Приспособление для контроля конических колес

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности , в области контроля конических зубчатых колес. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности контроля профиля зубьев, погрешности угла конического аксоида и погрешности шага и расширение номенклатуры контролируемых колес за счет обеспечения возможности контроля конических прецессионных колес. Это достигается тем, что приспособление, содержащее основание, на котором установлены каретка и реечная передача, а на каретке установлены электродвигатель, ре

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 В 5/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 о 1

1а

12

11 юг 7

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4651372/28 (22) 17.02.89 (46) 07.05.92. Бюл. ЬЬ 17 (71) Кишиневский политехнический институт им. С.Лазо (72) И.А.Бостан и В.Е,Дулгеру (53) 531.717,2:621.833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М

228972, кл. G 01 В 5/20, 1975, Калашников С.Н„Калашников А.С. Контроль производства конических зубчатых колес. M.: Машиностроение, 1976, с. 123, рис. 657, (54) ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

КОНИЧЕСКИХ КОЛЕС». Ж,,1732138 А1 (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, в области контроля конических зубчатых колес. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности контроля профиля зубьев, погрешности угла конического аксоида и погрешности шага и расширение номенклатуры контролируемых колес за счет обеспечения возможности контроля конических прецессионных колес, Это достигается тем, что приспособление, содержащее основание, на котором установлены каретка и реечная передача, а на каретке установлены электродвигатель, ре1732138 дуктор, ведомый вал которого связан со шпинделем, с которым связаны рычаг и измерительная головка, снабжено микрометрическим винтовым приводом и датчиками линейных перемещений. На шпинделе установлен датчик углового поворота. На основании закреплено контролируемое

Изобретение относится к машиностроению, а именно к контролю конических колес.

Известно устройство для контроля зубчатых колес, содержащее зубчатый индуктивный угломерный узел, состоящий из статора и ротора, на котором закрепляется контролируемое изделие, привод ротора и узел доворота статора, снабженного микрометрическим винтовым приводом, связанн;.е с датчиком импульсов и счетчиком пс-ступающих от датчика импульсов.

Однако с помощью известного устройства невозможно определить погрешность и рофиля зубьев.

Наиболее близким к изобретению является приспособление для контроля конических колес, содержащее стойку, на которой установлены шпиндель, который смонтирован на подвижной каретке, электродвигатель и редуктор, через которые сообщается вращение шпинделю.

Функциональные возможности известного приспособления ограничены тем, что невозможно осуществить контроль конических колес прецессионных передач, а также обеспечивается контроль ограниченного числа параметров.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности контроля профиля зубьев, погрешности угла конического аксоида и погрешности шага и расширения номенклатуры контролируемых колес за счет обеспечения возможности контроля конических колес прецессионных передач.

Приспособление для контроля конических колес, содержащее основание, стойку, закрепленную на ней, каретку, установленную на стойке, шпиндель и электродвигатель, смонтированные на каретке и кинематически связанные между собой, и измерительную головку с корпусом, в котором измерительная головка выполнена в виде двух датчиков линейных.перемещений, 5

40 коническое колесо, а на каретке- микропроцессор. Контроль профиля зубьев колес осуществляется путем сравнения координат реального профиля с координатами теоретического профиля, заложенного в памяти микропроцессора. 1 э.п. ф-лы, 5 ил. установленных в корпусе взаимоперпендикулярно, первый из которых предназначен для определения длины участка образующей конуса, второй — для измерения высоты поверхностей зуба, измерительной иглы, подпружиненной в осевом направлении относительно корпуса головки и связанной со вторым датчиком, и микрометрического винтового привода, кинематически связанного с корпусом головки, а приспособление снабжено рычагом, один конец которого консольно установлен на свободном конце шпинделя, а другой предназначен для установки на нем корпуса измерительной головки, датчиком угла поворота шпинделя, кинематически связанным со шпинделем, и микропроцессором, связанным с датчиком угла поворота шпинделя и первым и вторым датчиками, При этом может быть рычаг закреплен на каретке, а приспособление снабжено поворотным столом, предназначенным для размещения на нем контролируемого колеса, а привод с редуктором и датчиком угла поворота кинематически связаны с поворотным столом, На фиг, 1 изображено приспособление для контроля конических колес прецессионных передач; на фиг, 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — реальный и теоретический профили измеряемого колеса; на фиг. 4 — измерительная головка; на фиг. 5 — вариант исполнения приспособления.

Приспособление содержит основание

1, на котором установлены каретка 2, связанная с основанием 1 посредством соединения ласточкин хвост 3 и реечной передачи

4. На каретке 2 установлены электродвигатель 5, редуктор 6, ведомый вал которого жестко связан со шпинделем 7, с которым посредством шпонки 8 связан рычаг 9. На рычаге 9 посредством соединения ласточкин хвост 10 размещена измерительная головка 11, снабженная микрометрическим винтовым приводом 12 и включающая подпружиненную в осевом направлении изме1732138 рительную иглу 13 и датчики 14 и 15 линейных перемещений. На шпинделе 7 установлен датчик углового поворота 16, корпус которого посредством параллелограммного устройства 17 связан с корпусом каретки 2.

На основании 1 закреплено контролируемое коническое колесо 18, а на каретке— микропроцессор 19.

В приспособлении по фиг.5 измерительная головка 11 жестко связана с кареткой 2, Винтовым приводом 12 измерительная головка 11 может быть приведена к центру или от центра конического аксоида контролируемого колеса 18, которое установлено на поворотном столе 20.

Последний оснащен датчиком 21 углового поворота стола и приводом 22.

Приспособление работает следующим образом.

На основании 1 устанавливается и закрепляется контролируемое колесо 18. Далее с помощью реечной передачи 4 и каретки 2 измерительная головка 11 подводится к контролируемой поверхности зуба колеса 18 до контактирования измерительной иглы 13 с поверхностью "y6a. С помощью микрометрического винтового привода 12 измерительная игла 13 подводится к контролируемому сечению зуба колеса 18. При этом датчиком 14 регистрируется самая нижняя точка

A(X()pУор), которая берется в качестве начальной точки, от которой пойдет отсчет.

Далее включается электродвигатель 5, вращение вала которого редуцируется с помощью редуктора 6, имеющего большое передатоЧное отношение для осуществления медленного вращения шпинделя 7. Одновременно с электродвигателем 5 включается и микропроцессор 19. Вращение шпинделя 7 вызовет линейное перемещение измерительной иглы 13 по поверхности реального профиля зуба колеса 18, координата Урр (рис.3) которого регистрируется датчиком 14 и сравнивается с аналогичной координатой Yi соответствующей точки A(XIT YIT) теоретического профиля, заложенного в памяти микропроцессора

19. Координата Yip реального профиля получается косвенно. Датчик 15 угла поворота фиксирует с высокой точностью угол поворота измерительной головки 11 и передает информацию микропроцессору 19, в памяти которого заложено конусное расстояние Ri контролируемого сечения зуба. Тогда

Ylp = 2R sin (Qj /2), где а - угол поворота измерительной иглы;

Ri — конусное расстояние контролируемого сечения.

Полученная координата Yiр точки А

5 сравнивается с аналогичной координатой

У т соответствующей точки А(Хг» Y ) теоретического профиля. В результате сравнения координат Xlp u Ylp точки А реального профиля с координатами X)7 и YI, точки А теоре10 тического профиля микропроцессором результат выпадает в различной форме (в виде таблиц на печатающем устройстве или на экране дисплея), Это особенно удобно для контроля конических колес с нестандар15 тным профилем для прецессионных передач, профиль зубьев которых описывается кривой, уравнение которой легко представляется в параметрической форме.

Учитывая; что шарик измерительной иг20 лы контактирует с профилем зуба в различных точках сферы шарика, имеющие различные координаты по оси Х, для получения более достоверной информации необходимо к каждой полученной координате

25 Xlp реального профиля добавить величину а

= r(1-sin а ), где r — радиус шарика измерительной иглы; а — угол зацепления (угол прбфиля зуба) в измеряемой точке.

30 Для измерения ошибки угла конического аксоида с помощью микрометрического винтового привода 12 измерительная головка 11 перемещается вдоль впадины зуба к вершине конического аксоида, При этом из 35 мерительная игла 13, преодолевая силу пружинения, переместится в осевом направлении, а информация от датчиков 14 и 15 поступит в микропроцессор 19. В памяти микропроцессора 19 заложена также ве40 личина теоретического угла конического аксоида. По поступающей в микропроцессор информации рассчитывается реальный угол конического аксоида по формуле

45 P = arCtg>, Н где Н вЂ” величина перемещения измерительной иглы (показания датчика 14 линейных перемещений;

1 — величина перемещения измеритель50 ной головки 11 (показания датчика 15 перемещений), сравнивается с величиной угла аксоида теоретического профиля и выдается результат этого сравнения (разница величин).

55 Устройство позволяет измерять также погрешность по шагу конических колес. Для .этого достаточно измерить координаты точек одноименных профилей двух соседних зубьев и сравнить между собой величины

1732138 координат Ytp i- и точки. Разница между ними и будет погрешность по шагу.

В приспособлении по фиг.5 измерительная головка неподвижна в окружном направлении, а вращается контролируемое колесо 18. Координаты точек реального профиля зубьев измеряются также и в приспособлении по фиг.1. Координата У р измеряется с помощью датчика 21 угловых положений стола.

Формула изобретения

1. Приспособление для контроля конических колес, содержащее основание, стойку, закрепленную на ней, каретку, установленную на стойке, шпиндель и электродвигатель, смонтированные на каретке и кинематически связанные между собой, и измерительную головку с корпусом, о т л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности контроля профиля зубьев, погрешности угла конического аксоида и погрешности шага и расширения номенклатуры контролируемых колес за счет обеспечения воэможности контроля конических колес прецессионных передач, измерительная головка выполнена в виде двух датчиков линейных перемещений, установленных в корпусе взаимно перпендикулярно, первый из которых предназначен для определения длины участка образующей ко5 нуса, второй-для измерения высоты поверхности зуба, измерительной иглы, подпружиненной в осевом направлении относительно корпуса головки и связанной с вторым датчиком, и микрометрического

10 винтового привода, кинематически связанного с корпусом головки, а приспособление снабжено рычагом, один конец которого консольно установлен на свободном конце шпинделя, а другой предназначен для уста15 новки на нем корпуса измерительной головки, датчиком угла поворота шпинделя, кинематически связанным со шпинделем, и микропроцессором, связанным с датчиком угла поворота шпинделя и первым и вторым

20 датчиками.

2. Приспособление по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что консольный рычаг закреплен на каретке, а приспособление снабжено поворотным столом, предназначенным для

25 размещения на нем контролируемого колеса, а привод с редуктором и датчиком угла поворота кинематически связаны с поворотным столом.

1732138

Флг.2.

1732138

A (Yap, 9ор)

4иг. 3

А(Кот, Уат) Фиг.4

2 П 12 IB 20 22 21

Фиг.5

Составитель И.Бостан

Редактор Н,Химчук Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Ваш

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1573 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5