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Einrichtung zur Ermittlung von Sammeltehlern
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an Zahnrädern Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ermittlung
von Sammelfehlern an Zahnrädern nach dem Einflankenwälzprüfverfahren.
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Einflankenwälzfehler von Zahnrädern entstehen durch die von den Verzahnungsfehlern
des Prüflinge hervorgerufenen Drehwinkelunterschiede oder Winkelwegunterschide gegenüber
einer vollkommen gleichbleibenden Drehbewegung. Prüfling und Normal, d. h. Lehrtahnrad,
kämmen dabei im vorgeschriebenen Achsabstand, wobei entweder die Rechts- oder die
Dinksflanken der Zahnräder im Eingriff stehen.
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Bekannte Einrichtungen zur Prüfung von Zahnrädern nach dem Einflankenwälzprüiverfahren
besitzen zwei auf Aufnahmeachsen angeordnete zylindrische Scheiben, die miteinander
gekuppelt sind und durch eine Antriebseinrichtung in Drehung versetzt werden. Die
Zahnräder sind mit gleichem Übersetzungsverhältnis wie die Scheiben gleichachsig
mit den Scheiben auf den Aufnah:neachsen angeordnet, wobei ein Zahnrad, meistens
das Behrzahnrad, fest mit einer Scheibe verbunden ist und das andere Zahnrad (Prüfling)
relativ zur anderen Scheibe verdrehbar angeordnet ist. Beim Einflankenabwälzen der
Zahnräder entstehen, bedingt durch die Verzahnungsfehler des Prüflings (die Fehler
des Lehrzahnrades erden dabei vernachlässigt), geringfügige Abweichungen in der
Bewegung zwischen Prüfling und der dazugehörigen
Scheibe, welche
auf Grund der Verbindung zur
sich gleichförmig dreht. Die relativen Verdrehungen zwischen dem Prafling und der
Scheibe werden durch Geber in elektrische Signale umgewandelt, welche durch eine
Registrier- oder Anzeigevorrichtung auf einem Schrieb aufgezeichnet werden. Aus
diesem Schrieb werden dann die Einflankenwälzfehler, nämlich Wälzsprung fl und Wälzfehler
j, ermittelt.
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Es ist ein Nachteil der bekannten Einrichtungen, daß zur Ermittlung
der Einflankenwälzfehler stets Lehrzahnräder mit den zu prüfenden Zahnrädern in
Eingriff gebracht werden müssen, ohne daß deren Fehler bekannt sind. So ist es mit
den bekannten Einrichtungen nicht möglich, Iehrzahnräder selbst zu prüfen oder die
Zahnradprüfung ohne Verwendung teuerer Behrzahnräder durchzuführen, weil die Pehleranteile
der einzelnen, miteinander im Eingriff stehenden Zahnräder nicht trennbar sind.
Es mußte im Falle der Prüfung von Lehrzahnrädern ausschließlich auf zeitaufwendigere
Meßmethoden zur Ermittlung von Einzelfehlern zurückgegriffen werden.
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Es ist deshalb Zweck der Erfindung, die Nachteile des Standes der
Technik zu beseitigen und bei einer Einrichtung zur Ermittlung von Sammelfehlern
an Zahnrädern nach dem Einflankenwälzprüfverfahren eine ökonomische Prüfung auch
von Lehrzahnrädern zu ermöglichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Ermittlung
von Ssmmelfehlern an Zahnrädern nach dem Einflankenwälzprtifverfahren zu schaffen,
die es ermöglicht,
mit geringem technischen Aufwand eine Bestimmung
der EinflankenwElzfehler an Lehrzahnrädern und auch an anderen Zahnrädern ohne Zuhilfenahme
von Lehrzahnrädern durchzuführen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Einrichtung zur Ermittlung
von Sammelfehlern an Zahnrädern nach dem Einflankenwälzprüf verfahren, welche ein
Grundbett umfaßt, auf dem ein, eine Aufnahmeachse tragender und eine Antriebsvorrichtung
für die Aufnahmeachse besitzender erster Schlitten, ein relativ zu diesem Schlitten
ebenfalls eine Aufnahmeachse tragender und eine Bremsvorrichtung für diese Aufnahmeachse
besitzender zweiter Schlitten und auf den Aufnahmeachsen in Einflankenbertihrung
stehende Zahnräder angeordnet sind, daß ferner die Drehbewegung der Aufnahmeachsen
beim Abwälzen der Zahnräder in elektrische Signale umwandelnde Geber und eine mit
den Gebern verbundene Einrichtung zur Ermittlung der EinflankenwGlzfehler der Zahnräder
aus den elektrischen Signalen und zur Registrierung derselben vorgesehen sind, dadurch
gelöst, daß ein relativ zu diesen beiden Schlitten einstellbarer weiterer Schlitten
auf dem Grundbett gelagert ist, welcher eine Aufnahmeachse für ein zu prüfendes
Zahnrad trägt und vorzugsweise in seinem Inneren eine Antriebsvorrichtung für diese
Aufnahmeachse besitzt und daß das auf der Aufnahmeachse angeordnete Zahnrad mit
dem ihm benachbarten Zahnrad in Einflankenberührung steht, daß ferner ein dritter,
mit der Aufnahmeachse verbundener, die Drehbewegung dieser Aufnahmeachse in elektrische
Signale umwandelnder Geber vorgesehen ist, der vorzugsweise über einen
Verstärker
mit einen, sie Di4Perenz aus dem Signal des Gebers und der Summe der Signale der
ersten Geber bildenden Diffcrenzbildner verbunden ist und daß dem Lifferenzbildner
ein die Einflankenwälzfehler aufzeichnendes Registriergert achgeschaltet ist.
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Es ist ein Vorteil, daß es bei Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung
zur Einflankenwälzprüfung von Zahnrädern ermöglicht wird, auch die Einflankenwälzfehler
von Lehrzahnrädern in einiacher Weise zu ermitteln. Auf diese Weise können solche
Zahnräder auf die Einhaltung der in den Standards angegebenen Fehlergrenzen hin
untersucht werden. Des weiteren ermöglicht die Einrichtung gemäß der Erfindung eine
Ermittlung von Fehlern an Prüflingen, ohne daß Lehrzahnräder als Normal verwendet
werden müssen.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert
werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Einrichtung zur Prüfung
von Zahnrädern nach dem Einflankenwälzprüfveriahren, Fig. 2 die Einflankenanlage
der drei im Eingriff stehenden Zahnräder.
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Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung zur Ermittlung von
Sammelfehlern an Zahnrädern nach dem Einflankenwälzprüfverfahren sind auf einem
Grundbett 1 Schlitten 2; 3 und 4 angeordnet, wobei der Schlitten 2 fest mit dem
Grundbett 11 verbunden ist und die Abständ der Schlitten 3 und 4 relativ zum Schlitten
2 und zueinander entsprechend den Achsabstand
der zu prüfenden
Zahnräder 5; 6 und 7, welche auf Aufnahme'achsen 8; 9 und 10 angeordnet sind, einstellbar
sind. Die Aufnahmeachsen 8; 9; 10 sind auf den Schlitten 2; 3; 4 drehbar gelagert,
wobei die Aufnahmeachse 8 durch eine im Schlitten 2 vorgesehene ntriebsvorrihtung
11 und die Aufnahmeachse 10 durch eine im Inneren des Schlittens 4 vorgesehene Antriebsvorrichtung
12 in Drehung versetzbar ist.
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Im Innern des Schlittens 3 ist eine Bremsvorrichtung 13 für die Aufnahmeachse
9 angeordnet. An den Aufnahmeachsen 8; 9; 10 bzw. mit diesen verbunden, ist jeweils
ein Drehwinkelgeber 14; 15 und 16 oder ein Beschleunigungsmesser vorgesehen, welcher
die Drehbewegung der Aufnahmeachsen 8; 9; 10 bzw. Abweichungen von einer gleichformigen
Drehbewegung in entsprechende elektrische Signale uzzurandeln im Stande ist.
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Wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt, greift das auf der Aufnahmeachse
9 angeordnete Zahnrad 6 in das von der Antriebsvorrichtung 11 angetriebene Zahnrad
5 ein und wird in Pfeilrichtung gedreht. Beide Zahnräder 5 und 6 berühren sich an
jeweils einer Rechtsflanke. Die erforderliche Anlagekrait der beiden sich berührenden
Zahnflanken wird dadurch erzeugt, daß die mit der das Zahnrad 6 tragenden Aufnahmeachse
9 gekuppelte Bremsvorrichtung 13 das Zahnrad 6 abbremst.
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Mit dem Zahnrad 6 steht das Zahnrad 7 ebenfalls in der Weise im Eingriff,
daß sich diese beiden Zahnräder 6 und 7 an Jeweils einer Rechtsflanke berühren (Fig.
2). Dazu ist die im Schlitten 4 gelegene, geeignete Antriebsvorrichtung
12
mit einer ;kupplung 1k' mit einstellbarem Übertragungsmoment vorgesehen, welche
die Aufnahmeachse 10 und damit das Zahnrad 7 in der durch den Pfeil angegebenen
trehrichtung antriebt, so daß eine Berührung der Zahnräder 6 und 7 an den Rechtsflanken
ihrer Zähne vorhanden ist. Um dieses zu erreichen, muß das Übertragungsmoment der
Kupplung 12' Jedoch kleiner sein als das Bremsmoment der Bremsvorrichtung 13.
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Um einen Eingriff der Zahnräder 5; 6; 7 an ihren Linksflanken zu erreichen,
ist die Drehrichtung der Antriebsvorrichtungen 11 und 12 und damit die der Zahnräder
umzukehren.
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An der Aufnakmeachee 8 oder mit ihr gekuppelt ist der Drehwinkelgeber
14, welcher die durch die Antriebseinrichtung 11 erzeugte gleichförmige Drehbewegung
des Zahnrades 5 in ein elektrisches Signal A umwandelt. Desgleichen wandeln die
mit den Aufnahmeachsen 9 und 10 gekuppelten Drehwinkelgeber 15 und 16 die Bewegung
der Zahnräder 6 und 7, wobei die Zahnräder 5 und 6 und die Zahnräder 6 und 7 im
Einflankeneingriff stehen, in elektrische Signale B und C um. Dabei erzeugt der
Geber 15 das Signal B und der Geber 16 das Signal C. Diese elektrischen Signale
A; B und C werden in gesonderten Verstärkern 17; 18; 19 verstärkt und den diesen
drei Verstärkern nachgeschalteten Differenzbildern 20 und 21 zugeführt. So bildet
der Differenzbildner 20 die Summe (A + B) der von den Verstärkern 17 und 18 ausgehenden
Signale A und B. In dem, dem Differenzbildner 20 und
dem Verstärker
19 nachgeschalteten weiteren Differenzbildner 21 wird die Differenz der aus dem
Verstärker 9 und dem Differenzbildner 20 kommenden Signale C und (A + 3) gebildet,
nämlich D = C C - (A + B). Das Ausgangssignal D des Differenzbildners 21 wird einem
Anzeige- oder Registriergerät 22 zugeführt, welches den Verlauf des Signales D auf
einem Schrieb 23 aufzeichnet.
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Auf diese Weise ist es also möglich, mit der erfindungsgemäßen Einrichtung
die Einflankenwälzfehler von Zahnrädern entsprechend der für die Einflankenwälzprüfung
gültigen Definition zu ermitteln. So beinhaltet das den Differenzbildner 20 verlassende
Signal (A + B) die Summe der Wälzfehler # (F'i5 + F'i6) und die Summe der Wälzsprünge
# (f'i5 + der Zahnräder 5 und 6. Das Signal a umfaßt die Summe der Wälzfehler F'i5;
6; 7 = # (F'i5 + F'i6 + F'i7) und die Summe der Wälzsprünge f'i5; 6; 7 = # (f'i5
+ f'i6 + f'i7) aller drei Zahnräder 5; 6 und 7. Durch die einfache Difxerenzbildung
im Differenzbildner 21 in der oben beschriebenen Weise, nämlich D = C = (A + B)
ergeben sich für die Einflankenwälzfehler des Zahnrades 7 folgende Beziehungen für
die Wälzfehler Fi7 und Wälzsprünge f'i7: F'i7 = # (F'i5 + F'i6 + F'i7) - # (F'i5
+ F'i6) und f'i7 = # (f'i5 + f'i6 + f'i7) - # (f'i5 + f'i6).
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Sind z. B. die Einflankenwälzfehler des Zahnrades 5 zu ermitteln,
so brauchen nur die Zahnräder 5 und 7 vertauscht
zu werden, d.
h. das Zahnrad 5 muß auf der Aufnahmeachse 1C und das Zahnrad 7 auf der Aufnahmeachse
8 angeordnet werden.
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Analog ist zu verfahren, wenn die Einflankenwälzfehler des Zahnrades
6 zu bestimmen sind.