to the preamble of Claim 1.

In der Praxis werden bisher Getriebe und ihre Teile überwiegend im unbelasteten Zustand vermessen, um die durch Fertigungstoleranzen bedingten Abweichungen der Lagerstellen exakt zu ermitteln.In In practice, gearboxes and their parts have become predominant measured in the unloaded state by the manufacturing tolerances conditional deviations of the bearings to determine exactly.

Insbesondere wenn beim Einsatz von Kegelrollenlagern eine gezielte Lagervorspannung im zusammengebauten Zustand erreicht werden soll, sind diese Messungen oft ungenau, weil die im Betrieb durch die Belastung der Bauteile auftretenden Verformungen nicht erfasst werden. Man behilft sich in der Praxis daher in der Regel dadurch, dass die anhand aufwändiger Testreihen vorher ermittelten Abweichungen gegenüber dem Betriebszustand durch Eingabe von Korrekturfaktoren in die Konstanten der Messrechner berücksichtigt werden. Da diese Abweichungen jedoch von Getriebe zu Getriebe, insbesondere in der Großserienproduktion, bei der die Gehäusebauteile aus verschiedenen Gussformen erzeugt werden, unterschiedlich sind, lassen sich dadurch Messungenauigkeiten nicht ausreichend vermeiden.Especially when using tapered roller bearings targeted bearing preload in the assembled state, these measurements are often inaccurate, because in operation due to the load on the components occurring deformations are not detected. Man makes himself in practice, therefore, usually by the fact that based on complex test series previously determined deviations from the operating state Input of correction factors in the constants of the measuring computer considered become. However, since these deviations from gearbox to gearbox, in particular in mass production, at the housing components are produced from different molds, are different, can not be sufficiently avoided by measurement inaccuracies.

Durch die DE 39 16 314 C2 ist bereits ein gattungsgemäßes Verfahren zum Vermessen der Lagerstellen der beiden Gehäusehälften eines Getriebegehäuses bekanntgeworden, bei dem zwischen die beiden Gehäusehälften, deren eine bereits mit den Lagern und Wellen bestückt ist, während deren andere frei von Lagern und Wellen ist, eine Zwischenwand eingesetzt und die Gehäusehälften dann zusammen mit der Zwischenwand miteinander verschraubt werden. Die Zwischenwand ist im Bereich der Wellen mit Durchbrechungen für die Wellen versehen, in deren Bereich Messdosen angeordnet sind, die sich bei miteinander und mit der Zwischenwand zusammengebauten Gehäusehälften in den Lagerstellen der lager- und wellenfreien Gehäusehälfte abstützen. Bei einer Variante dieses bekannten Verfahrens wird mittels Axialkraft-Federblöcken, denen Axialkraftmessdosen nachgeschaltet und denen Axialwegmessfühler parallelgeschaltet sind, zwischen den einander in Axialrichtung der Wellen zugeordneten Lagerstellen der beiden Gehäusehälften eine der gewünschten Lagervorspannung entsprechende Axialkraft erzeugt. Aufgrund der so gewonnenen Messergebnisse können dann unmittelbar die Dicken der zum Erzeugen der gewünschten Lagervorspannung in die Lagerstellen der zunächst lager- und wellenfreien Gehäusehälfte einzulegenden Beilegescheiben ermittelt werden.By the DE 39 16 314 C2 already a generic method for measuring the bearings of the two housing halves of a gear housing has become known, in which between the two housing halves, one of which is already equipped with the bearings and shafts, while the other is free of bearings and shafts, an intermediate wall and the housing halves then bolted together with the intermediate wall. The intermediate wall is provided in the region of the waves with openings for the waves, in the area of which measuring cans are arranged, which are supported by the housing halves assembled together and with the intermediate wall in the bearing points of the bearing-free and shaft-free housing half. In a variant of this known method is by means of Axialkraft spring blocks, which Axialkraftmessdosen downstream and which Axialwegmessfühler are connected in parallel, between the mutually in the axial direction of the shafts associated bearing points of the two housing halves generates a desired bearing preload corresponding axial force. On the basis of the measurement results obtained in this way, the thicknesses of the shims to be inserted to produce the desired bearing preload in the bearing points of the initially bearing-free and shaft-free housing half can then be determined directly.

Dieses bekannte Messverfahren hat den Nachteil, dass die Getriebehälften unter Einfügung der Zwischenwand vor dem Messen zusammengebaut werden und die Gehäusehälften nach dem Messen voneinander getrennt und die Zwischenwand entfernt werden müssen. Durch den enormen Zeitaufwand für das Fügen der Gehäusehälften, das Verschrauben, Messen, Lösen der Schrauben und Demontieren der Gehäusehälften sowie der Zwischenwand ist diese Verfahrensweise für die industrielle Serienfertigung nicht geeignet.This known measuring method has the disadvantage that the transmission halves under Insertion of the Intermediate wall to be assembled before measuring and the housing halves after the measuring separated and the intermediate wall are removed have to. Due to the enormous time required for the joining the housing halves, the Screwing, measuring, releasing the screws and dismantling of the housing halves and the intermediate wall this is the procedure for industrial mass production not suitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des vorstehend beschriebenen Standes der Technik zu beseitigen und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszugestalten, dass unter Beibehaltung des Vorteils der Messung unter Betriebslast die Messung schneller und einfacher durchgeführt werden kann.Of the Invention is based on the object, the disadvantages of the above described prior art and a method according to the preamble of claim 1 in such a way that under Maintaining the benefit of measuring under operating load the measurement faster and easier can be.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is in a generic method with the characterizing Characteristics of claim 1 solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Messung der Lagerstellen in den beiden Gehäusehälften jeweils für sich bei voneinander getrennten Gehäusehälften durchgeführt. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Gehäusehälften vor dem Messen zu fügen und miteinander sowie mit einem Hilfsbauteil zu verschrauben und nach dem Messen diese Teile wieder voneinander zu lösen. Die Durchführung der Messung selbst ist außerdem einfacher, weil das Innere der Gehäusehälften frei zugänglich ist. Die Messung bleibt trotzdem genau, weil jede einzelne Lagerstelle mit der der angestrebten Lagervorspannung entsprechenden Betriebslast belastet wird.in the method according to the invention is the measurement of the bearings in the two housing halves respectively for themselves performed at separate housing halves. Thereby deleted the need to front the case halves to add to the measurement and to bolt together and with an auxiliary component and after measuring these parts again from each other to solve. The Carrying out the Measurement itself is also easier, because the inside of the housing halves is freely accessible. Nevertheless, the measurement remains accurate because each individual storage location with the operating load corresponding to the desired bearing preload is charged.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 und 3.Advantageous embodiments the method according to the invention emerge from the claims 2 and 3.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zum Messen von Getrieben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.The The invention also relates to a device for measuring Driven according to the preamble of claim 4.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der oben erwähnten DE 39 16 314 C2 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung bestehen die Mittel zum Aufbringen einer dem späteren Betriebszustand entsprechenden Last auf die Lagerstellen aus Axialkraft-Federblöcken, die zwischen die freien Wellenenden und die lagerfreien Lagerstellen der einen Gehäusehälfte beim Messen eingesetzt werden. Solche Axialkraft-Federblöcke sind aufwändig herzustellende und störanfällige Aggregate, deren Einsatz es außerdem erforderlich macht, die Gehäusehälften und eine Hilfs-Zwischenwand vor dem Messen miteinander zu verschrauben.A device of this kind is known from the above DE 39 16 314 C2 known. In this known device, the means for applying a later operating state corresponding load on the bearings of Axialkraft spring blocks, which are used between the free shaft ends and the bearing free bearings of a housing half during measurement. Such Axialkraft spring blocks are complex to produce and susceptible to failure aggregates, their use also makes it necessary to screw the housing halves and an auxiliary partition before measuring each other.

Der Erfindung liegt daher die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 4 beschriebenen Gattung baulich und in der Handhabung zu vereinfachen.The invention is therefore the further object of a device of the type described in the preamble of claim 4 structurally and in to simplify handling.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 gelöst.These Task is in a generic device by the characterizing Characteristics of claim 4 solved.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Gehäusehälften durch äußere Abstützeinrichtungen gehalten, während die der gewünschten Lagervorspannung entsprechenden Belastungen der einzelnen Lagerstellen über einfache Gewichte aufgebracht werden, die über an einer gemeinsamen, absenkbaren Messbrücke gelagerte Messköpfe auf die einzelnen Lagerstellen zur Einwirkung gebracht werden.in the device according to the invention The housing halves are by external support means kept while the desired bearing preload corresponding loads of individual bearings over simple Weights can be applied to a common, lowerable measuring bridge mounted measuring heads be brought to the individual bearing points to act.

Eine solche Vorrichtung ist einfach in der Herstellung und in der Betätigung.A Such device is easy to manufacture and to operate.

Vorteilhafte Weiterentwicklungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind den Patentansprüchen 5 bis 9 zu entnehmen.advantageous Further developments of the device according to the invention are the claims 5 to 9 to remove.

Aus der JP 57118138 A ist zwar bereits eine Vorrichtung zur Überprüfung der Lebensdauer von Wälzlagern bekannt, bei der die Lagervorspannung mittels eines an einem Hebelwerk angreifenden Gewichts erzeugt wird. Hier dient die Gewichtsbelastung aber nicht dem Vermessen von Lagerstellen, sondern dem Überprüfen der Lebensdauer von Wälzlagern, also einem ganz anderen Zweck als dem durch die Erfindung verfolgten.From the JP 57118138 A Although a device for checking the life of rolling bearings is already known, in which the bearing preload is generated by means of acting on a lever mechanism weight. Here, the weight load but not the measurement of bearings, but the checking of the life of rolling bearings, so a very different purpose than the pursued by the invention.

Schließlich ist es aus der US 3 287 966 A bekannt, ebenfalls beim Ermitteln der Lebensdauer von Wälzlagern die Lagervorspannung mittels eines Gewichtes zu erzeugen, das über ein Hebelwerk auf die Wälzlager einwirkt. Auch hier geht es um das Überprüfen der Lebensdauer fertigmontierter Wälzlager und nicht um das Vermessen von Lagerstellen in den Gehäusehälften eines Getriebes.Finally it is off the US Pat. No. 3,287,966 also known, when determining the life of rolling bearings to produce the bearing preload by means of a weight which acts on the bearings via a lever mechanism. Again, it is about checking the life of fully assembled bearings and not to the measurement of bearings in the housing halves of a transmission.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung erläutert. Es zeigen:One embodiment The invention will be described below with reference to the drawing Device explained. Show it:

1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen der Lagerstellen der unteren Gehäusehälfte, und 1 a schematic section through an inventive device for measuring the bearings of the lower half of the housing, and

2 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen der Lagerstellen der oberen Gehäusehälfte. 2 a schematic section through an inventive device for measuring the bearings of the upper half of the housing.

Gemäß 1 liegt ein Gehäuseunterteil 1 auf einem Werkstückträger 2. Die Lagerschalen sind bereits in die Lagerstellen des Gehäuseunterteils eingepresst und eine Welle W und ein nicht dargestelltes Differential sind eingesetzt.According to 1 is a housing base 1 on a workpiece carrier 2 , The bearings are already pressed into the bearings of the housing base and a shaft W and a differential not shown are used.

Die Abstützung der Gehäusebauteile erfolgt über die Verschraubungspunkte.The support the housing components over the bolting points.

Sollte dies nicht über den Werkstückträger möglich sein, werden die Gehäusebauteile mit Hilfe von hydraulischen Spannelementen an die Messbrücke gezogen.Should this is not over the workpiece carrier be possible become the housing components Pulled by hydraulic clamping elements to the measuring bridge.

Die Messmaschine enthält eine Messbrücke 4, die auf die Getriebeteile abgesenkt wird und Messtaster 3 lagert.The measuring machine contains a measuring bridge 4 , which is lowered onto the gear parts and probes 3 outsourced.

In dieser Messbrücke sind Messköpfe 5 schwimmend gelagert.In this measuring bridge are measuring heads 5 stored floating.

Mit Hilfe eines an einem Lagerbock 9 der Messbrücke 4 gelagerten Hebelarms 6, an dem der Messkopf 5 aufgehängt ist, wird beim Absenken der Messbrücke das am Ende des Hebelarms hängende Gewicht 7 auf die Messstelle wirksam. An der Messbrücke 4 ist ein Anschlag 8 für den Hebelarm 6 vorgesehen.With the help of one on a bearing block 9 the measuring bridge 4 mounted lever arm 6 at which the measuring head 5 is suspended when lowering the measuring bridge hanging at the end of the lever arm weight 7 effective on the measuring point. At the measuring bridge 4 is a stop 8th for the lever arm 6 intended.

Für jede Messstelle im Gehäuseunterteil 2 ist ein Messkopf 5 mit einem durch einen Hebelarm wirkenden Gewicht vorhanden.For each measuring point in the lower part of the housing 2 is a measuring head 5 with a weight acting through a lever arm.

Durch Drehbewegung der Bauteile werden die Wälzkörper in den Lagern ausgerichtet.By Rotary movement of the components, the rolling elements are aligned in the bearings.

Ein Gehäuseoberteil ohne Lagerschalen 13 (2) liegt auf dem Werkstückträger 12. Die Abstützung der Gehäusebauteile erfolgt über die Verschraubungspunkte.An upper housing part without bearing shells 13 ( 2 ) lies on the workpiece carrier 12 , The support of the housing components via the screwing points.

Die Messmaschine enthält eine Messbrücke 14, die auf die Getriebeteile abgesenkt wird und Messtaster 20 lagert. In dieser Messbrücke sind Messköpfe 15 schwimmend gelagert.The measuring machine contains a measuring bridge 14 , which is lowered onto the gear parts and probes 20 outsourced. In this measuring bridge are measuring heads 15 stored floating.

Mit Hilfe eines an einem Lagerbock 19 der Messbrücke 14 gelagerten Hebelarms 16, an dem der Messkopf 15 aufgehängt ist, wird bei Absenken der Messbrücke das am Ende des Hebelarms hängende Gewicht 17 auf die Messstellen wirksam. An der Messbrücke 14 ist ein Anschlag 18 für den Hebelarm 16 vorgesehen.With the help of one on a bearing block 19 the measuring bridge 14 mounted lever arm 16 at which the measuring head 15 When the bridge is lowered, the weight hanging at the end of the lever arm is lowered 17 effective on the measuring points. At the measuring bridge 14 is a stop 18 for the lever arm 16 intended.

Für jede Messstelle im Gehäuseoberteil 13 ist ein Messkopf mit einem durch einen Hebelarm wirkenden Gewicht vorhanden.For each measuring point in the upper part of the housing 13 There is a measuring head with a weight acting through a lever arm.

Anhand dieses einfachen Aufbaus kann die Messkraft jeder einzelnen Lagerstelle durch Veränderung der Gewichte jederzeit angepasst bzw. eingestellt werden.Based on this simple structure, the measuring force of each bearing can be adjusted or adjusted at any time by changing the weights be presented.

Dieses Konzept bedarf keiner schwierigen Auslegung von Zylindern, Einstellung und Kontrolle von Drücken bzw. Federpaketen.This Concept requires no difficult design of cylinders, setting and control of pressures or spring packs.

Des weiteren treten in diesem System keine gegenwirkenden Kräfte auf.Of further, no counteracting forces occur in this system.

Die Messtaster 3 bzw. 20 sind bei diesem Konzept keiner Kraft ausgesetzt. Messungen sind jederzeit reproduzierbar.The probes 3 respectively. 20 are not exposed to any force in this concept. Measurements are reproducible at any time.

Der sogenannte Zeltstangeneffekt, verursacht durch mehrere in gleicher Richtung wirkende Bauteile, wird kompensiert, da jedes Bauteil mit separaten Gewichten belastet und der Betriebszustand (Vorspannung der Bauteile) des Getriebes simuliert wird.Of the so-called tent pole effect, caused by several in the same Direction-acting components, is compensated because each component with loaded separate weights and the operating condition (preload the components) of the transmission is simulated.

Gleichzeitig wird die relative Gehäusebeeinflussung durch mehrere in einer Richtung wirkenden Kräfte analog des Betriebszustandes hergestellt und somit berücksichtigt.simultaneously becomes the relative housing impact by several forces acting in one direction analogous to the operating condition produced and thus taken into account.

Claims

Method for measuring transmission bearing points on consisting of two housing halves housings of transmissions, in which each gear shaft and / or differential used with one end in a bearing shell containing a bearing half of a housing half and belonging to the same shaft bearing of the other housing half is free of a bearing shell in which, for the purpose of measuring the bearing points, a load corresponding to the later operating state is applied to the gear shaft and to the bearing shell-free bearing point, and the measurement is carried out under this load, characterized in that, when measuring, each housing half ( 1 respectively. 13 ) is supported individually and a separate load is placed on each bearing to be measured ( 7 respectively. 17 ) is applied.

Method according to claim 1, characterized in that each housing half ( 1 respectively. 12 ) with its open side upwards and the load by means of a weight ( 7 respectively. 17 ) is applied.

Method according to claim 1 and / or 2, characterized in that all bearing points of each housing half ( 1 respectively. 13 ) are measured simultaneously.

Device for measuring transmissions consisting of two housing halves with bearing points for shafts, with means for applying a load corresponding to the later operating state to the bearing points, characterized by a respective device ( 2 respectively. 12 ) for supporting each housing half ( 1 respectively. 13 ), a lowerable bridge ( 4 respectively. 14 ), a measuring head floating in the measuring bridge ( 5 respectively. 15 ) for each bearing, and in each case a movably mounted, with the measuring head coupled weight ( 7 respectively. 17 ) for applying the load to the bearing.

Device according to claim 4, characterized in that the weight ( 7 respectively. 17 ) with the associated measuring head ( 5 respectively. 15 ) via a pivotable at the measuring bridge ( 4b tw. 14 ) mounted lever arm ( 6 respectively. 16 ) is coupled.

Device according to one of claims 4 and / or 5, characterized in that the device ( 2 respectively. 12 ) for supporting the associated housing half ( 1 respectively. 13 ) is designed so that it engages the Verschraubungspunkten the housing half.

Device according to one of claims 4 and / or 5, characterized in that the housing halves ( 1 respectively. 13 ) by means of hydraulic clamping elements to the measuring bridge ( 4 respectively. 14 ) can be used.

Device according to at least one of claims 4 to 7, characterized in that at the measuring bridge ( 4 respectively. 14 ) for each bearing of a housing half ( 1 respectively. 13 ) a measuring head ( 5 respectively. 15 ) with associated weight ( 7 respectively. 17 ) is arranged.

Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that the weights ( 7 respectively. 17 ) are changeable.