SU1585664A1 - Устройство дл измерени кинематической погрешности зубчатых передач - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к средствам контрол  геометрических параметров сопр женных зубчатых колес, и может быть использовано дл  определени  кинематической погрешности зубчатой передачи при ее вращении со скорост ми, соответствующими рабочему диапазону угловых скоростей вращени  входного и выходного валов. Цель изобретени  - повышение точности при измерении кинематической погрешности передач с большими взаимно простыми числами зубьев сопр женных колес. Это достигаетс  формированием от общего генератора 3 двух опорных частот, пропорциональных этим числам в передаточном отношении, заполнением интервала между импульсами каждого из датчиков 1 и 2 соответствующей опорной частотой, вычислением разности накопленных за каждый интервал чисел импульсов в сумматоре 14 и преобразованием полученной разности в величину, пропорциональную погрешности, выраженной в единицах измерени  угла, в перемножителе 15 путем делени  разности на число импульсов, накопленных в измерителе 16 периода между двум  импульсами первого датчика 1, и умножени  результата на масштабный коэффициент. Устройство работоспособно на переходных режимах и в диапазоне угловых скоростей от 1 об/мин до 400 об/с. Цель изобретени  достигаетс  за счет увеличени  числа импульсов, накапливаемых в счетчиках 6 и 7, при заполнении их опорными частотами. Абсолютна  погрешность определ етс  с точностью до единиц или долей угловых секунд на вращающейс  с рабочей скоростью передаче. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к средствам контрол  геометрических параметров сопр женных зубчатых колес, и может быть использовано дл  определени  кинематической погрешности зубчатой передачи при ее вращении со скорост ми, соответствующими рабочему Диапазону угловых скоростей вращени  входного и выходного валов.

Цель изобретени  - повышение точности при измерении кинематической погрещ- юсти передач с большими взаимно прос- | ыми числами зубьев сопр женных колес, что достигаетс  формированием от общего генератора двух опорных частот, пропорциональных этим числам в передаточном отношении, заполнением интервала между импульсами каждого из датчиков соответствующей опорной частотой, вычислением разности накопленных за каждый интервал чисел импульсов в сумматоре и преобразованием полученной разности в величину, пропорциональную погрешности, выраженной в единицах измерени  угла, в перемножителе путем делени  разности на число импульсов, накопленное в измерителе периода между двум  импульсами первого датчика , и умножени  результата на масштабный коэффициент.

На чертеже представлена электрическа  схема устройства, выполненного на логических элементах больщой и средней степени интеграции.

Устройство дл  измерени  кинематической погрешности зубчатых передач содержит дискретные датчики 1 и 2 угла поворота входного и выходного валов зубчатой передачи , стабилизированный генератор 3, два формировател  4 и 5 импульсов, два основных счетчика 6 и 7, каждый из которых своим входом соединен с выходом одного из формирователей 4 или 5 импульсов, два регистра 8 и 9, информационные входы которых соединены соответственно с выходами основных счетчиков 6 и 7, запоминающий блок 10, регитратор И, два преобразовател  12 и 13 частоты, входы которых соединены с генератором 3, а выходы - соответственно со входами формирователей 4 и 5 импульсов, сумматор 14, входы которого соединены соответственно с выходами регистров 8 и 9, а выход - со входом запоминающего блока 10, перемножитель 15, первый информационный вход которого соединен с выходом запоминающего блока 10, а выход - с регистратором 11, измеритель 16 периода, счетный вход которого соединен с выходом первого формировател  4, а выход - с вторым информационным входом перемножител  15, п ть одно- вибраторов 17-21, три двухвходовые и одну трехвходовую схемы И-НЕ 22-25, инвертор 26, семь триггеров 27-33 и реверсивный счетчик 34, выход первого датчика 1 соединен с пр мыми входами одновибраторов 17 и 18, пр мой выход первого одновиб- ратора 17 соединен с инвертирующим входом третьего одновибратора 19, инверсный выход второго одновибратора 18 соединен

с первым входом первой двухвходовой схемы И-НЕ 22, пр мой и инверсный выходы третьего одновибратора 19 соединены соответственно с первым входом второй двухвходовой схемы И-НЕ 23 и R-входом первого

триггера 27, соединенным с С-входом второго триггера 28, инвертирующий вход и инверсный выход четвертого одновибратора 20 соединены соответственно с пр мым выходом третьего триггера 29, соединенным с вторым входом первой двухвходовой схемы И-НЕ 22 и с входной щиной сложени  реверсивного счетчика 34, соединенной с S-входами первого и четвертого триггеров 27 и 30 и С-входом п того триггера 31, инвертирующий вход и инверсный выход п того одновиб0 ратора 21 соединены соответственно с инверсным выходом четвертого триггера 30, соединенным с управл ющим входом второго регистра 9, и с первым входом трехвходовой схемы И-НЕ 25, соединенным с управл ющими входами запоминающего блока 10 и перемно жител  15, выход первой двухвходовой схемы И-НЕ 22 соединен с / -входом третьего триггера 29, выход второй двухвходовой схемы И-НЕ 23 соединен с щиной вычитани  реверсивного счетчика 34, выход

Q третьей двухвходовой схемы И-НЕ 24 соединен с 7 -входом четвертого триггера 30, выход трехвходовой схемы И-НЕ 25 соединен с -входом шестого триггера 32, выход смены знака реверсивного счетчика 34 соединен с / -входами триггеров 28 и 31,

g выход второго датчика 2 соединен с С-входа- ми триггеров 29 и 33, вход и выход инвертора 26 соединены соответственно с пр мым выходом седьмого триггера 33, соединенного с -входом реверсивного счетчика 34, и с -входом седьмого триггера 33, соединенным

0 с S-входами триггеров 28 и 31, инверсный выход первого триггера 27 соединен с С-входом шестого триггера 32, пр мой выход второго триггера 28 соединен со строби- рующим входом первого формировател  4 и вторым входом второй двухвходовой схемы И-НЕ 23, пр мой выход четвертого триггера 30 соединен с первым входом третьей двухвходовой схемы И-НЕ 24, а второй вход этой схемы И-НЕ 24 - с выходом второго . формировател  5 импульсов, пр мой выход

Q п того триггера 31 соединен с D-входом второго триггера 28, пр мой и инверсный выходы шестого триггера 32 соединены соответственно с вторым входом трехвходовой схемы И-НЕ 25 и управл ющими входами измерител  16 периода и первого регист5 ра 8, а инверсный выход седьмого триггера 33 соединен с управл юдщими входами первого и второго основных счетчиков 6 и 7 S-входами триггеров 30 и 32.

Устройство дл  измерени  кинематической погрешности зубчатых передач работает следующим образом.

Дискретные датчики 1 и 2 угла поворота устанавливают на входной и выходной валы зубчатой передачи так, чтобы углова  скорость вращени  датчика 1 была больше угловой скорости вращени  датчика 2. Привод т во вращение зубчатую передачу от привода, обеспечивающего плавное равноДл  перевода этих значений числа на выходе сумматора в единицы измерени  угла в измерителе 16 периода производитс  подсчет числа импульсов, укла- g дывающихс  в интервал между двум  импульсами с датчика 1, и результат, записанный в запоминающем блоке 10, делитс  на это число и умножаетс  на масщтаб- ный коэффициент. С выхода перем ноживале времени измерени , выраженной в единицах измерени  угла.

тел  15 на регистратор 11 поступает число,

мерное вращение входного вала. Сигнал О пропорциональное кинематической погреш- со стабизированного генератора 3 поступаетности зубчатой передачи в текущем интерна преобразователи 12 и 13, выполненные в виде либо делителей частоты, либо умножителей частоты с фазовой автоподстройкой частоты. Коэффициенты преобразовани  , преобразователей 12 и 13 выбраны целочисленными , причем их отношение должно быть меньше единицы и равн тьс  передаточному отношению зубчатой передачи

Реверсивный счетчик 34 предотвращает сбой устройства в тех случа х, когда на один интервал времени между импульсами с датчика 2 приходитс  несколько, например , от 2 до 15 импульсов с датчика 1.

в направлении от датчика 2 к датчику 1.

Вследствие этого при отсутствии кикематичес- 20 Предлагаемое устройство позвол ет измекой погрешности зубчатой передачи на вы- р ть кинематическую погрешность не только

ходах этих преобразователей будут частоты

следовани  импульсов, пропорциональные

угловым скорост м вращени  соответствуюпри установившейс  скорости вращени  входного вала, но и на переходных процессах . Устройство работоспособно в широком

щих датчиков 1 и 2. Эти импульсы посту- 25 интервале угловых скоростей вращени  дат- пают на входы формирователей 4 и 5, где чиков 1 и 2. Например, при формировании происходит выравнивание формы импуль- на выходе одного из преобразователей сов до заданных величин по длительности12 и 13 частоты до 50 МГц при времени

и по амплитуде. Основные счетчики 6 и 7 цикла перемножител  15 пор дка 1 мкс в отсутствие кинематической погрешностии при числе импульсов с датчика 1 около

накапливают равные количества импульсов зо 2500 за оборот устройство работоспособно за счетный интервал, который формируетс при скорости вращени  вала с датчиком 1

дл  основного счетчика 6 датчиком I, а дл  основного счетчика 7 - датчиком 2. При этом основной счетчик 7 работает непрерывно, а основной счетчик 6 прекращает счет после прохождени  интервала, 35 новном счетчике 6 или 7. равного времени прохождени  одного дискретного щага датчиком 1. После приходаУстройство может быть использовано дл  второго импульса с датчика 1 на строби- контрол  кинематической погрешности зуб- рующий вход формировател  4 импульсов чатых передач с большими взаимно прос- приходит запрещающий сигнал с выхода тыми числами зубьев сопр женных колес. второго триггера 28, который будет сн т В этом случае точность повышаетс  по

сравнению с точностью других устройств, использующих непосредственное деление последовательностей импульсов, поступающих с выходов датчиков угла поворота.

до 400 об/с. При минимальной скорости вращени  1 об/мин это устройство имеет наибольшую разрешающую способность, так как при этом накоплено 2 импульсов в остолько с приходом очередного импульса с датчика 2. Информаци  с выходов основных счетчиков 6 и 7 переписываетс  в регистры 8 и 9 по фронту импульсов записи.

приход щих с выходов триггеров 32 и 30. в несколько пор дков, а в абсолютных Сумматор 14 вычисл ет разность междузначени х может определ тьс  с точностью

содержимым регистров 9 и 8, дл  чего со-от единиц до долей угловых секунд,

Claims (1)

1. держимое регистра 8 переписываетс  в сумматор 14 в инверсном коде с соответствую-Формула изобретени  щих выходов. Результат из сумматора 14 переписываетс  в запоминающий блок по сигналу, фронт которого задержан относительно фронта сигнала с датчика 2 на интервал времени, достаточный дл  полного окончани  вычитани .

   При наличии кинематической погрешности в основных счетчиках 6 и 7 накоплены различные числа импульсов и в запоминающий блок 10 заноситс  разность этих чисел. .

   50 Устройство дл  измерени  кинематической погрешности зубчатых передач, содержащее дискретные датчики угла поворота входного и выходного валов зубчатой передачи , стабилизированный генератор, два формировател  импульсов, два основных

   55

   счетчика, каждый из которых своим входом соединен с выходом одного из формирователей импульсов, два регистра, информационные входы которых соединены соответДл  перевода этих значений числа на выходе сумматора в единицы измерени  угла в измерителе 16 периода производитс  подсчет числа импульсов, укла- дывающихс  в интервал между двум  импульсами с датчика 1, и результат, записанный в запоминающем блоке 10, делитс  на это число и умножаетс  на масщтаб- ный коэффициент. С выхода перем ножител  15 на регистратор 11 поступает число,

   вале времени измерени , выраженной в единицах измерени  угла.

   Реверсивный счетчик 34 предотвращает сбой устройства в тех случа х, когда на один интервал времени между импульсами с датчика 2 приходитс  несколько, например , от 2 до 15 импульсов с датчика 1.

   2500 за оборот устройство работоспособно при скорости вращени  вала с датчиком 1

   новном счетчике 6 или 7. Устройство может быть использовано дл  контрол  кинематической погрешности зуб- чатых передач с большими взаимно прос- тыми числами зубьев сопр женных колес. В этом случае точность повышаетс  по

   до 400 об/с. При минимальной скорости вращени  1 об/мин это устройство имеет наибольшую разрешающую способность, так как при этом накоплено 2 импульсов в осФормула изобретени 

   Устройство дл  измерени  кинематической погрешности зубчатых передач, содержащее дискретные датчики угла поворота входного и выходного валов зубчатой передачи , стабилизированный генератор, два формировател  импульсов, два основных

   счетчика, каждый из которых своим входом соединен с выходом одного из формирователей импульсов, два регистра, информационные входы которых соединены соответственно с выходами основных счетчиков, запоминающий блок и регистратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности при измерении погрешности передач с большими взаимно простыми числами зубьев, оно снабжено двум  преобразовател ми частоты, входы которых соединены с генератором, а выходы - соответственно с входами формирователей импульсов, сумматором , входы которого соединены соответственно с выходами регистров, а выход - с входом запоминаюш,его блока, перемножителем , первый информационный вход которого соединен с выходом запоминающего блока, а выход - с регистратором, измерителем периода, счетный вход которого соединен с выходом первого формировател , а выход - с вторым информационным входом перемножител , п тью одновибра- торами, трем  двухвходовыми и одной трех- входовой схемами И-НЕ, инвертором, семью триггерами и реверсивным счетчиком, выход первого датчика соединен пр мыми входами первого и второго одновибраторов, пр мой выход первого одновибратора соединен с инвертирующим входом третьего одновибратора , инверсный выход второго одновибратора соединен с первым входом первой двухвходовой схемы И-НЕ, пр мой и инверсный выходы третьего одновибратора соединены соответственно с первым входом второй двухвходовой схемы И-НЕ и с -входом первого триггера, соединенным с С-входом второго триггера, инвертирующий вход и инверсный выход четвертого одновибратора соединены соответственно с пр мым выходом третьего триггера, соединенным с вторым входом первой двухвходовой схемы И-НЕ, и с входной шиной сложени  реверсивного счетчика, соединенный с S-входами первого и четвертого триггеров и С-входом п того триггера , инвертирующий вход и инверсный выход п того одновибратора соединены соответственно с инверсным выходом четвертого триггера, соединенным с управл ющим входом второго регистра, и с первым входом трехвходовой схемы И-НЕ, соединенным с управл ющими входами запоминающего блока и перемножител , выход первой двухвходовой схемы И-НЕ соединен с / -входом третьего триггера, выход второй двухвходовой схемы И-НЕ соединен с щиной вычитани  реверсивного счетчика, выход третьей

   0 двухбходовой схемы И-НЕ соединен с / -вхо- дом четвертого триггера, выход трехвходовой схемы И-НЕ соединен с / -входом щес- того триггера, выход смены знака реверсивного счетчика соединен с / -входами

   g второго и п того триггеров, выход второго датчика соединен с С-входами третьего и седьмого триггеров, вход и выход инвертора соединены соответственно с пр мым выходом седьмого триггера, соединенного с / -вхо- дом реверсивного счетчика, и с / -входом

   0 седьмого триггера, соединенным с S-входами второго и п того триггеров, инверсный выход первого триггера соединен с С-входом шестого триггера, пр мой выход второго триггера соединен со стробирующим входом

   g первого формировател  и с вторым входом второй двухвходовой схемы И-НЕ, пр мой выход четвертого триггера соединен с первым входом третьей двухвходовой схемы И-НЕ, а второй вход этой схемы И-НЕ с выходом второго формировател  импуль0 сов, пр мой выход п того триггера соединен с D-входом второго триггера, пр мой и инверсный выходы шестого триггера соединены соответственно с вторым входом трехвходовой схемы И-НЕ и с управл ющими входами измерител  периода и первого

   5 регистра, а инверсный выход седьмого триггера соединен с управл ющими входами первого и второго основных счетчиков и с 5-входами четвертого и шестого триггеров.