SU551911A1

SU551911A1 - Instrument for measuring accumulated pitch error along toothed gear

Info

Publication number: SU551911A1
Application number: SU742024413A
Authority: SU
Inventors: В.Б. Коган; Г.А. Хиров
Original assignee: Бюро Взаимозаменяемости В Металлообрабатывающей Промышленности
Priority date: 1974-05-13
Filing date: 1974-05-13
Publication date: 1981-08-15

Description

Изобретение касаетс измерительной техники в машиностроении, а имен но средств контрол зубчатых колес. Известны устройства дл измерени накопленной погрешности шага по зубчатому колесу, которые содержат преобразователь положени профил зуба измер емого колеса , преобразователь угла поворота измер емого колеса , выполненный в виде импульсного генератора и жестко св занный по углу поворота с измер емым колесом; по ключенное к преобразователю угла поворота цифровое устройство и регистр рующее устройство.. Цифровое устройство выполнено в виде последовательно соединенных электронного умножител , настроенного на число зубьев измер емого колеса и электронного делител , настроен юго число делений преобразовател угла поворота.В качестве преобра зовател положени профил зуба испол зован контактный электромеханический преобразователь, например индуктивный . Чувствительный элемент этого преобразовател вводитс на врем измерени в промежуток между двум соседними зубь ми контролируемого колеса. Схема известного устройства построена так, что первый импульс с индуктивного преобразовател , получаемый в середине его предела измерени , устанавливает электронный делитель цифрового устройства в положение ноль. При последующих измерени х чувствительный элемент преобразовател вводитс между зубь ми и начинает регистрировать величину отклонени от момента соприкосновени с зубом до момента получени сигнала, соответствующего номинальному окружному шагу. Затем чувствительный элемент .индуктивного преобразовател выводитс из зацеплени с зубом контролируемогр зубчатого колеса. Таким образом, индуктивный преобразователь вл етс не только преобразователем положени профил зуба , но и отсчетно-измерительным устройствсм вместе с регистрирующим устройством. Однако дл известного устройства характерно, во-первых, снижение точ .нести измерени за счет внесени дополнительных погрешностей, св занных с тем, что преобразователь положени входит в состав счетно-измерительного устройства, а во-вторых, ограничение пределов измерени , также св -( занное с тем, что преобразователь положени входит в состав отсчетноизмеритель .ного устройства.The invention relates to measuring equipment in mechanical engineering, and specifically to means of controlling gear wheels. Devices for measuring the accumulated pitch error over a gear wheel are known, which comprise a transducer for positioning the tooth profile of the wheel to be measured, a transducer for the measurement of the wheel to be measured, made in the form of a pulse generator and rigidly connected in rotation with the wheel to be measured; A digital device and a registering device connected to the angle of rotation converter. The digital device is designed as a series-connected electronic multiplier tuned to the number of teeth of the wheel to be measured and an electronic divider. The number of divisions of the angle converter is adjusted to the south. As a converter of the position of the tooth profile A contact electromechanical converter, for example, an inductive one, is used. The sensing element of this converter is inserted for the measurement time into the gap between two adjacent teeth of the test wheel. The circuit of the known device is constructed so that the first impulse from the inductive converter, obtained in the middle of its measurement limit, sets the electronic divider of the digital device to the zero position. In subsequent measurements, the sensor transducer is inserted between the teeth and begins to record the amount of deviation from the moment of contact with the tooth until it receives a signal corresponding to the nominal peripheral pitch. Then the sensing element of the inductive transducer is disengaged from the tooth with a controlled gear wheel. Thus, an inductive transducer is not only a transducer for positioning a tooth profile, but also a reading device with a recording device. However, for a known device, it is characteristic, firstly, to reduce the measurement accuracy by introducing additional errors, due to the fact that the position transmitter is part of the metering device, and secondly, the limitation of the measurement limits, also St. ( This is because the position transducer is included in the measuring device.

Цель изобретени - повышение точности и расширение пределов измерени The purpose of the invention is to improve the accuracy and the expansion of the measurement limits.

Это достигаетс тем, что предлагаемый прибор снабжен регулируемым интерпол тором и электронным ключом последовательно включенными между npe образователем угла поворота и регистрирующим устройством, импульсньви фазовым компаратором, имеющим блок управлени , и узлом определени знака параллельно включенными между выходами преобразовател положени и цифрового устройства, компаратор подключен также к электронному ключу, а узел определени знака - к регистрирующему устройству.This is achieved by the fact that the proposed device is equipped with an adjustable interpolator and an electronic key connected in series between the npe angle generator and a recording device, a pulse comparator having a control unit, and a sign definition unit connected in parallel between the outputs of the position converter and the digital device, the comparator is also connected to the electronic key, and the node determining the sign - to the recording device.

Такое выполнение прибора позвол ет повысить его точность и расширить пределы измерени . Этот эффект обеспечиваетс изменением электронной схемы, позвол ющим использовать в качестве отсчетно-измерительного устройства преобразователь угла поворота совместно с регистрирующим устройством .Such an embodiment of the device makes it possible to increase its accuracy and expand the limits of measurement. This effect is provided by a change in the electronic circuit, which makes it possible to use a rotation angle transducer in conjunction with a recording device as a reading device.

На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого прибора , на фиг, 2 - переменна диаграмма работы предлагаемого прибора.FIG. 1 is a block diagram of the device proposed in FIG. 2, a variable diagram of the operation of the device proposed.

Прибор содержит преобразователь 1 положени профил зуба измер емого колеса 2, преобразователь 3 угла поворота колеса 2, цифровое устройство в виде последовательно соединенных электронного умножител 4 и электронного делител 5, регулируемый интерпол тор 6, электронный ключ 7, импульсный фазовый компаратор 8 с блоксам управлени , узел 9 определени знака, регистрирующее устройство 10.The device contains the transducer 1 position of the tooth profile of the wheel to be measured 2, the transducer 3 of the angle of rotation of the wheel 2, the digital device in the form of serially connected electronic multiplier 4 and electronic divider 5, adjustable interpolator 6, electronic key 7, pulse phase comparator 8 with control blocks, a sign definition unit 9, a recording device 10.

Преобразователь 1 представл ет собой или бесконтактное фотоэлектрическое устройство, или индуктивный преобразователь, или одновитковый черв к. Преобразователь 3 выполнен в виде импульсного генератора и жестко св зан по углу поворота с иэме р емым колесом 2 С установлен с ним на одной оси 11). Цифровое устройство подключено к преобразователю 3 и предназначено дл преобразовани сигналов, поступающих с преобраэовател 3 в серию импульсов, соответствующих номинальному шагу по эубчато му колесу. Электронный умножитель 4, настроен на число зубьев измер емого колеса, а электронный делитель 5 настроен на число делений преобразовател 3 угла поворота. Интерпол тор 6 и электронный ключ 7 последовательно включены между преобразователем 3 и регистрирующим устройсгьом 10, имеющим счетчик 12, цифро-аналоговый преобразователь 13 и самописец 14 .Converter 1 is either a contactless photoelectric device, or an inductive converter, or a single turn worm. Converter 3 is designed as a pulse generator and is rigidly connected in rotation angle with its adjustable wheel 2 With it on one axis 11). The digital device is connected to converter 3 and is intended to convert the signals received from converter 3 into a series of pulses corresponding to the nominal pitch of an ejector wheel. The electronic multiplier 4 is tuned to the number of teeth of the wheel to be measured, and the electronic divider 5 is adjusted to the number of divisions of the transducer 3 of the angle of rotation. The interpolator 6 and the electronic key 7 are connected in series between the converter 3 and the recording device 10, having a counter 12, a digital-to-analog converter 13 and a recorder 14.

Фазовый компаратор 8 и узел 9 определени знака включены параллельно между выходами 15 и 16 соответственно преобразовател и цифрового устройства. Узел 9 подключен к регисрирующему устройству 10. Компаратор подключен к электронному ключу 7 дл управлени им.The phase comparator 8 and the sign definition unit 9 are connected in parallel between the outputs 15 and 16, respectively, of the converter and the digital device. The node 9 is connected to the recording device 10. The comparator is connected to the electronic key 7 to control it.

Прибор работает следующим образом .The device works as follows.

Поскольку умножитель 4 настроен на число зубьев измер емого колеса, а делитель 5 на число делений преобразовател 3 угла поворота, то при вращении измер емого колеса вместе с преобразователем угла поворота последний вырабатывает N импульсов за один оборот. При умножении этого числа импульсов на число Z, равное числу-зубьев измер емого колеса, получают на выходе делител в точке а - Z импульсов, соответствующих номинальнсилу шагу по зубчатому колесу при соответствующей стабилизации скорости вращени .Since the multiplier 4 is set to the number of teeth of the wheel to be measured, and the divisor 5 by the number of divisions of the transducer 3 of the angle of rotation, when the measured wheel rotates with the angle converter, the latter produces N pulses per revolution. By multiplying this number of pulses by the number Z, equal to the number of teeth of the wheel being measured, a divider at the point a - Z pulses corresponding to the nominal force of the gear wheel is obtained at the output, with a corresponding stabilization of the rotation speed.

От преобразовател 1 положени профил зуба за один оборот в точку В (см. диагрг1мму7 поступает также Z импульсов, только расположенных по окружности в соответствии с реальным шагом по зубчатому колесу. В схеме выполнено устройство дл одновременного начала отсче- а и номинального шага по зубчатому колесу, который устанавливает делитель 5 в положение ноль при поступлении первого сигнала с преобразовател 1 на фазовый компаратор 8.From the transducer 1, the position of the tooth profile for one revolution to point B (see diag1mmu also receives Z pulses, only located around the circumference in accordance with the actual pitch of the gear wheel. In the diagram, a device is made to simultaneously begin the counting and the nominal pitch of the gear wheel which sets the divider 5 to the position zero when the first signal from the converter 1 arrives at the phase comparator 8.

Помимо этого фазовый компаратор 8 вырабатывает импульсный сигнал, длиг ельность которого пропорциональна разности фаз двух вышеназванных сигналов . Этот сигнал открывает электроный ключ 7 и пропускает на счетчик 12 импульсы с интерпол тора б шага длени преобразовател угла поворота. После закрывани ключа 7 код счетчика переноситс в цифро-аналоговый преобразователь 13 с помощью сигнала компаратора 8, а 3aajjeM счетчик 12 устанавливаетс в положение ноль,In addition, the phase comparator 8 generates a pulse signal, the duration of which is proportional to the phase difference of the two above-mentioned signals. This signal opens the electronic key 7 and transmits to the counter 12 pulses from the interpolator b step for the angle converter. After closing the key 7, the counter code is transferred to the digital-to-analog converter 13 using the signal of the comparator 8, and 3aajjeM counter 12 is set to the zero position,

В зависимости от знака накопленной погрешности шага по зубчатому колесу узел 9 определени знака вырабатывает сигналы управлени пол рностью выходного напр жени цифро-аналогового преобразовател .Depending on the sign of the accumulated error of the pitch of the gear wheel, the sign determining unit 9 generates the polarity control signals of the output voltage of the digital-to-analog converter.

Claims

The step interpolator can be rebuilt to any number, for example, from 1 to 120, thus changing the division yen on the recording device in a wide range, which allows a considerable extension of the measuring range of the device and at the same time maintaining high accuracy, since, for example, , circular photoelectric converter. The operation of the device is explained in the time diagram (see, figure 2). Graph A shows a series of pulses 17 corresponding to the nominal pitch of the gear wheel and obtained at the point of the block diagram (see Fig. 1). H graph B is given a series of pulses 18, corresponding to the actual step along the gear and received in the block diagram. Д5, ДЗ and further to ДЗ - an error on one two and further on Z steps (Z - number of beats of the measured wheel). Graph C shows rectangles 19 whose width corresponds to the values of D5, etc. on graph B, and characterizes the length of time for which key 7 is opened (see Fig. 1). The + or - sign, depicted in the rectangle, corresponds to the sign of accumulated error on one, two, three and Z teeth x of the wheel being measured and is produced by the sign definition unit 9 (see Fig. 1) The O chart shows the signals consisting of packs pulses 20, delivered to the input of the counter 12. The number of pulses in each pack is proportional to US, DV 2d V. Graph E shows the pulses 21 of the reset - the recordings coming to the input of the digital-analog converter. On the graph F, a curve 22 is given on the recorder 14, corresponding to the output signal sent to the recorder from the transducer 13. Fpf is the accumulated error of the pitch on the gear wheel. Equation formula A device for measuring cumulative error of a gear wheel containing a transducer tooth position transducer, a transducer angle of rotation of the measured wheel, developed in the form of a pulse generator and rigidly connected in the angle of rotation to the measured wheel, connected to a rotation angle transducer digital device , made in the form of a series-connected electron multiplier, tuned to the number of teeth of the wheel being measured, and an electronic divider tuned to the number of divisions of the angle of rotation converter, and the registering device, which also means that, in order to increase the accuracy and expand the limits of measurement, it is equipped with an adjustable interpolator and electronic key, connected in series between the angle converter and the registering a device, a pulse phase comparator having a control unit, and a sign determining unit, connected in parallel between the outputs of the position transmitter and the digital device, the comparator is also connected to the electronic y key, and determining ueel sign - to a recording device.

J Fb1g.1 I

F (/ a.2