DE2820766C3

DE2820766C3 - Vorrichtung zur Messung von Eigenschaften von Verzahnungen

Info

Publication number: DE2820766C3
Application number: DE19782820766
Authority: DE
Inventors: Fritz 7000 Stuttgart Groll
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1978-05-12
Filing date: 1978-05-12
Publication date: 1981-09-24
Also published as: DE2820766B2; DE2820766A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung /ur Messung von Eigenschaften von Verzahnungen durch Verdrehen einer /ahnradwcllc im Hinblick auf ihre ßearbeitungsqualität, die Auswahl der verwendeten Materialien, ihre Paarung und die Behandlung des verwendeten Werk Stoffs.

Vorrichtungen dieser Art sind durch die DL OS 42 M) i und 23 34 772 bekannt geworden Hei diesen wird über das Meßergebnis auf andere Weise gefunden üb beim Gegenstand der Lrfiinlung,

Aufgabe derselben ist es, Zwar auch eine MeUvorrichiting zu erstellen, iliit dcT die RcibkraTl Unter Ausschaltung aller anderen Kräfte gemessen und aufgezeichnet werden kann; mil der erfindtmgsgemnßeii Meßvorrichlung soll jedoch ein präzises Ergebnis mit geringerem Aufwand und iiiidcrcfi Mil lein erzielt werden.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch

ίο

gelöst, daß die Zahnradwelle, die bei der Messung der Verzahnung durch eine in ihrer Längsrichtung verschobene Zahnstange verdreht wird, in einer Schwinge reibungslos gelagert ist

Dazu wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Vorschub der Zahnstange von einer Spindel hervorgerufen, zwischen welcher und der Zahnstange eine Meßdose eingeschaltet ist.

Beim Vorschub der Zahnstange wird dann der Weg derselben durch einen induktiven Wegaufnehmer gemessen, der einerseits an der Zahnstangenlagerung und andererseits an der Spindellagerung angebracht ist, die mit einem Grundrahmen für die gesamte Vorrichtung verbunden ist, und der das durch Verdrehen der Spindel erzeugte Drehmoment auf den Grundrahmen überträgt. Weiterhin ist die Zahnstangenlagerung an mit dem Grundrahmen über eine Schwinge verbundenen langen Zugstahlbändern reibungsfrei in einem Patallelograrnm geradegeführt. Die Zahnradwelle ist außerdem über eine Lagerbrücke gelagert, die einerseits am Grundrahmen angclenkt und andererseits über sine Kraftmeßdose am Grundrahmen abgestützt ist. Die reibungsfreie Lagerung der Zahnradwelle erfolgt in der Lagerbrücke durch Lager im Lager doppelt wälzgelagen, und diese Wälzlagerungen werden zur Ausschaltung der Reibung gegenläufig durch Motoren angetrieben, die an der Lagerbrücke angeordnet sind.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung entnommen werden können. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Meßvorrichtung teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-Il in Fig. 1.

F i g. 3 den oberen linken Teil der Vorrichtung in der in Fig. 1 dargestellten Ansicht in vergrößenem Maßstab und teilweise im Schnitt.

F i g. 4 den oberen rechten Te¹I der *, Errichtung in der in Fig. 1 dargestellten Ansicht in vergrößertem Maßstab und teilweise im Schnitt.

F ι g. 5 den linken oberen Teil der Vorrichtung in der in F i g. 2 dargestellten Ansicht in vergrößertem Maßstab und teilweise im Schnitt.

Zu einem Grundrahmen 1 der Meßvorrichtung gehören Stützsäulen 2 und 3 sowie ein Kragarm 4. An den Stützsäulen 2 ist mit einem f esilager 5 eine Lagerbriicke 6 angelenkt, die auf der anderen Seite ein Stützlager 7 aufweist. Dieses Stützlager 7 stutzt sieh über eine Verspannschraube 8, eine Mcßführungsbuclise 9. eine zylindrische Druckfeder 11, einen Bundbolzen 12. einr Stahlkugel 13 und einen Lagerbock 14 auf einer Druckmeßdose 15 ab. die an der Siutzsaulc 3 angeordnet ist. Die Meßführungsbuchsc 9 ist zur Verminderung der Reibung über Kiigelhulsen 16 in einem I iihrungsstmk 17 gelagert, das ;iuf der Stutzsäule 3 mit /ylindersi hr.iuben 18 befestigt ist

Der Kragarm 4 trägt einen Lagerbock 19 mil einer Lagerbuchse 21. die die Aufgabe hat. ein mit einem Gewinde 22 versehenes I uhrungsstiu k 23 ,iiifziineh inen. Das Führiingsslück 23 kann durch eine in das Gewinde 22 eiiigexehraübie Vcfslellspiiidel 24 in Längsrichtung der Lagerbuchse 21 hin und her verschoben werden. Zum Verdrehen der Verstellspindel 24 Lsi an ihr ein Handrad 25 mil Hallciigriff 26 angebracht. Das Verdrehen des FührungssUickes 25 wird durch eine an ihm angebrachte t'aUfeder 27 vermieden, die in einer entsprechenden Mut 28 gleiten

Die zu vermessende Zahnstange 29 ist Teil einer Zahnstangenbuchse 31, die auf eine Steckachse 32 aufgeschoben und dort spielfrei befestigt ist. Die Steckachse 32 dient gewissermaßen als Zahnstangenverlängerung. Die beiden Enden der Steckachse 32 sind mit Haltestücken 33 und Kordelmuttern 34 gehalten. Die Haltestücke und damit die Zahnstange sind reibungsfrei gehs'tsn und geführt.

Dazu dienen lange, an den Haltestücken 33 angebrachte Stahlbänder 35 und 36, welche die Steckachse in vertikaler und horizontaler Richtung in einer Parallelogrammführung beim Verschieben der Zahnstange in ihrer Längsrichtung geradeführen. Die beiden Stahlbänderpaare 35 und 36, die an den anderen Enden jeweils mit dem Grundrahmen verbunden sind, bilden mit diesem zusammen ein formschlüssiges Gehänge. Die vertikalen Stahlbänder 35 sind mit Haltepratzen 37 am Grundrahmen 1 festgeschraubt.

Um jegliches Verkanten zwischen der Zahnslange 29 und der mit dieser zu vermessenden Zahnradv/eüe 38 zu vermeiden, sind die horizontalen langen Stahlbinder 36 nicht direkt, sondern über eine Wippe 39 mit dem Grundrahmen 1 verbunden. Die Wippe 39 weist in ihrer Mitte eine Gelenklagerung 41 auf, mit der sie am Grundrahmen 1 angelenkt ist, während an ihren beiden Enden die Stahlbänder 36 befestigt sind, die andererseits — wie schon erwähnt — an den Haltestücken 33 angreifen.

Die reibungsfreie Lagerung der Zahnradwelle 38 in der Lagerbrücke 6 kommt durch eine doppelte Wälzlagerung zustande, wobei jeweils ein äußeres Lager 42 in einem inneren Lager 43 gelagert ist und die zwischen den beiden Lagern befindlichen Lagerbuchsen 44 zur Ausschaltung der Reibung vermittels Keilriemen 48 gegenläufig durch Motoren 45 angetrieben werden.

die an der Lagerbrücke 6 angeordnet sind. Die Lager 42 und 43 werden durch insgesamt acht Rillenkugellager gebildet.
Zur erfindungsgemäßen Messung der Eigenschaften

ί von Zahnradwelle 38 und Zahnstange 29 wird nun zunächst durch Verdrehen der Verspannschraube 8 ein vorbestimmter Druck eingestellt, mit dem Zahnstange 29 und Zahnradwelle 38 aneinanderliegen, wodurch die Stahlbänder 35 gespannt werden. Auch die Stahlbänder

lu 36 sind zu spannen; dies geschieht im vorliegenden Falle dadurch, daß die Verzahnung der Zahnradwelle 38 kegelig ausgebildet ist.

Daraufhin wird die Zahnstange 29 durch Verdrehen der Verstellspindel 24 verschoben. Die dabei ausgeübte

f> Kraft wird von einem induktiven Kraftaufnehmer 46 gemessen, der zwischen die Steckachse 32 und das Führungsstück 23 eingebaut ist. Diese Zahnstangenverschiebung und die dadurch erzwungene Drehbewegung der Zahnradwelle erfolgen reibungsfrei, so daß als Meßgröße die reine Reibungskraft in ö~: Verzahnung in diesem induktiven Kraftaufnehmer 4fc gemessen und aufgezeichnet wird. Im übrigen ist parallel zur Verschieberichtung der Zahnstange 29 mit der Steckachse 32 ein induktiver Wegaufnehmer 47 angebaut. Mit

>i Hilfe dieser beiden Meßglieder ist es möglich, die Reibungskraft in der Verzahnung als Schiebekraft sowie letzlich den Verdrehwinkel der Zahnradwelle 38 durch ein Registriergerät aufzuzeichnen

Diese Meßwerte geben Aufschlug uhcr die Kigen-

jo schäften der Zahnglieder in Abhängigkeit von der Bearbeitungsqualität, der Auswahl des verwendeten Materials und der sonstigen Behandlung des Werkstoffes. Diese Messungen können auch dazu dienen, zur Zusammenarbeit geeignete Zahnwellen und Zahnstan-

ü gen auszusuchen und miteinander zu paaren.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Palentansprüche:

1. Vorrichtung zur Messung von Eigenschaften der Verzahnungen durch Verdrehen einer Zahnradwelle im Hinblick auf ihre Bearbeitungsqualität, die Auswahl der verwendeten Materialien, ihre Paarung und die Behandlung des verwendeten Werkstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradwelle (38), die bei der Messung der Verzahnung durch eine in ihrer Längsrichtung verschobene Zahnstange (29) verdreht wird, in einer Schwinge reibungslos gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub der Zahnstange (29) von einer Spindel (24) hervorgerufen wird, zwischen welcher und der Zahnstange (29) eine Meßdose (46) eingeschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg der Zahnstange (29) durch einen induktiven Wegaufnehmer (47) gemessen wird, der einerseits an den Zahnstangrntcilcn und andererseits an der Spindellagerung (21) angebracht ist, die mit einem Grundrahmen (1) für die gesamte Vorrichtung verbunden ist und der das durch Verdrehen der Spindel (24) erzeugte Drehmoment auf den Grundrahmen (1) überträgt.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstangenlagerung (30) an mit dem Grundrahmen (1) über eine Schwinge verbundenen langen Zugstahlbändern (35, 36) reibungsfre ^;n einem Parallelogramm geradegeführt ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die 7.ahnradwelle (38) über eine Lagerbrücke (6) gelagert ist, die einerseits am Grundrahmen (1) angelenkt und andererseits über eint· Druckmeßdose (15) am Grundrahmen (1) abgestützt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die reibungsfreie Lagerung der Zahnradwelle (38) in der Lagerbrücke (6) durch Lager (43) im Lager (42) doppelt wäl/gelagert ist und die Wälzlagerungen (42, 43) /ur Ausschaltung der Reibung gegenläufig durch Motoren (45) angetrieben werden, die an der Lagerbriicke (6) angeordnet sind.