Устройство для измерения кинематической погрешности зубчатых передач

 

О Il И (". А Н И Е !! 574605

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Ресиублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М Кч з G 01В 11/24 (22) Заявлено 26.05.76 (21) 2365506/28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.77. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 05.10.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 531.717.2:

:621,833 (088,8) (72) Автор изобретения

И. А. Шваб (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ

ПОГРЕШНОСТИ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Изобретение относится к области контроля изделий в машиностроении, а именно к устройствам для контроля кинематической погрешности зубчатых передач.

Известно устройство для контроля кинематической погрешности зубчатых передач, содержащее фотоэлектрические датчики углов поворота, установленные на начальном и конечном звеньях контролируемой передачи, фазометр, на вход которого подаются сигналы датчиков, и регистрирующий прибор. В этом устройстве кинематическую погрешность определяют по фазовому сдвигу между импульсами, снимаемыми с фотоэлектрических датчиков. 15

Однако такая схема построения устройства не обеспечивает высокой мощности измерений. Объясняется это тем, что точность работы устройства в большой стспени зависит как от точности изготовления растровых решеток ".О фотоэлектрических датчиков, так и от точности фазометра.

Наиболее близким решением из известных является устройство для измерения кинематической погрешности зубчатых передач, со- 25 держащее фотоэлектрические преобразователи начального и конечного звеньев контролируемой передачи с независимыми источниками излучения и фотоприемниками, электронный смеситсль частот, электрически свя- 30 занных с преобразователем начального звена, детектирующий блок и регистрирующий прибор. В этом устройстве кинематическую погрешность определяют как разность между зарегистрированным числовым интервалом и его расчетным значением.

Недостатком указанного устройства является низкая точность измерения, обусловленная также погрешностью изготовления фотоэлектрических датчиков, сигналы которых оказывают решающее значение на точность измерения.

Цель изобретения -- повышенно точности измерения.

Указанная цель достигается тем, ч!о устройство снабжено генератором частоты, элсктри !сск!! связаннbDI;Iектронным сз!сснтслем частот, а исто !нпк излучения фотоэлектрического преобразователя конечного звена электрически связан через смесптсль частот с фотоприемником преобразователя и;!iального звена.

На чертеже изображена бл к-схем фотоэлектрического устройства, которая включает в себя фотоэлектрические преобразователи начального 1 и конечного 2 звеньев контролируемой передачи 3, электронный смсситель частот 4 и связанный с ним генератор частоты 5, усилитель 6, детектнрующнй блок 7 н регистрируюшнй прибор 8.

57460$

Фотоэлектрический преобразователь начального 1 звена включает в себя источник излучения 9 на основе лампы накаливания, оптическую систему 10, круговую 11 и секторную 12 растровые решетки, причем первая из них жестко связана с входным валом контролируемой передачи 3, другая установлена неподвижно на ее корпусе (на чертеже не показано). Фотоприемник 13 электрически связан с электронным смесителем 4 частоты, который в свою очередь связан с генератором 5 частоты.

Фотоэлектрический преобразователь конечного 2 звена включает в себя такие же круговую 14 и секторную 15 растровые решетки, источник 16 излучения на основе светоизлучающих диодов, оптическую систему 17 и фотоприемник 18, выходной сигнал которого поступает на детектирующий блок 7, затем на регистрирующий прибор 8. Круговая решетка

14 установлена на выходном валу передачи

3 и смещена по отношению к такой же круговой решетке 11, установленной на входном валу, на половину шага. Секторная решетка

15 установлена на корпусе передачи (на чертеже не показан).

Идентичность растровых решеток 11 и 14 и 12 и 15 фотоэлектрических преобразователей начального 1 и конечного 2 звеньев улучшает технологичность измерительного устройства и упрощает процесс контроля.

Предложенное устройство работает следующим образом.

При движении контролируемой передачи 3 фотоэлектрический преобразователь начального 1 звена через определенные интервалы времени, определяемые шагом растровых решеток 11 и 12, выдает электрические импульсы с частотой f„= " (гц), где п„скорость

60 вращения входного вала в об/мин; т — число штрихов круговой решетки 11. Эти импульсы поступают на один из входов электронного смесителя 4 частот, на другой вход которого поступают импульсы от генератора 5 частоты, причем частота этих импульсов f> устанавливается в (1+1) раз больше или меньше частоты 1„, где i — передаточное отношение передачи. Пусть f, = f„(i+ 1). В этом случае электронный смеситель 4 выделяет сигнал, частота которого равна разности частот генератора и преобразователя начального 1 звена

/ = f (i+1) — f то есть сигнал фотоэлектрического преобразователя конечного звена с частотой fi< = f»i

Поскольку растровая решетка 14 конечного

2 звена смещена на половину шага по отношению к такой же решетке 11 начального 1 звена, то при отсутствии кинематической погрешности на фотоприемник 18 световой поток не поступает, т. е. в тот момент, когда

45 измерительное сопряжение решеток 14 и 15 конечного 2 звена может пропускать световой поток, импульсы источника излучения 16 отсутствуют. Когда же появляется кинематическая погрешность, то происходит угловое смещение растровой решетки 14 конечного 2 звена по отношению к такой же решетке 11 начального 1 звена и модулированный частотой f„; световой поток источника излучения 16 поступает на фотоприемник 18. Выходной переменный сигнал фотоприемника 18 с частотой, управляемой фотоэлектрическим преобразователем начального 1 звена и амплитудой, регулируемой угловым смещением круговых решеток 11 и 14 конечного 2 и начального 1 звеньев, подается на детектирующее устройство 7, в котором выделяется сигнал, пропорциональный угловому смещению круговых решеток 11 и 14, т. е. кинематической погрешности передачи. Поскольку детектирующее устройство 7 выделяет только огибающую импульсов, то искажение их формы, длительности и периода следования не оказывают влияния на величину выходного сигнала и, тем самым, погрешности изготовления растровых решеток 11 — 12 и 14 — 15 не влияют на точность измерения.

Применение в предложенном устройстве генератора частоты упрощает устройство и делает его универсальным, т. е. пригодным для контроля передач с любым передаточным отношением, а связь источника излучения фотоэлектрического преобразователя конечного звена с приемн иком излучения такого жепреобразователя начального звена позволяет исключить из схемы фазометр и тем самым повысить точность измерения, так как в этом случае о величине кинематической погрешности судят не по фазовому сдвигу между импульсами преобразователей начального и конечного звеньев передачи, а по интенсивности светового потока, прошедшего через зрачки растровых решеток преобразователя конечного звена, Формула изобретения

Устройство для измерения кинематической погрешности зубчатых передач, содержащее фотоэлектрические преобразователи начального и конечного звеньев контролируемой передачи с источниками излучения и фотоприемниками, электронный смеситель частот, детектирующий блок и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено генератором частоты, электрически связанным с электронным смесителем частот, а источник излучения фотоэлектрического преобразователя конечного звена электрически связан через смеситель частот с фотоприемником преобразователя начального звена.

Редактор Л. Чепайкина

Со ставитель Л. Кениг

Текрс.t Л. Гладкова

Корректоры: Л. Деннскина и T. Добровольская

Заказ 2149 17 Изд, Л 768 Тираж 907 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Ми: истров СССР по делам ивобрстсиий и открытий

1130,>5, Москиa, )I(->5, Раугиская иаб., д. 4/5

Тииографи I, ltp, Саит>и>ва, 2