Устройство для контроля погрешностей зубчатых колес

 

()670800

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНй Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

f

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.02.78 (21) 2587019/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.79 (51) М. Кл. G 01В 7 30

Государственный ко(иитет (53) УДК 531.717.2:

:621.833 (088.8) ло делом изобретений и открытия (72) Авторы изобретения

И. С. Кузьмин, В. Н. Ражиков и А. П. Тюрин (71) Заявитель Ленинградский ордена Красного Знамени механический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ

ЗУБЧАТЫХ КОЛ ЕС

Изобретение относится к контрольно-измеритсльной технике и предназначено для контроля погрешностей зубчатых колес.

Известно устройство для контроля погрешностей зубчатых колес, содержащее измерительное колесо, преобразователь угла поворота контролируемого колеса в фазу опорного напряжения, преобразователь угла поворота измерительного колеса в фазу измерительного напряжения, представляющий собой ротор, выполненный в виде зубчатого колеса, и статор, выполненный в виде зубчатого сектора с внутренними зубьями, фазометр, входы которого соединены с преобразователями и регистратор, подключенный к выходу фазометра (1).

Недостатком этого устройства является недостаточная точность контроля в связи с тем, что ротор изготовлен совместно с измерительным колесом, что не компенсирует полностью погрешность расположения венца измерительного колеса.

Наиболее близким техническим решением к изобретснию является устройство для контроля погрешностей зубчатых колес, содержащее преобразователи угла поворота колеса в фазу опорного напряжения, выполненные в виде ротора, роль которого выполняет контролируемое зубчатое колесо, и четырех статоров, расположенных по окружности зубчато о колеса, каждый из которых имеет зубчатый полюс, постоянный магнит, гладкий полюс и сигнальную обмотку, преобразователь угла поворота колеса в фазу измерительного напряжения с измерительной обмоткой, сумматор, формирующий опорный сигнал, связанный со статорами преобразователя, фазометр, один из входов которого связан измери1р тельной обмоткой, и регистратор, соединенный с выходом фазометра (2).

Недостатком известного устройства является невысокая точность контроля из-за того, что фаза выходного напряжения каждо15 го из указанных преобразователей имеет одну часть, пропорциональную углу поворота колеса, другую периодически изменяющуюся с каждым оборотом, которая образуется за счет погрешности расположения зубьев на колесе.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными демодулятором и фильтром, связанным с другим входом фазометра, статор выполнен в виде кольца с пазами и с внутренними зубьями, располагаемыми на одной линии с зубьями контролируемо30 го колеса, обмотка возбуждения располо670800

15

25

50 жена в пазах статора, соединена с источником питания, а выходная обмотка статора связа с демодулятором.

На чертеже изображена принципиальная схема описываемого устройства.

Устройство содержит преобразователь угла поворота колеса 1 в фазу опорного напряжения, выполненный в виде ротора, роль которого выполняет контролируемое зубчатое колесо 1, и статора 2 в виде кольца с пазамн и с внутренними зубьями, в пазах которого расположена обмотка 3 возбуждения, соединенная с источником 4 питания и выходная распределенная обмотка 5, намотанная на зубья статора 2 таким образом, что число витков каждой катушки пропорционально синусу угла поворота колеса 1, демодулятор 6, последовательно соединенный с фильтром 7 и электрически связанный с выходной обмоткой 5, преобразователь угла поворота колеса 1 в фазу измерительного напряжения, выполненный в виде зубчатого полюса 8, постоянного магнита 9, гладкого полюса 10 и измерительной обмотки 11, фазометр 12, один из входов которого электрически связан с выходом фильтра 7, другой с измерительной обмоткой 11, и регистратор 13, соединенный с выходом фазометра 12.

Выходная обмотка 5 имеет восемь повторяющихся частей.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь угла поворота контролируемого колеса 1 в фазу опорного напряжения взаимодействует при контроле одновременно с вершинами всех зубьев колеса 1 и формирует опорное напряжение, снимаемое с выхода фильтра 7. При вращении колеса 1 периодически изменяется амплитуда переменного напряжения, снимаемого с выходной обмотки 5. Повороту колеса 1 на угол, равный шагу зубьев, соответствует полный период изменения амплитуды выходного напряжения, а при повороте колеса 1 на один оборот число периодов изменения амплитуды выходного напряжения равно числу зубьев колеса 1.

Для выделения опорного напряжения из сигнала, снимаемого с выходной обмотки

5, используется демодулятор 6 и фильтр 7.

При выбранном числе зубьев колеса, равном 64, и статора, равном 56, обеспечивается подавление третьей, пятой, седьмой, девятой и одиннадцатой пространственных гармоник, вследствие чего уменьшается отклонение формы кривой опорного напряжения от синусоиды и повышается точность преобразования угла поворота колеса 1 в фазу опорного напряжения.

Преобразователь угла поворота колеса

1 в фазу измерительного напряжения взаимодействует при контроле с вершинами или с профилями зубьев колеса 1 на их торцах и формирует измерительное напряжение, снимаемое с измерительной обмотки 11 этого преобразователя. С выхода фазометра 12 снимается напряжение, пропорциональное разности фаз выходных напряжений преобразователей, которое регистрируется, например, в виде диаграммы накоплений погрешности шага регистратором

13. Такое выполнение устройства позволяет производить контроль мелкомодульных зубчатых колес с точностью 1 мкм.

Фор мул а изобретения

Устройство для контроля погрешностей зубчатых колес, содержащее преобразователь угла поворота колеса в фазу опорного напряжения в виде статора и ротора, роль которого выполняет контролируемое зубчатое колесо, преобразователь угла поворота колеса в фазу измерительного напряжения с измерительной обмоткой, фазометр, один из входов которого связан с измерительной обмоткой, и регистратор, соединенный с выходом фазометра, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соединенными демодулятором и фильтром, связанным с другим входом фазометра, статор выполнен в виде кольца с пазами и внутренними зубьями, располагаемыми на одной линии с зубьями контролируемого колеса, обмотка возбуждения расположена в пазах статора и соединена с источником питания, а выходная обмотка статора связана с демодулятором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 497465, кл. G 01В 5/20, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 513242, кл. G 01В 7/30, 1973.

670800

Составитель Л. Кениг

Техред Н. Строганова Корректор Т. Добровольская

Редактор Т. Морозова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1315/1 Изд. М 413 Тираж 866 Подписное

ЦНИИПИ НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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