DE852909C

DE852909C - Device for rolling gears

Info

Publication number: DE852909C
Application number: DEK9571A
Authority: DE
Inventors: Hans Rebeski
Original assignee: Witwe Ferdinand Klingelnberg Soehne GmbH
Current assignee: Klingelnberg GmbH
Priority date: 1951-04-10
Filing date: 1951-04-10
Publication date: 1952-10-20

Description

Vorrichtung zur Wälzprüfung von Zahnrädern Ein entscheidendes Merkmal für die Güte eines Zahnradgetriebes ist die Gleichförmigkeit, mit der es eine Drehbewegung weiterleitet. Davon ausgehend, hat man die Gleichförmigkeit der Bewegungsübertragung zu einem Maßstab für etwaige Verzahnungsfehler gemacht. Man läßt die zu prüfenden Räder in ihrer Getriebestellung paarweise miteinander laufen und stellt dahei die Fehler durch den Vergleich mit einem möglichst fehlerfreien Bezugssystem fest.Device for rolling test of gears A key feature for the quality of a gear transmission is the uniformity with which it rotates forwards. Proceeding from this, one has the uniformity of the transmission of motion made a benchmark for possible tooth errors. The ones to be examined are left Wheels run in pairs with one another in their gear position and therefore sets the Errors by comparing them with a reference system that is as error-free as possible.

Man kann nun die Ungenauigkeit erfassen durch die Gesamtstrecke des Voreilens oder Zurückbleibens, also durch das Messen von Wegen oder durch die relative Geschwindigkeit zwischen Prüfling und Bezugssystem, also eine Geschwindigkeitsmessung, oder schließlich durch Messung der Kraft, die den Prüfling beschleunigt oder verzögert, also durch eine Beschleunigungsmessung. Alle drei Methoden sind mit der neuen Vorrichtung möglich. Die erstere bietet Vorteile, wenn nur geometrische Fehler erfaßt werden sollen. Die zweite, wenn es darum geht, außerordentlich kleine Geschwindigkeitsänderungen zu erfassen, z. B. wenn die Messungen benutzt werden sollen, um Aufschluß über die Größe von Schwingungen zu erhalten. Die dritte Methode hat den Zweck, die Massenkräfte zu erfassen, die die Erreger von Schwingungen und damit von Geräuschen sind. You can now grasp the inaccuracy through the total distance of the Leading or lagging, i.e. by measuring distances or by relative Speed between the test object and the reference system, i.e. a speed measurement, or finally by measuring the force that accelerates or decelerates the test object, that is, by measuring the acceleration. All three methods are with the new device possible. The former offers advantages when only geometric errors are detected should. The second, when it comes to extremely small changes in speed to capture, e.g. B. if the measurements are to be used to provide information about the Size of vibrations. The third method is for the mass forces to record, which are the exciters of vibrations and thus of noises.

Die Erfindung schlägt vor, als fehlerfreies Bezugssystem einen drehelastisch mit dem einen Zahnrad gekuppelten Schwungkörper zu verwenden. The invention proposes a torsionally elastic reference system as a fault-free reference system to use the flywheel coupled to a gearwheel.

Zweckmäßig wird dieser als Ring ausgebildet und über radial nach außen gerichtete Stabfedern von der einen Welle getragen.This is expediently designed as a ring and radially outwards directional bar springs carried by one shaft.

Für die Beschleunigungsmessung ist ein zweiter leichterer Ring vorgesehen, der fester mit der Welle gekoppelt ist. A second, lighter ring is provided for the acceleration measurement, which is more firmly coupled to the shaft.

Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß ein solches Bezugssystem unverändert für alle vorkommenden Übersetzungen, Räderdurchmesser usw. paßt und daß es eine außerordentlich feinfühlige Anzeige möglich macht. Wichtig ist auch seine Eignung für hohe Drehzahlen, also für Prüfbereiche, in denen man bisher weitgehend auf das persönliche Beurteilungsvermögen des Prüfenden angewiesen war. The advantage of this solution is that such a reference system unchanged for all occurring ratios, wheel diameters, etc. fits and that it makes an extremely sensitive display possible. It is also important its suitability for high speeds, i.e. for test areas in which one has so far largely was dependent on the examiner's personal judgment.

Im folgenden wird die Erfiridung an Hand einer Vorrichtung zur Prüfung von Kegelrädern näher beschrieben. In der Zeichnung bedeuten: Bild I eine schematische Darstellung der Prüfvorrichtung, Bild 2 einen Schnitt nach der Linie A-A im Bild für Meßmethode I und 2, Bild 3 einen Schnitt nach der Linie B-B im Bild für Meßmethode 3. In the following, the invention is based on a device for testing described in more detail by bevel gears. In the drawing: Figure I mean a schematic Representation of the test device, Figure 2 a section along the line A-A in the figure for measurement method I and 2, Figure 3 a section along the line B-B in the figure for measurement method 3.

Die beispielsweise dargestellte Vorrichtung ist vor allem dafür bestimmt, diejenigen Schwingungen eines Kegelradgetriebes als Drehschwingung zu erfassen, die Ursache von Geräuschen sind. Es ist eine Vorrichtung zum Prüfen der Laufruhe von Kegelrädern für Kraftwagen, also von Rädern, die sowohl im Zug wie auch im Schub geprüft werden müssen. The device shown as an example is primarily intended to to record those vibrations of a bevel gear as torsional vibrations, are the cause of noise. It is a device for testing smoothness of bevel gears for motor vehicles, i.e. of wheels that are used both when pulling and when pushing need to be checked.

1 ist das zu prüfende Kegelradritzel, 2 das zu prüfende Kegeltellerrad. Das Ritzel ist in Hohlwelle 3 aufgenommen, das Rad an der Planscheibe 4 befestigt. Die Planscheibe ist so schwer ausgebildet, daß sie zugleich auch als Schwungkörper dient. 1 is the bevel gear to be tested, 2 is the bevel ring gear to be tested. The pinion is received in the hollow shaft 3, and the wheel is attached to the face plate 4. The faceplate is so heavy that it also functions as a flywheel serves.

Sowohl die Ritzelwelle 3 wie auch die Tellerradwelle 5 werden über Keilriemen 6, 7 von je einem Elektromotor 8, 9 angetrieben. Das Gehäuse des Motorsg ist in bekannter Weise pendelnd aufgehängt und mit einem Anzeigegerät für das wirksame Drehmoment versehen. Diese Einrichtung wurde nicht gezeichnet. Both the pinion shaft 3 and the ring gear shaft 5 are over V-belts 6, 7 each driven by an electric motor 8, 9. The housing of the motor g is suspended pendulum in a known manner and with a display device for the effective Torque provided. This facility was not drawn.

Die Ritzelwelle 3 ist in ihrem mittleren Teil mit einem Kranz radial gerichteter Blattfedern 10 bestückt, die wie die Speichen eines Rades einen Schwungring II tragen. The pinion shaft 3 is radial in its central part with a ring directional leaf springs 10 fitted, which like the spokes of a wheel have a flywheel II wear.

Für die Weg- oder Winkelmessung sind im Schwungring I I vier Induktionsspulen angebracht, in die je ein eiserner Anker, der fest mit der Ritzelwelle verbunden ist, hineinragt. Bei Verdrehung der Welle relativ zum Ring taucht der Anker in die eine Spule mehr und in die andere weniger ein. Hierdurch wird in bekannter Weise eine Induktivitätsänderung hervorgerufen, die als Meßgröße benutzt wird. There are four induction coils in the flywheel I I for distance or angle measurement attached, in each of which an iron anchor, which is firmly connected to the pinion shaft is, protrudes. When the shaft is rotated relative to the ring, the armature plunges into the one coil more and the other less. This is done in a known manner caused a change in inductance, which is used as a measured variable.

Für die Geschwindigkeitsmessung trägt der Schwungring an zwei einander gegenüberliegenden Stellen Dauer- oder Elektromagnete 12. Diese sind so angebracht, daß ihre Achsen tangential zu einem um die Achsmitte geschlagenen Kreis liegen. Im Magnetinnern befinden sich Schwingspulen I3, und zwar befestigt an radial nach außen gerichteten Armen I4 der Ritzelwelle 3. Anschlagschrauben 15 mit Gummipuffern 16 begrenzen die relative Drehung zwischen Schwungring und Ritzelwelle. Für die Beschleunigungsmessung wird wieder eine Induktivitätsänderung wie bei der Wegmessung benutzt. Im Bild 3 ist ein anderes Beispiel einer solchen Ausführung gezeigt, wobei zwischen den Induktionsspulen ein Anker angeordnet ist, der fest mit der Welle verbunden ist. Bei Beschleunigungen verbiegen sich die vier Speichen des Ringes 25, was eine Lageänderung des Ankers im Luftspalt hervorruft. Zur Messung kann auch ein Verfahren benutzt werden, das die durch die Biegung hervorgerufenen Spannungen in den Speichen als Meßgröße benutzt. For the speed measurement, the flywheel is attached to each other Opposite places permanent or electromagnets 12. These are attached in such a way that that their axes are tangential to a circle drawn around the center of the axis. Inside the magnet there are voice coils I3, attached to the radial direction outwardly directed arms I4 of the pinion shaft 3. Stop screws 15 with rubber buffers 16 limit the relative rotation between the flywheel and pinion shaft. For the Acceleration measurement is again a change in inductance as with the distance measurement used. Another example of such an embodiment is shown in Figure 3, where An armature is arranged between the induction coils and is firmly connected to the shaft is. When accelerating, the four spokes of the ring 25 bend, which is a Causes change of position of the armature in the air gap. A method can also be used for the measurement the tension in the spokes caused by the bending used as a measured variable.

Man kann die Einrichtung wahlweise mit einem Schwungring nach Bild 2 oder Bild 3 ausführen. In Bild 3 sind beide Ringe nebeneinander angeordnet. You can set up the device with a swing ring as shown in the picture Execute 2 or 3. In Figure 3, both rings are arranged side by side.

Im Bild I sind der Einfachheit halber die Leitungen der Motoren nicht gezeichnet. Die Drehzahl der Motoren ist über ein Leonardgerät stufenlos regelbar. Drehzahl und Drehrichtung der Ritzelwelle ist an einem Drehzahlmesser ablesbar. Der zweite Motor ist ankerseitig mit dem ersten Motor und mit dem Steuerdynamo zusammengeschaltet. For the sake of simplicity, the lines of the motors are not shown in Figure I. drawn. The speed of the motors is infinitely variable using a Leonard device. The speed and direction of rotation of the pinion shaft can be read on a tachometer. The second motor is connected to the first motor and the control dynamo on the armature side.

Die Anordnung der beiden Elektromotoren in Verbindung mit dem Leonardgerät bietet die Möglichkeit, während des Laufes jede gewünschte Belastung, ob Zug oder Schub, ohne Anderung der Drehrichtung einstellen und konstant halten zu können. Das vom Ritzel übertragene Moment wird direkt als Zug- oder Schubmoment abgelesen. The arrangement of the two electric motors in connection with the Leonard device offers the possibility of applying any desired load during the run, whether pulling or pulling Thrust, without changing the direction of rotation and being able to keep it constant. The torque transmitted by the pinion is read directly as a pulling or pushing torque.

Die Arbeitsweise der elektrischen Anlage nach Bild I ist aus dem Bild selbst ohne weiteres zu erkennen. Zum leichteren Verständnis sei lediglich erwähnt, daß in Bild I mit I7 eine Stromquelle, mit I8 ein Zeitgeber, mit 19 ein Kathodenstrahloszillograph, mit 20 ein Voltmeter, mit 2I ein Kollektor angedeutet sind. The mode of operation of the electrical system according to Figure I is from the Image itself can be recognized without further ado. To make it easier to understand, just let mentions that in picture I with I7 a current source, with I8 a timer, with 19 a Cathode ray oscilloscope, indicated with 20 a voltmeter, with 2I a collector are.

Drehschwingungen in der Ritzelwelle, die von dem Schwungring nicht mitgemacht werden, führen zu einer Relativbewegung von Schwingspulen und Magneten und bewirken einen Ausschlag des Oszillographen, der wahlweise auf einen der Meßgeber geschaltet werden kann oder gleichzeitig mehrere Größen aufzeichnet. Torsional vibrations in the pinion shaft that are not caused by the flywheel be taken in lead to a relative movement of voice coils and magnets and cause a deflection of the oscilloscope, which is optionally on one of the transducers can be switched or records several variables at the same time.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt. So könnte der Schwungkörper auch, namentlich wenn die Wege anstatt der Beschleunigungen gemessen werden sollen, auf mechanisch arbeitende Anzeigengeräte einwirken. Die Vorrichtung ist nicht nur für Kegelräder, sondern auch für Stirn- und Schraubenräder zu verwenden. Eines der abrollenden Räder könnte auch ein Lehrzahnrad sein. Of course, the invention is not limited to the examples shown limited. So the flywheel could also, especially if the paths instead of the Accelerations are to be measured on mechanically operating display devices act. The device is not only suitable for bevel gears, but also for spur and helical gears to use. One of the rolling wheels could also be a master gear be.

PATENTANSPROCHE: I. Vorrichtung zur Wälzprüfung von Zahnrädern durch einen Vergleich ihrer Drehbewegungen mit der Drehung eines möglichst fehlerfreien Bezugssystems, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugssystem aus einem drehelastisch mit einem der Zahnräder gekuppelten Schwungkörper (in bzw. 25) besteht. PATENT APPROACH: I. Device for rolling test of gears by a comparison of their rotary movements with the rotation of an error-free one Reference system, characterized in that the reference system consists of a torsionally elastic with one of the gears coupled flywheel (in or 25) consists.

Claims

2. Apparatus according to claim I, characterized in that for the Acceleration measurement of a gearwheel of the transmission with a Flywheel (4) is firmly connected and another flywheel (11 or 25) is arranged for measuring the angular acceleration.

3. Apparatus according to claim I, characterized in that the float body (i 1, 25) is ring-shaped.

4. Apparatus according to claim 3, characterized. that the swing ring (T 1 or 25) from the gear shaft (3) one of the gears to be tested (1, 2) is carried by steel springs directed radially outwards (IO) and an excessive Rotation of both parts with respect to one another with the aid of appropriately adjustable stops (15, 16) is limited.

5. Apparatus according to claim I to 4, characterized in that on the flywheel carrier (3) voice coils (13) with pointing in the direction of rotation Axes and on the flywheel (t 1) these permanent magnets and electromagnets (12) are arranged.

6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that are attached to the flywheel carrier (3) armature, which changes the inductance in coils that are firmly connected to the flywheel.

7. Apparatus according to claim 1 to 6, characterized in that the two gears to be tested (1, 2) the middle part of a gear train hilden, which is passed through the flywheel (ll) and both ends of it in electric motors connected to one another and a control dynamo on the armature side (8, 9) run out.

8. Apparatus according to claim I to 7, characterized in that the part of the gear train facing away from the flywheel (II l> between 25) is firmly attached to it a third flywheel (4) is connected.

9.g. Device according to claim 7 and 8, characterized in that one of the electric motors (9), expediently the one facing the swing arm (11 or 25) Electric motor, is suspended pendulum in a known manner.