DE1258609B

DE1258609B - Gear testing device

Info

Publication number: DE1258609B
Application number: DE1959M0042706
Authority: DE
Inventors: Karl Mueller
Original assignee: Maag Zahnrader und Maschinen AG
Current assignee: Maag Zahnrader und Maschinen AG
Priority date: 1959-09-10
Filing date: 1959-09-10
Publication date: 1968-01-11

Description

Zahnradprüfgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnradprüfgerät zum Messen des Abstandes zweier Zahnflanken mit einer drehbaren Meßwelle und zwei darauf angeordneten, relativ zueinander axial verschiebbaren Meßbacken, deren Meßzonen als Rotationsflächen ausgebildet sind.Gear tester The invention relates to a gear tester for measuring the distance between two tooth flanks with a rotatable measuring shaft and two arranged thereon, axially displaceable measuring jaws relative to one another, their measuring zones are designed as surfaces of revolution.

Bei den bisher üblichen Zahnradprüfgeräten dieser Art zum Messen von Verzahnungsdaten sind die Meßbacken stets als Schneckengänge ausgebildet. So ist z. B. bereits ein Zahnradprüfgerät dieser Art bekannt, bei dem eine mit ihrer Steigung senkrecht zur Normalteilung des zu prüfenden Zahnrades liegende Schnecke auf der Meßwelle axial unbeweglich und eine zweite, in gleicher Weise ausgebildete Meßschnecke auf der Welle axial beweglich angeordnet ist und die Bewegung der Meßschnecken gegeneinander angezeigt wird. Dieses bekannte Prüfgerät besitzt den Nachteil, daß bei Prüflingen mit verschiedener Teilung jeweils die Schnecken ausgewechselt werden müssen. Auch sind gesonderte Einrichtungen zum Weiterdrehen des zu prüfenden Zahnrades erforderlich, die ebenfalls auf die Teilung des jeweils zu prüfenden Zahnrades eingestellt werden müssen. With the previously common gear testing devices of this type for measuring of gear data, the measuring jaws are always designed as worm flights. So is z. B. already a gear testing device of this type is known in which one with their Pitch perpendicular to the normal pitch of the gear to be tested worm axially immovable on the measuring shaft and a second, designed in the same way Measuring worm is arranged axially movable on the shaft and the movement of the measuring worm is displayed against each other. This known test device has the disadvantage that The screws must be exchanged for test objects with different pitches have to. There are also separate devices for turning the gear to be tested further required, which is also set to the pitch of the gear to be tested Need to become.

Es ist bei anders gearteten Zahnradprüfgeräten, bei denen das zu prüfende Zahnrad mit einem damit genau übereinstimmenden Meßzahnrad mittels zweier Meßbacken verglichen wird, bereits bekannt, solche Meßbacken zu verwenden, deren Meßzonen als Rotationsflächen ausgebildet sind. It is with different types of gear testing devices, where this to testing gear with an exactly matching measuring gear by means of two Measuring jaws is compared, already known to use such measuring jaws, their Measuring zones are designed as surfaces of revolution.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Zahnradprüfgerät der zuerst erwähnten Art zu schaffen, bei dem das zu prüfende Zahnrad selbsttätig durch die Meßbacken weitergedreht wird. It is an object of the invention to provide a gear testing device of the first mentioned Art to create in which the gear to be tested automatically through the measuring jaws is rotated further.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einem Zahnradprüfgerät der erwähnten Art dadurch gelöst, daß eine Meßbacke auf einem Teil ihres Umfangs schraubenftächenförmig ausgebildet ist. According to the invention, this object is based on a gear testing device of the type mentioned solved in that a measuring jaw on part of its circumference Is formed helically.

Vorzugsweise wird dabei die Schraubenfiäche der Meßbacke aus einem Blech mit Stellschrauben gebildet. Die Schraubenfläche kann aber auch aus Einzelsegmenten bestehen. The screw surface of the measuring jaw is preferably made of one Sheet metal formed with adjusting screws. The helical surface can also consist of individual segments exist.

Das erfindungsgemäße Zahnradprüfgerät erlaubt auch das Messen von Prüflingen mit verschiedener Teilung, ohne daß dabei ein Austausch von Teilen erforderlich ist. Weiter bietet das erfindungsgemäße Prüfgerät den Vorteil, daß sich das zu prüfende Zahnrad bei der Messung im Stillstand befindet und dadurch die Messung präziser ist als bei den bekannten Geräten, bei denen das zu prüfende Zahnrad während des eigentlichen Meßvorgangs gedreht wird. The gear testing device according to the invention also allows the measurement of DUTs with different pitches without the need to exchange parts is. Furthermore, the test device according to the invention offers the advantage that the to be tested Gear is at a standstill during the measurement, making the measurement more precise is than with the known devices in which the gear to be tested during the actual measuring process is rotated.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema- tischer Zeichnungen aus Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is illustrated below with reference to the schematic table drawings explained in more detail from exemplary embodiments.

F i g. 1 zeigt einen Horizontalschnitt durch ein erfindungsgemäßes Prüfgerät, und zwar beim Messen der Eingriffsteilung; F i g. 2 zeigt das Messen der Zahnweite über mehrere Zähne; F i g. 3 zeigt das Messen der Zahnlücke; Fig.4 zeigt einen Vertikalschnitt der Meßwelle längs IV-IV nach F i g. 1; Fig. 5 zeigt einen Vertikalschnitt der einen teilweise schraubenfiächenförmigen Meßbacke; F i g. 6 zeigt einen Schnitt längs VI-VI nach F i g. 1; F i g. 7 zeigt einen Axialschnitt längs VII-VII nach Fig. 6. F i g. 1 shows a horizontal section through an inventive Tester, when measuring the meshing pitch; F i g. 2 shows the measurement the tooth width over several teeth; F i g. 3 shows the measurement of the tooth gap; Fig. 4 shows a vertical section of the measuring shaft along IV-IV according to FIG. 1; Fig. 5 shows a vertical section of a partially helical measuring jaw; F i G. 6 shows a section along VI-VI according to FIG. 1; F i g. 7 shows an axial section along VII-VII according to FIG. 6.

Das auf einer Unterstützung 1 angeordnete Gehäuse 3 des Prüfgerätes ist um eine horizontale Achse schwenkbar und wird entsprechend dem Schrägungswinkel der Verzahnung des Prüflings 2 eingestellt und mit Schraube 4 gesichert. Im Gehäuse 3 ist die Meßwelle 5 drehbar gelagert. Sie wird durch den am Flansch 12 befestigten Motor 11 über das Getriebe 6 bis 10 angetrieben. The housing 3 of the test device arranged on a support 1 can be pivoted about a horizontal axis and is adjusted according to the helix angle the toothing of the test item 2 is set and secured with screw 4. In the case 3, the measuring shaft 5 is rotatably mounted. It is attached to the flange 12 by the Motor 11 is driven via the transmission 6 to 10.

Auf der drehbaren Meßwelle 5 ist über einen Ring 13 eine Meßbacke 14 axial unbeweglich angebracht. A measuring jaw is on the rotatable measuring shaft 5 via a ring 13 14 attached axially immovable.

Sie ist ringförmig ausgebildet und besitzt nur über einen beschränkten Teil des Umfanges den Querschnitt einer Meßbacke. Auf dem übrigen Teil ist sie schraubenflächenartig, und zwar wird die Schraubenfläche durch das Blech 38 gebildet. Die Einstellung der Schraubenfiäche geschieht für die verschiedenen Teilungen der Prüflinge durch Stellschrauben 39, die im Segment 40 durch die Gelenkmutter 41 gelenkig gehalten sind.It is ring-shaped and has only a limited one Part of the circumference the cross section of a measuring jaw. On the remaining part it is helical, namely the screw surface is formed by the sheet metal 38. The setting the The screw surface is made for the various divisions of the test items by means of adjusting screws 39, which are held in an articulated manner in segment 40 by joint nut 41.

Auf der Welle 5 sind über je vier Rollen 17 und 18 Führungsringe 15 und 16 axial verschiebbar gelagert. On the shaft 5 are over four rollers 17 and 18 guide rings 15 and 16 mounted so as to be axially displaceable.

Dazwischen ist über die Flansche 19 und 20 und den Träger 21 eine zweite Meßbacke 22 angebracht, die somit auf der Welle 5 axial beweglich ist. Die ringförmige Meßbacke 22 ist über den gleichen beschränkten Bereich des Umfanges als Meßbacke ausgebildet wie die Meßbacke 14.Between the flanges 19 and 20 and the carrier 21 is one second measuring jaw 22 is attached, which is thus axially movable on the shaft 5. the annular jaw 22 is over the same limited area of circumference designed as a measuring jaw like the measuring jaw 14.

Die Rollen 17 und 18 verhindern ein Verdrehen gegenüber der dort vierkantig ausgebildeten Welle 5. The rollers 17 and 18 prevent twisting relative to there square shaft 5.

Durch einen Schlitz der Welle 5 ragt ein Stab 23, der mit dem Träger 21 fest verbunden ist. Zentrisch mit der Welle 5 besitzt der Stab 23 ein Gewindeloch, in das eine Stange 24 greift. Jede Bewegung der axial beweglichen Meßbacke 22 teilt sich somit auch der Stange 24 mit. Die Stange 24 besitzt eine Verlängerung 24, welche in der Welle 5 mittels des magnetisch betätigbaren Klemmbolzens 26 blockiert werden kann. Diese Stange 24 besitzt einen Stellring 27 und beidseitig des Stellringes je eine Feder 28 und 29, die sich auf je einen Stellring 30 und 31 in der Hülse 51 abstützen. Die Hülse 51 ist in der Welle 5 durch die Stellschraube 52 fixiert. Durch die Federn wird die Stange 24 in einer bestimmten Mittelstellung gehalten. Auf dem Ende der Stange 24 ist ein verstellbarer Ring 32 mit einer Kappe 33 angeordnet, der mittels der Schraube 34 auf der Stange arretiert werden kann. Die innere Endlage des Ringes 32 wird durch den Anschlag 35 begrenzt. Am Gehäuse 3 ist ein Support 36 mit einem Taster befestigt, der mittels des Fühlers 37 die axialen Bewegungen der Stange 24 registriert und auf das Anzeigegerät 53 überträgt. Der Schutzbügel 46 trägt eine Blattfeder50, in der die Stange 24 am rechten Ende über den Ring 32 reibungsfrei aufgehängt ist und die in der Mittelstellung im wesentlichen gestreckt ist. Diese Blattfeder 50 unterstützt die Wirkung der beiden Federn 28 und 29.A rod 23 protrudes through a slot in the shaft 5 and is connected to the carrier 21 is firmly connected. Centered with the shaft 5, the rod 23 has a threaded hole, into which a rod 24 engages. Each movement of the axially movable measuring jaw 22 divides thus also the rod 24 with. The rod 24 has an extension 24 which be blocked in the shaft 5 by means of the magnetically actuated clamping bolt 26 can. This rod 24 has an adjusting ring 27 and on both sides of the adjusting ring one spring 28 and 29 each, each on an adjusting ring 30 and 31 in the sleeve 51 support. The sleeve 51 is fixed in the shaft 5 by the adjusting screw 52. The rod 24 is held in a certain central position by the springs. On the end of the rod 24 there is an adjustable ring 32 with a cap 33, which can be locked on the rod by means of the screw 34. The inner end position of the ring 32 is limited by the stop 35. There is a support on the housing 3 36 attached to a button, the axial movements by means of the sensor 37 the rod 24 is registered and transmitted to the display device 53. The protective bar 46 carries a leaf spring 50 in which the rod 24 at the right end over the ring 32 is suspended without friction and which is essentially stretched in the middle position is. This leaf spring 50 supports the action of the two springs 28 and 29.

In Fig.1 ist das Messen der Eingriffsteilung tb durch die Meßbacken 14 und 22 gezeigt. In F i g. 2 ist das Messen der Zahnweite Fæ' über eine gewisse Anzahl Zähne durch eine andere Stellung der Meßbacke 14 dargestellt. In Fig. 3 sieht man das Messen der Zahnlücke s durch die beiden Meßbacken 14 und 22. In Fig.1 the measurement of the engagement pitch tb is by the measuring jaws 14 and 22 shown. In Fig. 2 is the measurement of the tooth width Fæ 'over a certain amount Number of teeth represented by a different position of the measuring jaw 14. In Fig. 3 sees the tooth gap s is measured by the two measuring jaws 14 and 22.

Die schraubfiächenartige Ausbildung der Meßbacke 14 bzw. des Bleches 38 mit Hilfe von Stellschrauben 39 kann auch mit Hilfe von einstellbaren Einzelsegmenten 42 (Fig. 6 und 7) geschehen. Sie sind auf einem dem Ring 13 entsprechenden Ring 43 angeordnet. Diese Einzelsegmente können einzeln entsprechend der Teilung des zu prüfenden Zahnrades 2 eingestellt werden und sind entweder durch einen Bandverschluß 44 (F i g. 6) oder einzeln durch Schrauben 45 (F i g. 7) auf dem Ring 43 befestigt. The design of the measuring jaw 14 or the sheet metal like a screw surface 38 with the help of adjusting screws 39 can also be done with the help of adjustable individual segments 42 (Figs. 6 and 7) happen. They are on a ring corresponding to ring 13 43 arranged. These individual segments can be separated according to the division of the To be tested gear 2 are set and are either by a strap fastener 44 (FIG. 6) or individually by means of screws 45 (FIG. 7) attached to the ring 43.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Zahnrad prüfgerätes ist wie folgt: Nach Aufspannen eines Zahnrades 2 als Prüfling auf der Aufspannspindel wird die Meßzone der Meßbacke 14 in Berührung gebracht mit der entsprechenden Meßzone der Zahnflanke des Prüflings, da sich die Aufspannspindel leicht verdrehen läßt. Außerdem zieht der Elektromagnet 47 auf dem Ring 13 zur Gewährleistung einer sicheren Auflage die Meßzonen auf dem Zahn des zu prüfenden Zahnrades und der Meß- backe 14 zusammen. Bei Verzicht auf diesen Elektromagneten47 müßte die Aufspannspindel mit einer Bremse versehen werden, um den Meßdruck zu erhalten. Diese beiden Varianten können jedoch auch miteinander kombiniert werden. Hierauf wird die Meßzone der Meßbacke 22 durch Drehen des Anschlag- und Drehringes 35 und durch entsprechendes Fixieren der Hülse 51 mittels der Stellschraube 52 zur Berührung unter leichtem Meßdruck mit der gewünschten Meßzone auf einer Flanke des Prüflings gebracht. Das Blech 38 oder (bei Ausführung nach Fig. 6 oder 7) die Einzelsegmente 42 werden so schraubflächenartig eingestellt, daß bei einer gewissen Teilumdrehung der drehbaren Welle 5 das Werkstück 2 um einen Zahn verdreht wird. Das Prüfen des aufgespannten Zahnrades 2 geschieht durch Inbetriebsetzen des Motors 11, der die Welle 5 über die Soheibe 6 bis 10 kontinuierlich antreibt. In dem die Meßzone umfassenden Teil der Meßbacken 14 und 22 erfolgt die Aufzeichnung des Meßwertes über die Meßbacke 22, Träger 21, Stab 23, Stange 24, Ring 32, Kappe33, Fühler37 auf dem Anzeigegerät 53. The function of the gear testing device according to the invention is as follows: After clamping a gear 2 as a test item on the clamping spindle, the Measuring zone of the measuring jaw 14 brought into contact with the corresponding measuring zone of the Tooth flank of the test specimen, as the clamping spindle can be turned easily. aside from that The electromagnet 47 pulls on the ring 13 to ensure a secure support the measuring zones on the tooth of the gear to be tested and the measuring bake 14 together. If this electromagnet47 were not used, the clamping spindle would have to be equipped with a brake be provided in order to obtain the measuring pressure. However, these two variants can can also be combined with each other. Then the measuring zone of the measuring jaw 22 is through Rotate the stop and rotary ring 35 and fix the sleeve accordingly 51 by means of the adjusting screw 52 for contact under a slight measuring pressure with the desired Measuring zone brought on a flank of the test object. The sheet 38 or (with execution according to Fig. 6 or 7) the individual segments 42 are adjusted like a screw surface, that at a certain partial rotation of the rotatable shaft 5, the workpiece 2 by one Tooth is twisted. The test of the clamped gear 2 is done by putting it into operation of the motor 11, which drives the shaft 5 via the sole plate 6 to 10 continuously. The recording takes place in the part of the measuring jaws 14 and 22 which encompasses the measuring zone of the measured value via the measuring jaw 22, carrier 21, rod 23, rod 24, ring 32, cap 33, Sensor37 on display device 53.

Dabei ist die Meßbacke 14 magnetisiert. Beim Weiterdrehen der Welle 5 über diese Zone hinaus wird der Elektromagnet 47 ausgeschaltet und der Elektromagnet 48 kurz vor dem Verlassen der Meßzone eingeschaltet, so daß die Verlängerung 25 der Stange 24 blockiert ist. Unter diesen Bedingungen erfolgt das Teilen, d. h. das Weiterschalten des Prüflings um eine Teilung durch das Blech 38. Sobald die Meßzone der Meßbacken 14 und 22 wieder erreicht ist, wird der Magnet 47 wieder eingeschaltet und der Magnet 48 ausgeschaltet, so daß die Meßresultate für die nächste Teilung registriert werden. Gesteuert wird das Ein-und Ausschalten der Magneten durch die schleifringartige Kontaktscheibe 49 auf dem Ring 13. Bei der beschriebenen Ausführung wird somit pro Umdrehung der drehbaren Welle 5 eine selbsttätige Messung und Weiterschaltung des Prüflings erreicht. In bekannter Art kann der Motor 11 stillgesetzt werden, wenn die Welle 5 sich um eine Anzahl Umdrehungen gedreht hat, die der Anzahl Zähne am Prüfling entspncht.The measuring jaw 14 is magnetized. When turning the shaft further 5 beyond this zone, the electromagnet 47 is switched off and the electromagnet 48 switched on shortly before leaving the measuring zone, so that the extension 25 the rod 24 is blocked. Under these conditions the splitting takes place, i. H. the indexing of the test specimen by one division through the sheet 38. As soon as the The measuring zone of the measuring jaws 14 and 22 is reached again, the magnet 47 is switched on again and the magnet 48 is turned off, so that the measurement results for the next division be registered. The switching on and off of the magnets is controlled by the slip ring-like contact disk 49 on the ring 13. In the embodiment described an automatic measurement and switching is thus per revolution of the rotatable shaft 5 of the test item reached. The motor 11 can be stopped in a known manner, when the shaft 5 has rotated a number of revolutions equal to the number of teeth on the test item.

Außer Stirnrädern mit Geradverzahnung können mit dem erfindungsgemäßen Gerät auch andere Zahnräder geprüft werden, z. B. schrägverzahnte Stirnräder, Zahnstangen und Kammstähle oder Kegelräder. Es ist auch möglich, an Stelle der zur Werkstückachse in einer senkrechten Ebene (bei Geradverzahnung) rotierende Meßbacken mit teilweise schraubflächenartiger Ausbildung zwei in ihrer Neigung einstellbare halbkreisförmige Taummelscheiben zu verwenden, wobei sich die Meßzone auf einen Punkt beschränkt. Diese Art von Taummelscheiben hat die gleiche Wirkung wie die schraubflächenförmige Ausbildung der Meßbacken. In addition to spur gears with straight teeth, the inventive Device also other gears can be checked, e.g. B. helical spur gears, racks and comb steels or bevel gears. It is also possible instead of the one to the workpiece axis measuring jaws rotating in a vertical plane (with straight teeth) with partially screw surface-like training two semicircular adjustable in inclination To use swash plates, whereby the measuring zone is limited to one point. This type of swashplate has the same effect as the helical surface Training of the measuring jaws.

Zweckmäßigerweise sind die beschränkten Meßbereiche der Meßbacken mit geeigneten Einsätzen versehen, um die Reibung zwischen den Meßzonen herabzusetzen. Die schraubflächenartige Partie der Meßbacken kann z. B. auch mit Rollen ausgestattet sein. The limited measuring ranges of the measuring jaws are expedient fitted with suitable inserts to reduce the friction between the measuring zones. The screw surface-like part of the measuring jaws can, for. B. also equipped with rollers be.

Claims

Claims: 1. Gear testing device for measuring the distance between two Tooth flanks with a rotatable measuring shaft and two arranged on it, relative to one another axial displaceable measuring jaws, the measuring zones of which are designed as surfaces of rotation, characterized in that for further movement of the gear to be tested (2) a Measuring jaw (14) is formed helically on part of its circumference.

2. Gear testing device according to claim 1, characterized in that the screw surface of the measuring jaw (14) from a sheet metal (38) with adjusting screws (39) is formed.

3. Gear testing device according to claim 1 or 2, characterized in that that the screw surface consists of individual segments (42).

References considered: U.S. Patents No. 2,821 025, 2,447,445, 2361888, 2,318,970, 1701184, 1701183; N. V. Gurov, »Ways to Exaltation the machining accuracy of gears ", Moscow 1954, pp. 138, 143.