DE4211515C2 - Vorrichtung zum Läppen eines Zahnradpaares - Google Patents
Vorrichtung zum Läppen eines ZahnradpaaresInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung zum Läppen eines Zahnrad-Paares
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Läppen ist ein herkömmlicher Prozeß zur Feinbearbeitung
der Zahnflächen eines Paares von Zahnrädern, die im Ein
griff miteinander verwendet werden. Ein Beispiel für ein
solches Läppverfahren für Zahnräder ist in der JP-Patent-
OS Nr. 1-97520 offenbart, wonach ein Zahnrad aus einem
Zahnradpaar zwangsläufig mit einer vorbestimmten Geschwin
digkeit im Eingriff mit dem anderen Zahnrad in Gegenwart
von einer geeigneten abtragenden Läppzusammensetzung oder
eines Läppulvers zwischen den Zahnrädern angetrieben wird,
während auf das andere der Zahnräder ein Bremsmoment auf
gebracht wird, so daß die Flächen der Zahnradzähne mit
dem Läppulver für eine gesteigerte Glattheit der Zahnflä
chen geläppt werden.
Der oben beschriebene herkömmliche Läppprozeß hat jedoch
einen Nachteil, wenn eines oder beide der Zahnräder einen
erheblichen geometrischen oder maßlichen Fehler aufweisen,
wie eine Exzentrizität des Teil- oder Wälzkreises mit Be
zug zur Achse der Zahnräder, welche Fehler während der
Fabrikation oder Ausbildung der Zahnräder hervorgerufen
werden. Es kann nämlich sein, daß die Größe eines Fehlers
des Zahnrades oder der Zahnräder nach dem Fertigläppvor
gang größer als diejenige vor dem Fertigläppvorgang sein
kann.
Beispielsweise wird der Grad einer Exzentrizität (Exzen
trizitätsfehler) eines Zahnrades durch den maximalen Summen
teilungsfehler des Rades oder der Räder wiedergegeben.
Ein Versuch zeigte einen Anstieg des maximalen Summentei
lungsfehlers nach dem Fertigläppen eines Prüfzahnrades
im Vergleich mit demjenigen vor dem Fertigläppen, wie im
Diagramm der beigefügten Fig. 7 angegeben ist. Der maxi
male Summenteilungsfehler wurde als eine Differenz zwischen
den Maximal- und Minimalwerten eines Summenteilungsfehlers
erhalten, welcher eine Summe von einzelnen Teilungsfehlern
zwischen den einander benachbarten Zähnen der aufeinander
folgenden Zahnradzähne ist. Da die einzelnen Teilungsfeh
ler entweder einen positiven oder einen negativen Wert
haben, ändert sich der Summenteilungsfehler in der Umfangs
richtung des Zahnrades. Der Anstieg im maximalen Summentei
lungsfehler bedeutet eine Erhöhung im Exzentrizitätsfehler
des Zahnrades durch den Läppvorgang.
Wie oben erwähnt wurde, wird ein Bremsmoment auf das eine
der beiden Zahnräder (im folgenden als das "gebremste Zahn
rad" bezeichnet) während eines Läppvorgangs aufgebracht,
wobei die Zahnräder im Eingriff miteinander drehen. Es
wird angenommen, daß die Erhöhung im Exzentrizitätsfehler
des geläppten Zahnrades durch eine Änderung im gesamten
Läppdrehmoment des gebremsten Zahnrades hervorgerufen wird,
wobei die Änderung aufgrund des Exzentrizitätsfehlers des
gebremsten Zahnrades oder des anderen Zahnrades vor dem
Läppen auftritt. Das gesamte Läppdrehmoment des gebremsten
Zahnrades ist eine Summe des Bremsmoments TB und eines
Massendrehmoments, das auf dem Trägheitsmoment des gebrem
sten Zahnrades beruht. Bei dem herkömmlichen Läppverfahren
wird das Bremsmoment TB konstantgehalten, jedoch verändert
sich das Massendrehmoment, wenn die Zahnräder gedreht wer
den. Das Massendrehmoment ist gleich (IG·αG) worin IG
das Trägheitsmoment bezeichnet, während αG den Winkelbe
schleunigungswert angibt. Da der Winkelbeschleunigungswert
αG ein Minimum ist, wenn der Wert des Exzentrizitätsfehlers
ein Maximum ist, und ein Maximum ist, wenn der Exzentri
zitätsfehlerwert ein Minimum ist, ändert sich das Massendreh
moment während einer Drehung des gebremsten Zahnrades.
Ist das gesamte Läppdrehmoment bei einem maximalen Exzentri
zitätsfehler ein Minimum, so ist die Flächenpressung
der sich berührenden Zähne der beiden kämmenden Zahnräder
nicht genug für einen ausreichenden Wert oder Betrag in
der Metallabtragung oder Läpptiefe, um den Exzentrizitäts
fehler des Rades oder der Räder zu korrigieren oder zu
vermindern. Ist bei dem maximalen Exzentrizitätsfehler
das gesamte Läppdrehmoment ein Maximum, so ist anderer
seits die Flächenpressung der sich berührenden Zahnradzähne
für einen angemessenen Wert in der Metallabtragung durch
das Läppen übermäßig. Bei dem herkömmlichen Läppverfahren
entspricht deshalb die Änderung im gesamten Läppdrehmoment
während eines Läppvorgangs der Zahnräder nicht der Ände
rung im Exzentrizitätsfehlerwert, um eine angemessene Kon
trolle der Metallabtragung für eine Verminderung oder ein
Eliminieren der Exzentrizität der Zahnräder zu gewährlei
sten. Das heißt mit anderen Worten, daß die Radzähne, die
in einem größeren Ausmaß geläppt werden sollten, mit einem
kleineren Ausmaß geläppt werden als die Radzähne, die mit
einem kleineren Ausmaß geläppt werden sollten, so daß der
maximale Summenteilungsfehler der Zahnräder nach dem Läp
pen dazu tendiert, größer als derjenige vor dem Läppen
zu sein.
Gleichartige Nachteile können aufgrund einer Änderung
im gesamten Läppdrehmoment auftreten, welche aus einem
maßlichen oder geometrischen Fehler der Zahnräder ent
springt, der ein anderer als der Exzentrizitätsfehler ist.
Im Oberbegriff des Patentanspruches 1 wird jedoch von einem Stand der Technik
ausgegangen, wie er in der DE 37 30 249 A1 gezeigt ist. Aus
dieser Druckschrift ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum
Läppen eines Paares von Zahnrädern bekannt, bei dem zwei
jeweils auf einer Spindel gelagerte Zahnräder in Zahneingriff
befindlich sind, wobei das eine Zahnrad angetrieben wird,
während das andere Zahnrad in Abhängigkeit von Größe und
Häufigkeit von laufend als Drehungsgleichförmigkeit gemessenen
Eingriffsflankenfehlern über eine Bremse abgebremst wird. Die
Drehungsgleichförmigkeit wird dabei durch je einen
Winkelschrittgeber auf jeder Spindel erfaßt. Die
Winkelschrittgeber sind mit einer Steuerung verbunden, die
ihrerseits eine Ansteuereinrichtung beeinflußt, die die
Bremse betätigt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine
gattungsgemäße Vorrichtung zum Läppen eines Paares von
Zahnrädern zur Verfügung zu stellen, bei der die
Wirtschaftlichkeit des Läppens unter Aufrechterhaltung einer
hohen Läppgenauigkeit verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch die technischen Merkmale im Anspruch
1 gelöst.
Dadurch, daß der das eine Zahnrad antreibende Motor ein Motor
mit konstanter Drehzahl ist, treten alle auf
Verzahnungsfehlern beruhenden Geschwindigkeitständerungen an
der Spindel des anderen Zahnrad auf. Damit ist es möglich
die Vorrichtung mit nur einem den Drehwinkel des anderen
Zahnrads erfassenden Fühler zu betreiben.
Das von dem einen Fühler erfaßte Signal kann nun mittels der
Steuereinrichtung in Winkelbeschleunigungswerte des zweiten
Zahnrads umgesetzt werden. Die derart mit nur einem Fühler
gewonnenen Winkelbeschleunigungswerte werden nun zur Bestimmung
des Bremsmoments TB der Bremseinrichtung herangezogen.
Bei der Läppvorrichtung werden die beiden
Zahnräder in Kämmeingriff miteinander mit einer konstanten
Geschwindigkeit gedreht, wobei zwischen die einander berüh
renden Radzähne ein abtragendes Läppulver eingebracht wird,
während auf das negativ angetriebene Zahnrad (das gebremste
Zahnrad) ein Bremsmoment zur Wirkung gebracht wird. Dieses
Bremsmoment wird auf der Grundlage des Winkelbeschleuni
gungswerts des gebremsten Zahnrades, der unmittelbar aus
dem ermittelten Drehwinkel oder der ermittelten Winkelge
schwindigkeit des gebremsten Zahnrades erfaßt oder bestimmt
wird, geregelt. Das bedeutet, daß das Bremsmoment so gere
gelt wird, daß dieses kleiner ist, wenn der Winkelbeschleu
nigungswert relativ groß ist, als dasjenige, wenn der Win
kelbeschleunigungswert relativ klein ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist wirksam, um wenigstens
einen Anstieg in den geometrischen oder anderen Fehlern
der Zahnräder nach dem Läppen zu vermindern oder solche
zu verhindern. Ferner ermöglicht es die Vorrichtung,
die Fehler der geläppten Zahnräder, wenn das
Bremsmoment in angemessener Weise geregelt wird, zu vermin
dern oder zu eliminieren. Somit gewährleistet ein Läppen
mit der Vorrichtung eine verbesserte geo
metrische und maßliche Genauigkeit der geläppten Zahn
räder.
Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der
auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung dargelegt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Läppvorrichtung
in einer Konstruktion für einen Betrieb gemäß dem
Grundgedanken der Erfindung;
Fig. 2 ein Diagramm, das eine Änderung im Drehwinkel eines
Zahnrades aus dem durch die Vorrichtung von Fig. 1
zu läppenden Zahnradpaar angibt;
Fig. 3 ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem
Bremsmoment und einem gesamten Läppdrehmoment
bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Läppvorrichtung darstellt;
Fig. 4 ein Diagramm, das eine zur Fig. 3 ähnliche Beziehung
bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung
darstellt;
Fig. 5 ein Diagramm, das eine Änderung im Läppdrehmoment
durch eine Regelung gemäß einem weiteren Ausführungs
beispiel der Erfindung darstellt;
Fig. 6 ein Diagramm einer der Beziehung von Fig. 3 ent
sprechenden Beziehung für ein bekanntes Läppver
fahren;
Fig. 7 ein Diagramm, das einen maximalen Summenteilungs
fehler eines Zahnrades vor und nach dessen Läppen
angibt.
Die Fig. 1 zeigt ein Ritzel 10, das durch ein an einem
Ende einer Ritzelspindel 14 angebrachtes Spannfutter 16
gehalten ist, so daß das Ritzel 10 mit der durch ein Spin
delgehäuse 12 drehbar gelagerten Ritzelspindel 14 gedreht
wird. Am anderen Ende der Ritzelspindel 14 ist eine Riemen
scheibe 18 angebracht. Ein Ritzel-Antriebsmotor 20 ist
nahe dem Spindelgehäuse 12 angeordnet und hat eine An
triebswelle 22, an der eine weitere Riemenscheibe 24 befe
stigt ist. Die Riemenscheiben 18 und 24 sind durch einen
Riemen 26 verbunden, so daß das Ritzel 10 vom Motor 20
mit einer vorbestimmten konstanten Geschwindigkeit gedreht
wird.
Das Ritzel 10 wird mit einem Zahnrad 30 im Kämmeingriff
gehalten. Die beiden Zahnräder 10 und 30 werden so gefer
tigt, daß die Zähne eine geeignete Menge an zu bearbeiten
dem Werkstoff haben, die durch ein Läppen abgetragen wer
den soll. Das Zahnrad 30 wird durch ein (nicht dargestell
tes) Spannfutter am Ende einer Zahnradspindel 34 gehalten,
die durch ein Spindelgehäuse 32 drehbar gelagert wird.
Mit der Zahnradspindel 34 wird das Zahnrad 30 gedreht,
wobei für die Spindel 34 ein Fühler 36 vorgesehen ist,
um einen Drehwinkel RG des Zahnrades 30 zu erfassen.
Das durch den Fühler 36 erzeugte, für den Winkel RG reprä
sentative Signal wird einem Steuergerät 40 zugeführt, so
daß durch das Steuergerät 40 auf der Grundlage des Signals
ein Winkelbeschleunigungswert des Zahnrades 30 berechnet
wird.
An der Zahnradspindel 34 ist an deren außenliegendem En
de eine Riemenscheibe 42 befestigt, die mit der Spindel
34 dreht. Nahe dem Spindelgehäuse 32 ist eine Bremsvorrich
tung 44 angeordnet, die mit einer Antriebswelle 46 versehen
ist, an welcher eine Riemenscheibe 48 befestigt ist. Zwi
schen den Riemenscheiben 42 und 48 erstreckt sich ein Rie
men 50, so daß ein Bremsmoment TB auf das Zahnrad 30 durch
die Riemenscheibe 48, den Riemen 50, die Riemenscheibe
42 und die Zahnradspindel 34 aufgebracht wird. Die Brems
vorrichtung 44 ist mit dem Steuergerät 40 verbunden, und
das durch die Bremsvorrichtung 44 erzeugte Bremsmoment
TB wird in Abhängigkeit vom Winkelbeschleunigungswert des
Zahnrades 30, der durch das Steuergerät 40 berechnet wird,
geregelt.
Im folgenden wird ein Läppvorgang erläutert, der mit der
vorstehend beschriebenen Vorrichtung ausgeführt wird.
Zuerst wird ein geeignetes Läppulver oder eine geeignete
Läppzusammensetzung zwischen das Ritzel 10 und das Zahnrad
30, die miteinander kämmen, von einer Zufuhrvorrichtung
mit an sich bekanntem Aufbau eingebracht. Dann wird der
Antriebsmotor 20 in Gang gesetzt, um das Ritzel 10 und
das Zahnrad 30 in Kämmeingriff miteinander zu drehen.
Während der Drehung der beiden Zahnräder 10, 30 wird das
geregelte Bremsmoment TB am Zahnrad 30 zur Wirkung gebracht,
und das Steuergerät 40 empfängt vom Fühler 36 das Signal,
das den Drehwinkel RG des Zahnrades 30 angibt.
Der Einfachheit halber wird angenommen, daß das Ritzel
10 mit einem Exzentritätsfehler "ep" hergestellt wurde,
d. h. mit einer Exzentrizität des Teilkreises des Ritzels
10 mit Bezug zu dessen Drehachse. Demzufolge haben die
Zähne des Ritzels 10, von denen jeder eine gewisse, durch
Läppen abzutragende Materialmenge besitzt, einen Summen
teilungsfehler, der auf dem Exzentritätsfehler "ep" beruht.
Wenn das Ritzel 10 mit einer vorbestimmten konstanten Ge
schwindigkeit "np" (Umdrehung pro Sekunde) gedreht wird,
wird der Drehwinkel RG des Zahnrades 30 während einer Zeit
dauer von "t" Sekunden durch die folgende Gleichung (1)
ausgedrückt:
RG = (2 π · np · t + ep · sin 2 π · np · t)/i (1)
worin i = Zähnezahlverhältnis der Zahnräder 10, 30 ist.
Die durch die obige Gleichung (1) wiedergegebene Bezie
hung ist im Diagramm der Fig. 2 dargestellt. In dem Dia
gramm gibt die strich-punktierte Linie einen linearen An
stieg des Drehwinkels RG des Zahnrades 30 mit einem konstan
ten Gradienten als eine Funktion der Zeit "t" an, wobei
die Zähne des Ritzels 10 keinen Exzentritätsfehler haben.
Bei Vorhandensein des Summenteilungsfehlers des Ritzels
10 aufgrund des Exzentrizitätsfehlers "ep" ändert sich
die Änderungsrate des Drehwinkels RG des Zahnrades 30 pe
riodisch mit einem Intervall, das einer Umdrehung des Zahn
rades 30 entspricht, wie durch die ausgezogene Linie in
Fig. 2 angegeben ist. In dem Diagramm entsprechen die
Punkte a1 und a2 auf der ausgezogenen Linie, die für den
Drehwinkel RG des Zahnrades kennzeichnend ist, welche am
weitesten von der strich-punktierten Linie in der aufwär
tigen Richtung entfernt sind, einem Umfangszahnteil des
Ritzels 10, das den maximalen Summenteilungsfehlerwert
hat. Gleicherweise entsprechen die Punkte b1 und b2 der
ausgezogenen Linie, die am weitesten in der abwärtigen
Richtung von der strich-punktierten Linie entfernt sind,
einem Umfangszahnteil des Ritzels 10, das den minimalen
Summenteilungsfehlerwert besitzt.
Die Winkelgeschwindigkeit dRG/dt des Zahnrades 30 ist
eine erste Ableitung des Winkels RG (wiedergegeben durch
die obige Gleichung (1)) mit Bezug zur Zeit "t", während
der Winkelbeschleunigungswert d2RG/dt2 des Zahnrades 30
eine zweite Ableitung des Winkels RG mit Bezug zur Zeit
"t" ist. Deshalb werden die Winkelgeschwindigkeit dRG/dt
und der Winkelbeschleunigungswert d2RG/dt2 durch die folgen
den Gleichungen (2) bzw. (3) wiedergegeben:
dRG/dt = [2 π · np + ep (2 π·np) cos 2 π · np · t]/i (2)
d²RG/dt² = -ep [(2 π·np)² sin 2 π · np · t]/i (3)
Aus der obigen Gleichung (3) wird deutlich, daß der Winkel
beschleunigungswert während jeder Umdrehung des Ritzels
10 an den Punkten a₁, a₂ ein Minimum und während jeder
Umdrehung an den Punkten b₁, b₂ ein Maximum ist.
Das gesamte Läppdrehmoment TG des Zahnrades wird durch
die folgende Gleichung (4) ausgedrückt:
TG = TB + IG (d²RG/dt²) (4)
worin
IG ein Trägheitsmoment des Zahnrades 30 und
IG (d²RG/dt²) ein Massendrehmoment, da auf dem Träg heitsmoment IG beruht, angeben.
IG ein Trägheitsmoment des Zahnrades 30 und
IG (d²RG/dt²) ein Massendrehmoment, da auf dem Träg heitsmoment IG beruht, angeben.
Die obige Gleichung (4) wird in die folgende Gleichung
(5) umgewandelt, indem das rechte Glied der Gleichung
(3) für (d²RG/dt²) in der Gleichung (4) substituiert wird:
TG = TB + IG {-ep [(2 π·np)² sin 2 π · np · t]/i} (5)
Bei dem herkömmlichen Läppverfahren, bei welchem das
(durch die Bremsvorrichtung 44 erzeugte) Bremsmoment TB
konstantgehalten wird, ändert sich das gesamte Läppdreh
moment TG des Zahnrades 3 so, wie im Diagramm der Fig.
6 gezeigt ist. Aus diesem Diagramm wird klar, daß das ge
samte Läppdrehmoment TG an den Punkten Ta1 und Ta2, die
den Punkten a1, a2 des Drehwinkels RG entsprechen, welche
am weitesten von der strich-punktierten Linie der Fig. 2
in der aufwärtigen Richtung entfernt sind, ein Minimum
ist, während das Läppdrehmoment TG, wie bei Tb1 und Tb2,
welche den Punkten b1, b2 des Drehwinkels RG entsprechen,
die am weitesten von der strich-punktierten Linie der Fig. 2
in der abwärtigen Richtung entfernt sind, ein Maximum ist.
Bei dem herkömmlichen Läppverfahren ist das gesamte Läpp
drehmoment TG des Zahnrades 30 ein Minimum, wenn der Wert
des Summenteilungsfehlers des Ritzels 10 ein Maximum ist,
wodurch die Flächenpressung der einander berührenden Zähne
des Ritzels 10 und des Zahnrades 30 dazu neigt, mit einem
Anstieg im Summenteilungsfehlerwert abzunehmen. Umgekehrt
ist das Läppdrehmoment TG ein Maximum, wenn der Summentei
lungsfehlerwert ein Minimum ist, wodurch die Flächenpres
sung der sich berührenden Zahnradzähne die Neigung zu einem
Anstieg mit einer Abnahme im Wert des Summenteilungsfehlers
aufweist. Als Ergebnis dessen tendiert der Summenteilungs
fehler zu einem Größerwerden, wenn der Läppvorgang an den
Zahnrädern 10 und 30 fortschreitet.
Bei der erfindungsgemäßen Läppvorrichtung wird die Bremsvor
richtung 44 durch das Steuergerät 40 so geregelt, daß das
Bremsmoment TB den in Fig. 3 gezeigten Verlauf annimmt,
so daß das Bremsmoment TB ein Maximum ist, wenn der Win
kelbeschleunigungswert des Zahnrades 30 ein Minimum ist,
wie bei a1, a2 in Fig. 2 angegeben ist, und so geregelt,
daß das Bremsmoment TB ein Minimum ist, wenn der Winkelbe
schleunigungswert des Zahnrades 30 ein Maximum ist, wie
bei b1, b2 in Fig. 2 angegeben ist. Im einzelnen wird der
Winkelbeschleunigungswert d2RG/dt2 des Zahnrades 30 durch
das Steuergerät 40 auf der Grundlage des Ausgangsignals
vom Fühler 36 berechnet, während das Bremsmoment TB, das
in Fig. 3 angegeben ist, aus dem berechneten Winkelbeschleu
nigungswert berechnet wird, so daß die Bremsvorrichtung
44 geregelt wird, um das berechnete Bremsmoment TB zu er
zeugen. Demzufolge ist das gesamte Läppdrehmoment TG des
Zahnrades 30 für dessen Umfangszahnteil, das den Punkten
a1 sowie a2 entspricht, ein Maximum und für das Umfangs
zahnteil, das den Punkten b1 sowie b2 entspricht, ein
Minimum.
Wenn der Wert des Summenteilungsfehlers des Ritzels 10
ein Maximum ist, ist folglich das gesamte Läppdrehmoment
TG ein Maximum, wodurch die Flächenpressung der sich be
rührenden Zähne der Räder 10 und 30 erhöht wird, um die
Läpptiefe zu vergrößern, wenn der Wert des Summenteilungs
fehlers ansteigt. Umgekehrt ist das Läppdrehmoment TG ein
Minimum, wenn der Summenteilungsfehlerwert ein Minimum
ist, wodurch die Flächenpressung der sich berührenden Zäh
ne vermindert wird, um die Läpptiefe zu verkleinern, wenn
der Summenteilungsfehlerwert abnimmt. Als Folge dessen
wird der Teilungsfehler des Ritzels 10 gegenüber dem Tei
lungsfehler vor dem Läppen nach dem Läppen verkleinert.
Da mit fortschreitendem Läppvorgang der Summenteilungs
fehler des Ritzels 10 kleiner wird, nimmt der Wert in der
Änderung des Drehwinkels RG des Zahnrades 30 ab, wie auch
der Änderungswert im durch das Steuergerät 40 geregelten
Bremsmoment TB geringer wird, und das Bremsmoment TB wird
letztlich konstant, d. h., bevor der Läppvorgang beendet
wird.
Es ist möglich, daß ein Änderungsschema im Bremsmoment
TB (Beziehung zwischen der Phase des Zahnrades 30 und dem
Bremsmoment TB) in Abhängigkeit von dem gemessenen Dreh
winkel RG des Zahnrades 30 bestimmt und das Bremsmoment
TB gemäß dem bestimmten Schema für eine vorbestimmte Zeit
dauer oder durch das Ende des Läppvorgangs geregelt wird.
Solange das bestimmte Schema beibehalten wird, wird die
Berechnung des Drehwinkels RG durch das Steuergerät 40
nicht bewirkt. Die Zeitdauer, für welche das bestimmte
Schema beibehalten wird, kann als dazu ausreichend bestimmt
werden, um den Summenteilungsfehler, wie er aus dem ermit
telten Drehwinkel RG berechnet wird, zu eliminieren. Alter
nativ kann die Zeitdauer eine vorbestimmte Dauer sein.
In diesem Fall ist es erwünscht, daß die Zeitdauer kürzer
festgesetzt wird, als die Zeitdauer, die zur Eliminierung
des Summenteilungsfehlers notwendig ist, und daß der Läpp
vorgang anschließend in Übereinstimmung mit einem anderen
Änderungsschema im Bremsmoment TB durchgeführt wird, wel
ches erneut auf der Grundlage des Drehwinkels RG bestimmt
wird, welcher zu einer geeigneten Zeit nach dem Ende des
Läppens in Übereinstimmung mit dem ersten Schema ermit
telt wird.
Wenngleich das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel
dazu geeignet ist, das Bremsmoment TB zur Änderung des
gesamten Läppdrehmoments TG des Zahnrades 30 im Anschluß
an eine periodische Änderung im Winkelbeschleunigungs
wert des Zahnrades 30 zu regeln, kann das Bremsmoment TB
so geregelt werden, daß das gesamte Läppdrehmoment TG kon
stantgehalten wird, wie in Fig. 4 angegeben ist. Dieses
modifizierte Ausführungsbeispiel verhindert einen Anstieg
im Summenteilungsfehler des Ritzels 10 mit fortschreitendem
Läppvorgang.
Ein weiteres modifiziertes Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist in Fig. 5 gezeigt, wonach das Bremsmoment TB erhöht
wird, wenn die Winkelgeschwindigkeit oder der Beschleuni
gungswert über einen vorbestimmten oberen Grenzwert hin
ausgeht, und vermindert wird, wenn die Winkelgeschwindig
keit oder der Beschleunigungswert unter einen vorbestimmten
unteren Grenzwert abgesenkt wird.
Bei den erläuterten Ausführungsbeispielen wird das Brems
moment TB so geregelt, daß sich das gesamte Läppdrehmoment
TG des Zahnrades 30 in Phase mit der Änderung im Drehwin
kel RG des Zahnrades 30 ändert. Um den Summenteilungsfeh
ler zu vermindern, kann es jedoch besser sein, den Läppvor
gang mit einem gegebenen Phasenunterschied zwischen den
Änderungen des Winkels RG und des Drehmoments TG auszu
führen.
Wenngleich bei den erläuterten Ausführungsbeispielen der
Fühler 36 verwendet wird, um den Drehwinkel des Zahnra
des 30 zu erfassen, so kann dieser Fühler 36 durch einen
Fühler ersetzt werden, der unmittelbar die Winkelgeschwin
digkeit oder den Winkelbeschleunigungswert des Zahnrades
feststellt.
Obwohl die Ausführungsbeispiele unter der Annahme be
schrieben wurden, daß lediglich das Ritzel 10 einen Ex
zentritätsfehler hat, so ist das Prinzip der vorliegenden
Erfindung auch wirksam, um einen Anstieg im Summenteilungs
fehler zu verhindern oder diesen Fehler herabzusetzen,
wenn lediglich das Zahnrad 30 oder wenn sowohl das Ritzel
10 als auch das Zahnrad 30 einen Exzentritätsfehler oder
irgendeinen anderen geometrischen oder maßlichen Fehler
hat bzw. haben.
Eine Vorrichtung zum Läppen von Zähnen eines Paares von Zahn
rädern sieht ein zwangsweises Drehen von einem Zahnrad
aus dem Räderpaar mit einer vorbestimmten konstanten Ge
schwindigkeit im Kämmeingriff mit dem anderen Zahnrad in
Gegenwart eines Läppulvers vor, während ein Bremsmoment
auf das andere Zahnrad aufgebracht wird. Das Bremsmoment
wird so geregelt, daß es wenigstens dann kleiner ist,
wenn ein Winkelbeschleunigungswert des genannten anderen
Zahnrades ein Maximum ist, als wenn dieser Winkelbeschleu
nigungswert ein Minimum ist.
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Läppen eines Zahnradpaares (10, 30), mit
einer durch einen Motor (20) antreibbaren Spindel (14) zur
Aufnahme des einen (10) der beiden Zahnräder, mit einer
drehbaren Spindel (34) zur Aufnahme des mit dem einen Zahnrad
(10) in Kämmeingriff bringbaren anderen Zahnrades (30), der
eine Bremseinrichtung (44) zum Aufbringen eines gesteuerten
Bremsmoments (TB) und ein Fühler (36) zugeordnet ist, der
Signale erzeugt zur Ermittlung von
Winkelbeschleunigungswerten des anderen Zahnrads (30), sowie
mit einer Steuereinrichtung (40) zum Steuern des
Bremsmomentes (TB) in unmittelbarer Abhängigkeit der laufend
ermittelten Winkelbeschleunigungswerte des anderen Zahnrades
(30), dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (20) ein Motor
mit konstanter Drehzahl ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinrichtung (40) das Bremsmoment (TB) auf der Basis
des jeweils aktuellen Winkelbeschleunigungswerts simultan zum
Ermitteln dieses Winkelbeschleunigungswerts steuert.
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