DE4012967C2

DE4012967C2 - Meßvorrichtung zur Ermittlung von Radverzahnungsfehlern

Info

Publication number: DE4012967C2
Application number: DE19904012967
Authority: DE
Inventors: Michail Efune
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-04-24
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1993-11-25
Anticipated expiration: 2010-04-25
Also published as: DE4012967A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung zur Ermittlung von Radverzahnungsfehlern, bei der ein auf einer Fassung eingespanntes zu kontrollierendes Zahnrad mit einer drehbar angeordneten Schnecke in Eingriff steht.

Aus der DE-PS 34 15 631 ist ein Zweiflanken-Wälzprüfgerät zur Ermittlung von Radverzahnungsfehlern mit wenigstens zwei Radaufnahmevorrichtungen bekannt, von denen wenigstens eine auf einem unter Federdruck stehenden Schlitten befestigt ist, der relativ zur anderen Aufnahmevorrichtung beweglich ist. Aufgabengemäß sollen die Verzahnungen eines Räderpaares vor dem Zusammenfahren in den spiellosen Eingriff automatisch ausgerichtet werden.

Nachteilig ist, daß eine Schlagfehlermessung an Zahnrädern in Radialrichtung nicht möglich ist. Ferner muß das eine als Lehrrad ausgebildete Zahnrad praktisch radverzahnungsfehlerfrei ausgebildet sein, so daß dieses Lehrrad aufwendig herzustellen ist.

Solche Zweiflanken-Wälzprüfgeräte dienen zur raschen Ermittlung des Gesamteinflusses aller Verzahnungsfehler an Gerad- und Schrägstirnrädern mit Außen- und Innenverzahnungen sowie an Kegelrad- und Schneckenantrieben durch Abrollen von zwei Rädern in spielfreiem Eingriff. Bekannte Zweiflanken-Wälzprüfgeräte bestehen aus einem Bett aus Grauguß, auf dessen Flachführungen je ein festklemmbarer Schlitten und ein beweglicher, unter Federdruck stehender Schlitten angeordnet sind. Diese beiden Schlitten tragen die beiden Aufnahmevorrichtungen für die zu prüfenden Zahnräder. Auf dem beweglichen Schlitten ist ferner eine Meßuhr angebracht. Manuell werden die zu prüfenden Zahnräder in eine derartige Relativlage gebracht, daß sich auf einer die Mittelachsen der beiden Aufnahmevorrichtungen miteinander verbindenden Linie ein Zahnkopf des einen Rades und eine Zahnlücke des anderen Rades gegenüberliegen. Durch Verschieben des festklemmbaren Schlittens werden dann die beiden Verzahnungen in spiellosen Eingriff gebracht, indem der Betriebsachsabstand der beiden Zahnräder genau eingestellt und dann der festklemmbare Schlitten festgeklemmt wird. Der bewegliche Schlitten, der die Meßuhr trägt, ist auf Kugeln gelagert und wird durch den Federdruck in seiner Endlage gehalten. Sobald das im Eingriff befindliche Räderpaar manuell oder durch einen Antrieb in Drehung versetzt wird, überträgt der bewegliche Schlitten seine Bewegungen auf die Meßuhr oder auf ein Schreibgerät, mit dem die Gesamteinflüsse aller Verzahnungsfehler aufgezeichnet werden können. In letzterem Fall erhaltene Diagramme lassen sich dann nach verschiedenen Gesichtspunkten auswerten. Rundlauffehler sind Veränderungen des Achsabstandes während einer Umdrehung der Räder; Teilungsfehler machen sich im Diagramm durch sprungweise, unregelmäßig auftretende, verschieden große Ausschläge von Zahn zu Zahn bemerkbar; Zahnformfehler sind Abweichungen von der dem zugehörigen Grundkreis entsprechenden Evolvente und ergeben einen wellenförmigen Diagrammablauf; Eingriffswinkelfehler treten bei fehlerhafter Lage des Zahnprofils zum Grundkreis auf und machen sich im Diagramm durch regelmäßig auftretende Ausschläge bemerkbar.

Aus dem Artikel "Automatisches Messen der Kreisteilung von Stirnrädern" aus Fertigungstechnik und Betrieb 24, 1974, Heft 9, Seiten 516-520, ist ein Kreisteilungsmeßverfahren für Zahnräder mit einer präzise herzustellenden Meßschnecke, die mit dem zu prüfenden Zahnrad in Eingriff steht, bekannt. Eine Schlagfehlermessung an Zahnrädern wird nicht beschrieben.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, mit möglichst einfachem Aufbau die Leistungsfähigkeit und Genauigkeit von Vorrichtungen zur Schlagfehlermessung von Zahnrädern zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Zahnrad von einer Schnecke kontinuierlich angetrieben wird, wobei die Schnecke selbst nicht als Meßvorrichtung dient, sondern lediglich eine in einer Nut im Schraubengang der Schnecke eingepaßte Kugel zu einer impulsförmigen Messung jeder Zahnlücke bei jeweils einer Umdrehung der Schnecke herangezogen wird. Damit wird ein kontinuierlicher Meßvorgang ermöglicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 und 3 angegeben.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt entlang der in Fig. 2 dargestellten Linie A-A einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der in Fig. 1 dargestellten Linie B-B,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der in Fig. 1 dargestellten Linie C-C,

Fig. 4 einen Schnitt an der Eingriffstelle zwischen Schnecke und Zahnrad und

Fig. 5 das Zahnrad mit schematisch dargestellten Meßgrößen.

An einer Grundlage 5 ist ein mit einer Feder 16 vorspannbarer und verschiebbarer Schlitten 3 mit einem in einer Fassung 1 gehaltenen, zu prüfenden Zahnrad 2 angeordnet. Das Zahnrad 2 wird mit dem Schlitten 3 durch Feder 16 gegen eine drehbar an der Grundlage 5 angeordneten Schnecke 4 gedrückt und steht mit dieser in Eingriff.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist an der Grundlage 5 eine verschieblich einstellbare Stütze 15 angeordnet, die an der Seitenfläche des Zahnrades 2 anliegt, um die von der Drehbewegung der Schnecke 4 auf das Zahnrad 2 durch Reibung übertragene Kraft abzufangen.

In einer Quernut im Schraubengang der Schnecke 4 ist eine Kugel 13 eingepreßt. Die leicht über die Gewindefläche der Schnecke 4 hervorstehende Kugel 13 überträgt bei jeder Umdrehung der Schnecke 4 einen Meßimpuls auf den Schlitten 3, der den Ausschlag eines in einer Seitennut des Schlittens 3 eingreifenden Hebels 8 bewirkt, der mit seiner Schwenkachse 7 an einem Halter 6 angebracht ist. Am langen Ende des Hebels 8 sind Kontaktstäbe 9, 11 mit zugeordneten Signallampen 10, 12 an einem Halter 17 angeordnet. Eine auf einem Kontaktring 19 ruhende Kontaktfeder 18 schließt den Stromkreis bei jedem Meßimpuls.

Die Vorrichtung wird wie folgt eingerichtet:

1. Ein erstes Kaliber wird an der Fassung 1 befestigt und mit der Hülse 14 ausgerichtet. Das Kaliber weist einen Außendurchmesser von D_k, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, auf.
2. Der Kontaktstab 9 wird so eingestellt, daß er den Hebel 8 berührt, wenn die Kugel 13 das erste Kaliber berührt.
3. Ein zweites Kaliber wird an der Fassung 1 befestigt und mit der Hülse 14 ausgerichtet. Der Durchmesser des zweiten Kalibers beträgt D_k m=D_k+2_*delta, wobei delta das in Tabellen angegebene Schlagmaximum des Radverzahnungsfehlers ist.
4. Der Kontaktstab 11 wird so eingestellt, daß er den Hebel 8 berührt, wenn die Kugel 13 das zweite Kaliber berührt.
5. Das zu prüfende Zahnrad 2 wird an der Fassung 1 befestigt und die Stütze 15 wird an die Seitenfläche des Zahnrades 2 angelegt und befestigt.

Der Meßvorgang läuft wie folgt ab:

1. Die von einem Elektromotor über einen Riemenantrieb angetriebene Schnecke 4 treibt das in Eingriff stehende zu prüfende Zahnrad 2 an.
2. Während der Drehung des Zahnrades 2 werden Radverzahnungsfehler angezeigt. Bei Unterschreiten des maximal zulässigen Schlagfehlers delta leuchtet die Signallampe 10 auf, bei Überschreiten des maximalen Schlagfehlers delta leuchtet die Signallampe 12 auf.

Claims

1. Meßvorrichtung zur Ermittlung von Radverzahnungsfehlern von Zahnrädern mit einer an einem Schlitten (3) angeordneten Fassung (1), auf der ein zu kontrollierendes Zahnrad (2) einspannbar ist, einer Grundlage (5), an der der Schlitten (3) verschiebbar angeordnet ist, und einer an der Grundlage (5) drehbar angeordneten Schnecke (4), die mit dem eingespannten Zahnrad (2) in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß das eingespannte Zahnrad (2) durch eine auf den Schlitten (3) wirkende Feder (16) gegen die Schnecke (4) gedrückt wird und daß im Schraubengang der Schnecke (4) eine Quernut ausgebildet ist, in der eine etwas über die Gewindefläche der Schnecke (4) vorstehende Kugel (13) eingepreßt ist, so daß bei jeder Umdrehung der Schnecke (4) ein Impuls von der Kugel (13) über das eingespannte Zahnrad (2) auf den Schlitten (3) übertragen wird.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Schlitten (3) eine Seitennut ausgebildet ist, in der ein Hebel (8) mit seinem kurzen Arm eingreift, der so angeordnet ist, daß durch den langen Arm des Hebels (8) Alarmlampen (10, 12) über einstellbare Kontaktstäbe (9, 11) elektrisch betätigbar sind.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung (1) einen Konus und einen damit verbundenen Führungszylinder aufweist, wobei der Führungszylinder in einer Hülse (14) geführt ist und der Konus in der Bohrung des eingespannten Zahnrades (2) eingreift, und daß eine einstellbare Stütze (15) die Seitenfläche des eingespannten Zahnrades (2) berührend angeordnet ist.