DE2327015B1

DE2327015B1 - Electronic measuring device for assessing the noise behavior of gear drives and for localizing damage to individual teeth

Info

Publication number: DE2327015B1
Application number: DE19732327015
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl.-Ing. 5609 Hueckeswagen Marquardt
Original assignee: Witwe Ferdinand Klingelnberg Soehne GmbH
Current assignee: Klingelnberg GmbH
Priority date: 1973-05-26
Filing date: 1973-05-26
Publication date: 1974-05-09
Also published as: JPS5022691A; GB1461640A; IT1011173B; DE2327015C2; CH567718A5; FR2230990A1; FR2230990B3

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Meßeinrichtung zur Beurteilung des Geräuschverhaltens von Zahnradgetrieben, die zugleich eine Lokalisierung von Beschädigungen an einzelnen Zähnen der miteinander im Eingriff laufenden Räder ermöglicht.The invention relates to an electronic measuring device for assessing the noise behavior of Gear drives, which at the same time localize damage to individual teeth of each other allows engaged wheels.

Es ist bekannt, Zahnradpaare zur Geräuschprüfung auf den Spindeln einer Laufprüfmaschine aufzunehmen und sie bei veränderlicher Drehzahl, Drehrichtung und Belastung miteinander laufen zu lassen. In der Praxis wird dabei das entstehende Laufgeräusch der Räder bis heute zumeist subjektiv von dafür geschulten Prüfern nach dem Gehör beurteilt. Die bekannten Nachteile dieses Verfahrens haben zur Anwendung von teils aus der Akustik bekannten, teils für diesen speziellen Zweck entwickelten und den Laufprüfmaschinen unmittelbar zugeordneten Geräuschmeßeinrichtungen geführt, die entweder auf der Messung des durch ein Mikrophon aufgenommenen Luftschalles oder der Messung des unmittelbar durch einen in der Nähe der zu prüfenden Räder, zum Beispiel an einem Lager der sie tragenden Spindeln angebrachten, geeigneten Aufnehmer für Körperschall beruhen. Hierbei ist auch die Einschaltung von Filtern, die nur den im Laufgeräusch besonders unangenehmen Frequenzbereich durchlassen, üblich, beziehungsweise von Aufnehmern, die von vornherein so gestaltet sind, daß sie z. B. die Zahneingriffsfrequenz und eine oder mehrere ihrer Harmonischen erfassen, wobei dann die Maschine mit einer von der Zähnezahl der zu prüfenden Räder abhängigen Drehzahl laufen muß, damit deren Zahneingriffsfrequenz mit der Resonanzfrequenz des Aufnehmers übereinstimmt. Es ist weiterhin bekannt, die Spektren der in einer der vorstehenden Arten erfaßten Geräusche durch Anzeige auf dem Bildschirm eines Oszillographen sichtbar zu machen oder durch entsprechende Einrichtungen zu analysieren.It is known to record gear pairs for noise testing on the spindles of a running testing machine and to let them run together with a variable speed, direction of rotation and load. In practice, the running noise of the wheels is mostly subjective to this day trained auditors are assessed by hearing. The known disadvantages of this method have to Use of some known from acoustics, some developed for this special purpose and the Running test machines directly assigned noise measuring devices, either on the measurement of the airborne sound picked up by a microphone or the measurement of the direct by one near the wheels to be tested, for example on a bearing of the spindles that carry them attached, suitable pick-up for structure-borne noise. Here is also the activation of filters that only allow the frequency range, which is particularly unpleasant in the running noise, to pass through, or of transducers that are designed from the outset so that they z. B. the tooth mesh frequency and detect one or more of their harmonics, the machine then depending on the number of teeth of the gears to be tested Speed must run so that the meshing frequency with the resonance frequency of the transducer matches. It is also known the spectra of the detected in any of the above ways To make sounds visible by displaying them on the screen of an oscilloscope or through to analyze appropriate facilities.

Diesen Verfahren haften zum Teil erhebliche Nachteile für den Einsatz in der Praxis an, weshalb sie bis heute nicht zufriedenstellend beurteilt werden und sich nicht generell durchsetzen konnten. So besteht bei der Messung des Luftschalles die Gefahr der Verschmutzung oder Beschädigung des empfindlichen Mikrophons, und auch Umweltgeräusche werden in die Messung mit einbezogen. Bei der Aufnahme des Körperschalls sind die aufgenommenen Signale in starkem Maße abhängig von der Bauform der Maschine, dem Anbringungsort der Körperschallaufnehmer, den Einbaubedingungen der Räder und dem Zustand der Spindellagerungen.Some of these processes have considerable disadvantages for their use in practice, which is why to this day they have not been assessed satisfactorily and have not generally been able to assert themselves. So there is When measuring the airborne sound there is a risk of contamination or damage to the sensitive Microphones and environmental noises are included in the measurement. When recording the Structure-borne noise, the recorded signals are largely dependent on the design of the machine, the location of the structure-borne noise sensor, the installation conditions of the wheels and the Condition of the spindle bearings.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Meßeinrichtung zu schaffen, die eine von diesen Fremdeinflüssen weitgehend freie, nur von den Eigenschäften der zu prüfenden Räder abhängige Beurteilung des Laufgeräusches und der Laufeigenschaften eines Räderpaares ermöglicht.The invention is therefore based on the object to provide a measuring device which one of these Assessment largely free of external influences, only dependent on the properties of the wheels to be tested the running noise and the running properties of a pair of wheels.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß nicht unmittelbar das Geräusch, sondern die von den Verzahnungsfehlern der beiden Räder herrührenden Drehbeschleunigungen der sie tragenden Wellen gemessen werden durch Anordnung je eines Drehbeschleunigungsgebers auf der Lagerwelle des treibenden und des getriebenen Rades eines zu prüfenden Zahnradpaares, deren Signale auf Differenz geschaltet und über einen Verstärker mindestens einem Anzeigegerät zur optischen Anzeige des Signals oder einer anderen Einricntung zur Kenntlichmachung oder Markierung schadhafter Zähne zugeleitet werden.According to the invention, this object is achieved in that not the noise directly, but rather the angular accelerations of the two wheels that are caused by the toothing errors of the two wheels Shafts are measured by arranging a rotary accelerometer on the bearing shaft of the driving and driven wheels of a gear pair to be tested, their signals for difference switched and via an amplifier at least one display device for visual display of the Signals or another device to identify or mark damaged teeth will.

Da bekanntlich, wie durch wissenschaftliche Forschungsarbeiten nachgewiesen, zwischen der Drehbeschleunigung und der Geräuschbildung ein für die praktische Geräuschbeurteilung völlig ausreichender funktioneller Zusammenhang besteht, wird in den in dieser Weise gemessenen, von Fremdeinflüssen freien Drehbeschleunigungswerten ein sicherer Maßstab für die Beurteilung des Laufgeräusches der Räder gewonnen. Bei sehr gleichmäßigem Antrieb, wenn zum Beispiel auf der Antriebskette große träge Massen vorhanden sind, kann unter Umständen auf den antriebsseitigen Geber verzichtet werden.As is well known, as proven by scientific research, between the rotational acceleration and noise generation is completely sufficient for practical noise assessment functional relationship exists, is measured in this way, free of external influences Rotational acceleration values are a reliable benchmark for assessing the running noise of the wheels. With a very even drive, for example when there are large inertial masses on the drive chain are available, it may be possible to dispense with the encoder on the drive side.

Es ist vorteilhaft, anstatt für die Aufnahme der Drehbeschleunigungen nur einen piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmer zu verwenden, in dem Drehbeschleunigungsgeber zwei an gleichen Radien diametral gegenüberliegende und in ihrer Empfindlichkeit gleiche Beschleunigungsaufnehmer zu ver-It is advantageous to use only a piezoelectric instead of recording the rotational accelerations To use accelerometers in the rotary accelerometer two at the same radii diametrically opposite accelerometers with the same sensitivity are to be used

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wenden und die Summe ihrer Signale zu bilden, wel- Frequenzen unterdrückt werden. Gegebenenfallsand to form the sum of their signals, which frequencies are suppressed. Possibly

ehe über Schleifringe abgenommen werden kann. Da- kann noch mittels des Schalters 19 ein Bandpaßfil-before it can be removed via slip rings. A bandpass filter can also be activated by means of the switch 19.

bei sind die beiden Aufnehmer in Umfangsrichtung terlS für die Ritzeldrehfrequenz zugeschaltet wer-the two sensors are connected in the circumferential direction terlS for the pinion rotation frequency

derart angeordnet, daß sie jeweils bei einer Drehrich- den, wenn später im eingebauten Zustand dieserarranged in such a way that they each turn with a turn when this is later in the installed state

tang gleichgepolte Spannungen abgeben. Diese An- 5 Frequenzbereich des Getriebes von Bedeutung ist.tang emit voltages of the same polarity. This 5 frequency range of the transmission is important.

Ordnung hat den Zweck, daß nur reine Drehbeschleu- Das Differenzsignal wird dann über ein Anzeige-The purpose of order is that only pure rotary acceleration.

nigungen erfaßt werden und translatorische Schwin- instrument 20, z. B. ein Milliamperemeter, das eineninclinations are detected and translational Schwin- instrument 20, z. B. a milliammeter, the one

gungen, auch »Körperschall« genannt, eliminiert Kennwert für den Gesamtgeräuschpegel anzeigt, zweinoise, also known as "structure-borne noise", is eliminated

werden. Es hat sich gezeigt, daß dadurch die Meß- handelsüblichen Oszilloskopen 21, 22 zugeleitet,will. It has been shown that in this way the measuring commercially available oscilloscopes 21, 22 are supplied,

werte unabhängig von der Maschine, den Einspann- io Diese werden nach den durch die Kontakte 11 gege-values independent of the machine, the clamping io These are given by the contacts 11

bedingungen, dem Lagerzustand, von außen korn- benen Impulsen nach der Umlauffrequenz der Welleconditions, the bearing condition, external impulses according to the rotational frequency of the shaft

menden Erschütterungen usw. ein zuverlässiges Maß mit dem Prüfling getriggert. Auf dem Bildschirm dermenden shocks, etc. triggered a reliable measure with the test object. On the screen of the

für die Geräuschentwicklung darstellen. Oszilloskope werden dann, wenn die Räder umlau-represent for the noise development. Oscilloscopes are used when the wheels are turning

Die durch die Beschleunigungsmessung gewönne- fen, die stehenden je einem vollen Umlauf der RäderThose gained through the acceleration measurement, the stationary ones each one full revolution of the wheels

nen elektrischen Signale lassen sich außer zur Beur- 15 entsprechenden Schwingungsbilder des Beschleuni-In addition to assessing the corresponding vibration patterns of the acceleration

teilung des Laufverhaltens auch in unterschiedlicher gungsverlaufes angezeigt. Werden zusätzlich noch inDivision of the running behavior is also displayed in a different distribution curve. Are also in

Weise zum Auffinden beziehungsweise Markieren bekannter Weise den Zähnezahlen der Räder entspre-Way to find or mark the number of teeth of the wheels in a known manner

von beschädigten Zähnen an den beiden Rädern aus- chende Skalen mit dargestellt, dann ist es einfach,scales sufficient for damaged teeth on the two wheels are shown, then it is easy to

werten, wie dies in der nachstehenden Beschreibung aus dem Schwingungspegel herausragende einzelneevaluate, as in the following description from the vibration level protruding individual

an Hand der Zeichnung im einzelnen dargestellt wird. 20 Spitzen, die z. B. von Beschädigungen einzelneris shown in detail on the basis of the drawing. 20 tips that z. B. of damage to individual

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung wer- Zähne herrühren, diesen zuzuordnen. An Stelle derSome embodiments of the invention will come from teeth to associate with them. Instead of

den nachstehend an Hand der Zeichnung näher be- beispielsweise dargestellten beiden Einkanal-Oszil-the two single-channel oscilloscope shown in more detail below with reference to the drawing

schrieben. In der Zeichnung bedeutet: loskope kann natürlich auch ein handelsüblicheswrote. In the drawing means: loskope can of course also be a commercially available one

Fig. 1 ein Schema einer Meßeinrichtung nach der Zweikanal-Oszilloskop mit getrennter TriggerungFig. 1 is a diagram of a measuring device according to the two-channel oscilloscope with separate triggering

Erfindung, 25 beider Kanäle verwendet werden.Invention, 25 of both channels can be used.

F i g. 2 eine schematische Darstellung ernes Dreh- Wenn es sich allein um die Lokalisierung beschä-F i g. 2 a schematic representation of a rotary If it is only a question of the localization

beschleunigungsgebers nach der Erfindung in Rieh- digter Zähne handelt, kann auf die VerwendungAccelerometer according to the invention in Rieh- digter teeth can be used

tung der Drehachse gesehen, zweier Oszilloskope verzichtet werden, da sich infolgedirection of the axis of rotation, two oscilloscopes are dispensed with, as a result

Fig. 3 einen teilweisen Schnitt des Drehbeschleu- der Empfindlichkeit der Drehbeschleunigungsgeber3 shows a partial section of the rotary accelerator sensitivity of the rotary accelerometer

nigungsgebers längs der lAxä&A-A von Fig. 2, 30 die von einzelnen beschädigten Zähnen verursachteninclination sensor along the axa & A-A of Fig. 2, 30 caused by individual damaged teeth

F i g. 4 a, b diagrammäßige Darstellung der Erfas- Beschleunigungsspitzen in den SchwingungsbildernF i g. 4 a, b diagrammatic representation of the detection acceleration peaks in the vibration images

sung von Spitzenwerten unter Verwendung eines beider Räder deutlich genug hervorheben. Die BiI-Highlight the solution of peaks clearly enough using either wheel. The BiI-

Schmitt-Triggers, dung des Differenzsignals aus den Signalen der bei-Schmitt trigger, generation of the difference signal from the signals of the two

F i g. 5 Blockschaltbild einer Meßanordnung zur den Drehbeschleunigungsgeber hat den Zweck, die Winkelwertspeicherung periodisch (mit Drehfre- 35 von einem ungleichmäßig laufenden Antrieb herrühquenz) auftretender Spitzenimpulse. renden, in beiden Signalen enthaltenen Drehbein Fig. 1 sind mit 1 und 2 die beiden zu prüfen- schleunigungsanteile zu eliminieren in der gleichen den Zahnräder bezeichnet, von denen das eine ein Weise, wie z. B. bei seismischen Drehfehler-Meß-Lehrzahnrad sein kann, während es im Regelfall zwei einrichtungen die von einem ungleichmäßigen Anspäter im eingebauten Zustand miteinander laufende 4° trieb herrührenden Drehfehleranteile in den Dreh-Zahnräder sein werden. Die Räder sind auf Wellen wegen der beiden Räder bzw. Getriebewellen elimi-3, 4 aufgenommen, deren Lagerungen nicht darge- niert werden.F i g. 5 block diagram of a measuring arrangement for the rotary accelerometer has the purpose of Periodic angular value storage (with rotational frequency originating from an unevenly running drive) occurring peak pulses. The rotating leg Fig. 1 contained in both signals is to be checked with 1 and 2 - the acceleration components are to be eliminated in the same way denotes the gears, one of which is a way such. B. seismic rotational error measuring master gear can be, while there are usually two institutions that of an uneven later In the installed state, 4 ° drive-related rotational error components in the rotating gears that run together will be. The wheels are on shafts because of the two wheels or transmission shafts elimi-3, 4, the bearings of which are not shown.

stellt sind. Die Wellen 3, 4 können z. B. die Spindeln Die Bauart der verwendeten Drehbeschleunigungs-places are. The waves 3, 4 can, for. B. the spindles The type of rotational acceleration used

einer handelsüblichen Stirnrad-Laufprüfmaschine geber ist aus der schematischen Darstellung, F i g. 2a commercially available spur gear running test machine encoder is from the schematic representation, F i g. 2

sein. Sie verlaufen bei der Prüfung von Kegel- oder 45 und 3, zu ersehen. In einem topfförmigen Gehäuse 23be. They run when examining Kegel or 45 and 3, to see. In a pot-shaped housing 23

Schneckengetrieben natürlich unter dem entspre- sind diametral gegenüber zwei in tangentialer Rich-Worm gears, of course, under the corresponding are diametrically opposite two in tangential direction

chenden Achsenwinkel und Achsabstand. Die Welle 3 tung wirkende handelsübliche Beschleunigungsauf-appropriate axis angle and center distance. Commercially available acceleration forces acting on the shaft 3

wird von einem in der Drehrichtung umschaltbaren nehmer 24, 25 untergebracht, deren Signale einemis housed by a reversible in the direction of rotation slave 24, 25, whose signals a

Motor 5 über einen möglichst schwingungsarmen ebenfalls im Gehäuse untergebrachten Summier- undMotor 5 via a low-vibration summing and also housed in the housing

Zwischentrieb, zum Beispiel einen Flachriemen 6, 50 Vorverstärker 26 zugeleitet und von diesem nicht imIntermediate drive, for example a flat belt 6, 50 preamplifier 26 supplied and not in the

angetrieben. Die Welle 4 kann zur Erzeugung eines Detail dargestellten, im Schleifringkopf 27 enthalte-driven. The shaft 4 can be shown to generate a detail, contained in the slip ring head 27-

die Zahnanlage sichernden Belastungsmomentes nen Schleifringen zugeführt werden, von denen sie inthe tooth system securing load torque NEN slip rings are fed, of which they are in

durch eine einstellbare Bremse 7 abgebremst werden. bekannter Weise mit Schleifkontakten zur weiterenbe braked by an adjustable brake 7. known way with sliding contacts for further

Auf den Wellen 3 und 4 sitzen Drehbeschleunigungs- Verarbeitung entsprechend dem Schaltbild der Fig. 1Rotary acceleration processing according to the circuit diagram of FIG. 1 is located on the shafts 3 and 4

geber 8 und 9 von weiter unten zu beschreibender 55 abgenommen werden. Auf dem Schleifringkopf istEncoders 8 and 9 are removed from 55 to be described below. On the slip ring head is

Bauart; an ihren Gehäusen sind Umdrehungskon- der bereits erwähnte Umdrehungskontakt 11 ange-Design type; on their housings, the rotation contacts 11 already mentioned are attached.

takte 11 angeordnet, von denen mit der Drehfre- ordnet. Die dargestellte diametrale Anordnung derbars 11 arranged, of which the rotary fre- quency. The illustrated diametrical arrangement of

quenz der Wellen der Räder auftretende Impulse ab- Beschleunigungsaufnehmer hat den Vorteil, daß nurfrequency of the waves of the wheels occurring impulses from the accelerometer has the advantage that only

genommen werden. Die den Drehbeschleunigungen die von Drehbeschleunigungen herrührenden Impulsebe taken. The impulses resulting from the rotary accelerations

proportionalen Spannungen werden über Schleifring- 60 beider Aufnehmer sich summieren, während die vonproportional voltages will add up over slip ring 60 of both transducers, while those of

kontakte 12 von den Gebern abgenommen. Auf den transversalen Schwingungen hervorgerufenen Impulsecontacts 12 accepted by the donors. Impulses evoked on the transverse vibrations

Wellen 3, 4 sind weiterhin noch Skalentrommeln sich wegen entgegengesetzter Polarität aufheben,Waves 3, 4 are still scale drums cancel each other out because of opposite polarity,

oder -scheiben 13 mit Richtungspfeilen angeordnet. Anstatt der oben beschriebenen Anordnung zuror disks 13 arranged with directional arrows. Instead of the arrangement described above for

Die von den Gebern abgenommenen Spannungs- Lokalisierung beschädigter Zähne kann eine der dreiThe tension localization of damaged teeth removed by the donors can be one of the three

signale werden über einen Differenzbilder 14 einem 65 nachstehend beschriebenen Anordnungen treten:signals will pass through a differential generator 14 to 65 arrangements described below:

Verstärker 15 zugeleitet und passieren dann einen a) Das Differenzsignal oder das Signal eines derAmplifier 15 fed and then pass a a) The difference signal or the signal of one of the

Hochpaßfilter 16 und einen Tiefpaßfilter 17, von de- beiden Drehbeschleunigungsgeber wird auf einenHigh-pass filter 16 and a low-pass filter 17, of the two rotary acceleration sensors is on one

nen die für die Geräuschbeurteilung nicht wichtigen handelsüblichen Schmitt-Trigger gegeben, des-the commercially available Schmitt triggers, which are not important for noise assessment, are

sen Ansprechschwelle so lange automatisch absinkt, bis ein sich öfter wiederholender, in der Regel durch einen beschädigten Zahn verursachter Spitzenwert der Spannung den Schwellwert erreicht bzw. überschreitet F i g. 4 a. Dieser mit der Drehfrequenz eines der beiden Räder auftretende Impuls wird verstärkt und bringt bei jeder Umdrehung des betreffenden Rades eine Stroboskoplampe zum Aufleuchten. Das Rad scheint dann in einer bestimmten Stellung, die man sich an Hand der Skalentrommel 13 leicht merken kann, stillzustehen. Dreht man nach dem Ausschalten der Maschine das Rad wieder in diese Stellung, dann steht der beschädigte Zahn gerade im Eingriff. Läßt man den Schwellwert weiter absinken, dann können in dieser Weise weitere Stellen mit hohen Beschleunigungsspitzen, d. h. fehlerhaftem Zahneingriff gefunden werdenFig. 4b.sen response threshold drops automatically until a more frequently repeated one in the Usually, the peak value of the voltage caused by a damaged tooth exceeds the threshold value reaches or exceeds F i g. 4 a. This occurs with the rotational frequency of one of the two wheels Impulse is amplified and brings one with every revolution of the wheel in question Strobe lamp to light up. The wheel then appears to be in a certain position you can easily remember by means of the scale drum 13 to stand still. If you turn around When the machine is switched off, the wheel is in this position again, then the damaged one stands Tooth currently engaged. If the threshold value is allowed to drop further, then this Way more places with high acceleration peaks, i. H. incorrect tooth engagement to be found 4b.

b) Statt den in der unter a) beschriebenen Weise erfaßten Spitzenimpuls eine Stroboskoplampe zünden zu lassen, kann man ihn auch nach ausreichender Stromverstärkung Biegefedern zuleiten, die mit einem Ende an einer geeigneten Stelle des Radkörpers in der Nähe der Verzahnung schleifen. Sie erzeugen dann durch Funkenbildung an den mit dem oder den beschädigten Zähnen auf dem gleichen Radius liegenden Stellen des Radkörpers Markierungen.b) Instead of the peak pulse detected in the manner described under a), a stroboscopic lamp to ignite, it can also be fed to spiral springs after sufficient current amplification, the one with one end at a suitable point on the wheel body near the toothing ribbons. They then generate sparks on the damaged ones Teeth on the same radius points of the wheel body markings.

c) Eine dritte Möglichkeit besteht darin, den gesuchten beschädigten Zahn durch eine sögenannte Winkelspeicherung zu ermitteln. Hierbei wird die Winkelstellung eines aus dem Normpegel herausragenden Ausreißers, welcher mehrmais an der gleichen Stelle auftritt, gespeichert. Nach Abschalten der Maschine wird diese von Hand so lange durchgedreht, bis die gespeicherte Winkelstellung bei Ritzel oder Rad erreicht ist. In diesem Moment kann ein Signal gegeben werden (z.B. Aufleuchten einer Lampe). Der beschädigte Zahn befindet sich dann gerade im Eingriff oder an einer anderen zuvor einmalig durch Eichung gekennzeichneten Stelle (z. B. oben).c) A third possibility is to find the damaged tooth sought by a so-called To determine angular storage. Here, the angular position becomes one of the standard level outstanding outlier, which occurs several times in the same place. After the machine has been switched off, it is turned by hand until the saved Angular position at pinion or wheel is reached. At that moment a signal can be given given (e.g. lighting up a lamp). The damaged tooth is there then just in engagement or on another previously uniquely marked by calibration Position (e.g. above).

Die elektronische Schaltung ist in einer bevorzugten Ausführungsform folgendermaßen aufgebaut (Fig.5):In a preferred embodiment, the electronic circuit is constructed as follows (Fig. 5):

Auf beiden die Zahnräder tragenden Wellen sind außer den im Schaltbild als Meßwertaufnehmer a bezeichneten Drehbeschleunigungsgebern noch Drehwinkelgeber b angeordnet, welche pro Umdrehung eine bestimmte Anzahl Impulse (vorzugsweise 16) liefern, die nachträglich in einem Winkelkodierer c elektronisch kodiert werden. Hierfür können marktübliche Geber verwendet werden, welche in bekannter Weise optisch-elektronisch oder magnetisch arbeiten. Die von den Meßwertaufnehmern kommenden Signale werden über einen Spitzenwertgleichrichter d und einen Analog-Digitalwandler e einem Meßwertvergleicher / zugeleitet. In diesem werden sie mit einem in bezug auf Anfangswert und automatische Absinkrate programmierten Schnellwert g verglichen. Die den Schwellwert übersteigenden Spitzenimpulse werden von einem vor- und rückwärtszählenden Koinzidenzzähler h unter Zuordnung zu dem Winkelbereich, in dem sie auftreten, gezählt. Zu diesem Zweck wird der dem Impuls zugeordnete Winkelbereich in einem Winkelspeicher ζ gespeichert und in einem Winkelvergleicher k mit dem Wert im Winkelkodierer c verglichen. Nur die bei den aufeinanderfolgenden Umdrehungen im gleichen Winkelbereich auftretenden Spitzenimpulse werden im Koinzidenzzähler gezählt. Dieser zählt rückwärts, wenn bei einer Umdrehung der Impuls in diesem Bereich ausbleibt. Damit wird erreicht, daß nur periodisch wiederkehrende, von Beschädigungen herrührende Impulse erfaßt werden. Hat der Zähler eine vorgegebene Zahl von Spitzenimpulsen gezählt, dann wird z. B. durch Aufleuchten einer Lampe / ein Signal gegeben, weiches das Ende des Meßvorganges anzeigt. Es wird dann z. B. durch Aufleuchten des zugeordneten Lämpchens an einem Kreis mit 16 Lämpchen der Winkelbereich des Rades gekennzeichnet, in dem der beschädigte Zahn enthalten ist, oder es wird nach Abschalten der Maschine und Durchdrehen von Hand in dem Moment ein Signal gegeben, wenn Koinzidenz zwischen momentaner und gespeicherter Winkelstellung vorhanden ist (ή). Damit in beiden Drehrichtungen und bei Überfahren der gesuchten Stelle auch wieder zurückgedreht werden kann, sind die inkrementalen Drehwinkelgeber in bekannter Weise mit Richtungserkennung ausgeführt, indem zwei gleiche Impulsfolgen versetzt angeordnet sind. Es spielt keine Rolle, in welcher Winkelstellung die Zählung der Winkelschritte begonnen wird, da die Null für das spätere Aufsuchen von Hand erhalten bleibt.On both of the shafts carrying the gears, in addition to the rotary accelerometers designated in the circuit diagram as transducers a , rotary encoders b are also arranged, which deliver a certain number of pulses (preferably 16) per revolution, which are subsequently electronically encoded in an angle encoder c. For this purpose, commercially available encoders can be used, which operate optically-electronically or magnetically in a known manner. The signals coming from the transducers are fed to a measured value comparator / via a peak value rectifier d and an analog-digital converter e. In this they are compared with a programmed rapid value g with regard to the initial value and the automatic descent rate. The peak pulses exceeding the threshold value are counted by an upward and downward counting coincidence counter h with assignment to the angular range in which they occur. For this purpose, the angle range assigned to the pulse is stored in an angle memory ζ and compared in an angle comparator k with the value in the angle encoder c. Only the peak pulses occurring in the same angular range during the successive revolutions are counted in the coincidence counter. This counts down if there is no pulse in this range during one revolution. This ensures that only periodically recurring impulses resulting from damage are detected. If the counter has counted a predetermined number of peak pulses, then z. B. given by lighting a lamp / a signal that indicates the end of the measurement process. It is then z. B. by lighting up the associated lamp on a circle with 16 lamps, the angular range of the wheel in which the damaged tooth is included, or after turning off the machine and spinning by hand, a signal is given at the moment when there is coincidence between the instantaneous and stored angular position is available (ή). In order to be able to turn back again in both directions of rotation and when crossing the searched point, the incremental rotary encoders are designed in a known manner with direction recognition in that two identical pulse trains are arranged offset. It does not matter in which angular position the counting of the angular steps is started, as the zero is retained for later manual retrieval.

Die Schaltung muß natürlich in doppelter Ausführung je einmal für jedes der beiden Räder vorgesehen werden.The circuit must of course be provided in duplicate once for each of the two wheels will.

Es lassen sich die angegebenen Verfahren zur Geräuschbeurteilung und FeMersuche selbstverständlich außer an Zahnradprüfmaschinen auch an fertig montierte Getriebe einsetzen.It goes without saying that the specified procedures for noise assessment and remote search can be used In addition to gear testing machines, they can also be used on fully assembled gearboxes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electronic measuring device for assessing the noise behavior of gear drives and for localizing damage to individual teeth, characterized by the arrangement of a rotary accelerometer on the bearing shaft of the driving and driven gear of a gear pair to be tested, their signals switched to difference and at least one display device via an amplifier for visual display of the signal or another device for identification or marking damaged teeth.

2. Rotary accelerometer for use in an electronic measuring device according to claim 1, characterized in that to accommodate the rotational acceleration in the housing of the Encoder two diametrically opposed, effective in the circumferential direction transducers are arranged and switched so that only their caused by the rotational accelerations Add signals.

3. Arrangement for locating damaged teeth on one or both of them running gears by means of the difference signal or by means of the signal of one of the rotary acceleration sensors alone, according to claim 1 or 2, characterized in that the signal is given to a Schmitt trigger, its response threshold is automatically lowered from an initial value that exceeds the maximum signal voltage until at least one peak value of the voltage curve repeating periodically with the rotational frequency according to the corresponding Reinforcement

a) brings a stroboscopic lamp to light up or

b) fed to a spring sliding close to the toothing on the gearwheel the point of the peak pulse is generated by radio flashover or

c) is used to store the angular position of the peak value protruding from the normal level.