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DE2327015C2 - Electronic measuring device for assessing the noise behavior of gear drives and for localizing damage to individual teeth - Google Patents

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

Info

Publication number
DE2327015C2
DE2327015C2 DE19732327015 DE2327015A DE2327015C2 DE 2327015 C2 DE2327015 C2 DE 2327015C2 DE 19732327015 DE19732327015 DE 19732327015 DE 2327015 A DE2327015 A DE 2327015A DE 2327015 C2 DE2327015 C2 DE 2327015C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
measuring device
electronic measuring
rotary
assessing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19732327015
Other languages
German (de)
Other versions
DE2327015B1 (en
Inventor
Richard Dipl.-Ing. 5609 Hueckeswagen Marquardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Klingelnberg GmbH
Original Assignee
Witwe Ferdinand Klingelnberg Soehne GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Witwe Ferdinand Klingelnberg Soehne GmbH filed Critical Witwe Ferdinand Klingelnberg Soehne GmbH
Priority to DE19732327015 priority Critical patent/DE2327015C2/en
Priority to CH372474A priority patent/CH567718A5/xx
Priority to IT4976174A priority patent/IT1011173B/en
Priority to GB1462274A priority patent/GB1461640A/en
Publication of DE2327015B1 publication Critical patent/DE2327015B1/en
Priority to FR7418058A priority patent/FR2230990B3/fr
Priority to JP49058025A priority patent/JPS5022691A/ja
Application granted granted Critical
Publication of DE2327015C2 publication Critical patent/DE2327015C2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/02Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/021Gearings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/02Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/028Acoustic or vibration analysis

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

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 Zahneingriffsfrcquenz und eine oder mehrere ihrer Har-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 engagement frequency and one or more of their har-

xo monischen 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.xo monic capture, then the machine with a speed dependent on the number of teeth of the gears to be tested must run so that their meshing frequency corresponds to the resonance frequency of the transducer. It is further known that Spectra of the noises detected in any of the above ways by displaying them on the screen of an oscilloscope or to analyze it by means of appropriate devices.

Diesen Verfahren haften zum Teil erheblicheSome of these procedures are liable to a considerable extent

»o 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»O Disadvantages for use in practice, 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

as 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 Körperschallauf-The microphones, as well as environmental noises, are used in the measurement included. When the structure-borne noise is recorded, the recorded signals are in to a large extent depending on the design of the machine, the location of the structure-borne sound

nehmer, den Einbaubedingungen der Räder und dem Zustand der Spindellagerungen.receiver, 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 Lagerwclle 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 Einrichtung 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 each of the bearing shafts 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 Signal or another device for the identification or marking of 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 Drehbeschlcunigungswerten 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 Rotation acceleration values gained 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

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

ehe über Schleifringe abgenommen werden kann. Da- kann noch mittels des Schalters 19 ein Bandpaßfilbei sind die beiden Aufnehmer in Umfangsrichtung ter 18 für die Ritzeldrehfrequenz zugeschaltet wer-before it can be removed via slip rings. A bandpass filter can also be used by means of the switch 19 the two sensors are switched on in the circumferential direction ter 18 for the pinion rotation frequency

dcrart angeordnet, daß sie jeweils bei einer Drehrich- den, wenn später im eingebauten Zustand dieser tung gleichgepolte Spannungen abgeben. Diese An- 5 Frequenzbereich des Getriebes von Bedeutung ist.dcrart arranged that they each turn with a turn, if later in the installed state of this output 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 einen gungen, auch »Körperschall« genannt, eliminiert Kennwert für den Gesamtgeräuschpegel anzeigt, zweiinclinations are detected and translational Schwin- instrument 20, z. B. a milliammeter, the one noise, 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 GeräuscheRtwicklung darstellen. Oszilloskope werden dann, wenn die Räder umlau-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. «> Spitzen, die z. B. von Beschädigungen einzelneris shown in detail on the basis of the drawing. «> 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. J ein Schema einer Meßeinrichtung nach der Zweikanal-Oszilloskop mit getrennter TriggerungJ shows 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.

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

beschleunigungsgebers nach der Erfindung in Rieh- digtcr Zähne handelt, kann auf die VerwendungAccelerator according to the invention in Rieh- digtcr 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

F i g. 3 einen teilweisen Schnitt des Drehbeschleu- der Empfindlichkeit der DrehbeschleunigungsgeberF i g. 3 a partial section of the rotary accelerator sensitivity of the rotary accelerometer

nigungsgebers längs der Linie A-A von Fig. 2, 30 die von einzelnen beschädigten Zähnen verursachtenInclination transmitter along the line AA of Fig. 2, 30 caused by individual damaged teeth

Fig. 4a, b diagrammäßige Darstellung der Erfas- Beschleunigungsspitzen in den SchwingungsbildernFig. 4a, 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

Fig. 5 Blockschaltbild einer Meßanordnung zur den Drehbeschleunigungsgeber hat den Zweck, die Winkelwertspeicherung periodisch (mit Drehfre- 35 von einem ungleichmäßig laufenden Antrieb herrühquenz) auftretender Spitzenimpulsc. 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 40 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.Fig. 5 is a 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) peak pulse occurring c. turning leg contained in both signals 1, the two acceleration components to be tested are to be eliminated with 1 and 2 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 When installed, 40 drive-related rotational errors in the rotary 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 Drehbeschleunigungseiner handelsüblichen Stirnrad-Laufprüfmaschine geber ist aus der schemafischen Darstellung, F i g. 2 sein. Sie verlaufen bei der Prüfung von Kegel- oder 45 und 3, zu ersehen. In einem lopfförmigen Gehäuse 23 Schneckengetrieben natürlich unter dem entspre- sind diametral gegenüber zwei in tangcntialer Richchenden Achsenwinkel und Achsabstand. Die Welle3 tung wirkende handelsübliche Beschleunigungsaufwird von einem in der Drehrichtung umschaltbaren nehmer 24. 25 untergebracht, deren Signale einem Motor 5 über einen möglichst schwingungsarmen ebenfalls im Gehäuse untergebrachten Summier- und Zwischentrieb, zum Beispiel einen Flachriemen 6, 50 Vorverstärker 26 zugeleitet und von diesem nicht im angetrieben. Die Welle 4 kann zur Erzeugung eines Detail dargestellten, im Schlcifringkopf 27 enthaltedie Zahnanlagc sichernden Belastungsmomentes nen Schleifringen zugeführt werden, von denen sie in durch eine einstellbare Bremse 7 abgebremst werden. bekannter Weise mit Schleifkontakten zur weiteren Auf den Wellen 3 und 4 sitzen Drchbcschleunigungs- Verarbeitung entsprechend dem Schaltbild der Fig. 1 geber 8 und 9 von weiter unten zu beschreibender 55 abgenommen werden. Auf dem Schleif ringkopf ist Bauart; an ihren Gehäusen sind Umdrehungskon- der bereits erwähnte Umdrehungskontakt 11 angetaktell angeordnet, von denen mit der Drehfre- ordnet. Die dargestellte diametrale Anordnung der quenz der Wellen der Räder auftretende Impulse ab- Beschleunigungsaufnehmer hat den Vorteil, daß nur genommen werden. Die den Drehbeschleunigungen die von Drehbesclileunigungen herrührenden Impulse proportionalen Spannungen werden über Schleifring- 60 beider Aufnehmer sich summieren, während die von kontakte 12 von den Gebern abgenommen. Auf den transversalen Schwingungen hervorgerufenen Impulse Wellen 3, 4 sind weiterhin noch Skalentrommel sich wegen entgegengesetzter Polarität aufheben,
oder -scheiben 13 mit Richtungspfeilen angeordnet. Anstatt der oben beschriebenen Anordnung zur
places are. The waves 3, 4 can, for. B. the spindles The type of rotational acceleration used in a commercially available spur gear running test machine encoder is from the schematic representation, F i g. 2 be. They run when examining Kegel or 45 and 3, to see. In a cup-shaped housing 23 worm gears, of course, below the corresponding diametrically opposite two axis angles and axis spacing in tangcntial direction. Commercially available acceleration acting on the shaft3 device is accommodated by a slave 24, 25 which can be switched in the direction of rotation and whose signals are fed to a motor 5 via a low-vibration summing and intermediate drive, for example a flat belt 6, 50 preamplifier 26, and not from this im driven. The shaft 4 can be supplied to the generation of a detail shown, contained in the slip ring head 27, the tooth system securing load torque NEN slip rings, of which they are braked by an adjustable brake 7. known way with sliding contacts for further On the shafts 3 and 4 sit Drchbcschrahtigungs- processing according to the circuit diagram of Fig. 1 encoder 8 and 9 of 55 to be described below are removed. On the slip ring head is type; On their housings, rotation cones, already mentioned rotation contacts 11, are arranged in a timed manner, of which with the rotation frequency. The illustrated diametrical arrangement of the frequency of the waves of the wheels occurring impulses from the accelerometer has the advantage that only be taken. The voltages proportional to the rotational accelerations and the impulses from rotational movements are added up via the slip ring 60 of both sensors, while those from contacts 12 are taken from the sensors. The impulses generated on the transverse oscillations, waves 3, 4, are still graduated drums cancel each other out due to opposite polarity,
or 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 a 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

Hochpaßfiltcr 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 eeeeben. des-The commercially available Schmitt triggers, which are not important for noise assessment, are also available. of-

5 J 65 J 6

sen Ansprechschwelle so lange automatisch ab- liefern, die nachträglich in einem Winkclkodierer c sinkt, bis ein sich öfter wiederholender, in der elektronisch kodiert werden. Hierfür können markt-Kegel durch einen beschädigten Zahn verursach- übliche Geber verwendet werden, welche in bekannter Spitzenwert der Spannung den Schwellwert ter Weise optisch-elektronisch oder magnetisch arbeifirreicht bzw. überschreitet F i g. 4 a. Dieser mit 5 ten. Die von den Meßwertaufnehmern kommenden der Drehfrequenz eines der beiden Räder auf- Signale werden über einen Spitzenwertgleichrichter d tretende Impuls wird verstärkt und bringt bei und einen Analog-Digitalwandlcr e einem Meßwertjeder Umdrehung des betreffenden Rades eine verglcicher / zugeleitet. In diesem werden sie mit Stroboskoplampe zum Aufleuchten. Das Rad einem in bezug auf Anfangswert und automatische scheint dann in einer bestimmten Stellung, die ία Absinkratc programmierten Schnell wert g verglichen, man sich an Hand der Skalentrommel 13 leicht Die den Schwel !wert übersteigenden Spitzenimpulse merken kann, stillzustehen. Dreht man nach werden von einem vor- und rückwärtszählenden dem Ausschalten der Maschine das Rad wieder Koinzidenzzähler Λ unter Zuordnung zu dent Winin diese Stellung, dann steht der beschädigte kelbereich, in dem sie auftreten, gezählt. Zu diesem Zahn gerade im Eingriff. Läßt man den Schwell- 15 Zweck wird der dem Impuls zugeordnete Winkelwert weiter absinken, dann können in dieser bereich in einem Winkelspeicher / gespeichert und in Weise weitere Stellen mit hohen Beschleuni- einem Winkelvergleicher k mit dem Wert im Winkelgungsspitzen, d. h. fehlerhaftem Zahneingriff kodierer c verglichen. Nur die bei den aufeinandergefunden werden F i g. 4 b. folgenden Umdrehungen im gleichen WinkelbereichThe response threshold will automatically be delivered for as long, which will subsequently drop in an angle encoder c , until a more frequently repeated one, in which electronic coding takes place. For this purpose, market cones can be used which are usually caused by a damaged tooth and which, in a known peak value of the voltage, reach or exceed the threshold value in an optical-electronic or magnetic manner. 4 a. This th 5. The data coming from the transducers of the rotational frequency of one of two wheels up signals via a peak value rectifier d passing pulse is amplified and teaches and an analog-Digitalwandlcr e a Meßwertjeder rotation of the respective wheel a verglcicher / fed. In this they will light up with a strobe lamp. The wheel with respect to the initial value and automatic then seems to stand still in a certain position, compared to the ία Absinkratc programmed fast value g , one can easily notice the peak impulses exceeding the threshold value by means of the scale drum 13. If you turn the wheel again after the machine is switched off and counting up and down, the coincidence counter Λ assigned to dent Winin this position, then the damaged area in which they occur is counted. In engagement with this tooth. Allowed to the threshold 15 the purpose of associated with the pulse angle value is further lower, then more points with high acceleration can an angle comparator k with a value at an angle narrowing peak, ie faulty meshing coder c compared in this area / stored at an angle memory and in manner . Only those found on each other F i g. 4 b. following revolutions in the same angular range

b) Statt den in der unter a) beschriebenen Weise so auftretenden Spitzenimpulse werden im Koinzidenzerfaßten Spitzenimpuls eine Stroboskoplampe zähler gezählt. Dieser zäh't rückwärts, wenn bei einer zünden zu lassen, kann man ihn auch nach aus- Umdrehung der Impuls in diesem Bereich ausbleibt, reichender Stromverstärkung Biegefedern zulei- Damit wird erreicht, daß nur periodisch wiederkehten, die mit einem Ende an einer geeigneten rende, von Beschädigungen herrührende Impulse er-Stelle des Radkörpers in der Nähe der Verzah- 25 faßt werden. Hat der Zähler eine vorgegebene Zahl mung schleifen. Sie erzeugen dann durch Fun- von Spitzenimpulsen gezählt, dann wird z. B. durch kenbildung an den mit dem oder den beschädig- Aufleuchten einer Lampe / ein Signal gegeben, weiten Zähnen auf dem gleichen Radius liegenden ches das Ende des Meßvorganges anzeigt. Es wird Stellen des Radkörpers Markierungen. dann z. B. durch Aufleuchten des zugeordnetenb) Instead of the peak pulses occurring in the manner described under a), a stroboscopic lamp is counted in the coincidence peak pulse. This one toughs backwards, if at one to ignite, you can turn it off after the impulse in this area is absent, This ensures that only periodically recurring currents are supplied which are grasped with one end at a suitable point of the wheel body, originating from damage, in the vicinity of the toothing. Does the counter have a predetermined number grinding. You then generate counted peak pulses by fun, then z. B. by kenbildung on the with the one or more damaged lighting up a lamp / given a signal, wide teeth lying on the same radius ches indicates the end of the measuring process. It will Make the wheel body markings. then z. B. by lighting up the associated

c) Eine dritte Möglichkeit besteht darin, den ge- 30 Lämpchens an einem Kreis mit 16 Lämpchen der suchten beschädigten Zahn durch eine söge- Winkelbereich des Rades gekennzeichnet, in dem der nannte Winkelspeicherung zu ermitteln Hierbei beschädigte Zahn enthalten ist, oder es wird nach wird die Winkelstellung eines aus dem Norm- Abschalten der Maschine und Durchdrehen von pegel herausragenden Ausreißers, welcher mehr- Hand in dem Moment ein Signal gegeben, wenn mais an der gleichen Stelle auftritt, gespeichert. 35 Koinzidenz zwischen momentaner und gespeicherter Nach Abschalten der Maschine wird diese von Winkelstellung vorhanden ist (n). Damit in beiden Hand so lange durchgedreht, bis die gespei- Drehrichtungen und bei Überfahren der gesuchten cherte Winkelstellung bei Ritzel oder Rad er- Stelle auch wieder zurückgedreht werden kann, sind reicht ist. In diesem Moment kann ein Signal die inkrementalen Drehwinkelgeber in bekannter gegeben werden (z. B. Aufleuchten einer 40 Weise mit Richtungserkennung ausgeführt, indem Lampe). Der beschädigte Zahn befindet sich zwei gleiche Impulsfolgen versetzt angeordnet sind, dann gerade im Eingriff oder an einer anderen Es spielt keine Rolle, in welcher Winkelstellung die zuvor einmalig durch Eichung gekennzeichneten Zählung der Winkelschritte begonnen wird, da die Stelle (z. B. oben). Null für das spätere Aufsuchen von Hand erhaltenc) A third possibility is to use the 30 lights on a circle with 16 lights looked for a damaged tooth characterized by a so-called angular range of the wheel in which the To determine called angular storage Here damaged tooth is included, or it is after the angular position is one of the standard shutdown of the machine and spinning of level of outstanding outlier, which more- hand given a signal at the moment corn occurs in the same place, stored. 35 Coincidence between current and stored After switching off the machine, this angular position is present (n). So in both Hand rotated until the stored directions of rotation and when crossing the searched A secure angular position for pinion or wheel can also be turned back again is enough. At this moment, a signal can be sent to the incremental rotary encoder in a known be given (e.g. lighting up a 40 way with direction detection executed by Lamp). The damaged tooth is where two equal pulse trains are staggered, then just in engagement or on another It does not matter in which angular position the The counting of the angular steps previously marked once by calibration is started, since the Position (e.g. above). Received zero by hand for later retrieval

Die elektronische Schaltung ist in einer bevorzug- 45 bleibt.The electronic circuit is in a preferred 45 remains.

ten Ausführungsform folgendermaßen aufgebaut Die Schaltung muß natürlich in doppelter Ausfüh-th embodiment constructed as follows The circuit must of course be duplicated

(F i g. S): (F i g. S): rung je einmal für jedes der beiden Räder vorgese-provided once for each of the two wheels

Auf beiden die Zahnräder tragenden Wellen sind hen werden.On both shafts carrying the gears are hen.

außer den im Schaltbild als Meßwertaufnehmer a be- Es lassen sich die angegebenen Verfahren zur Gezeichneten Drehbeschleunigungsgebern noch Dreh- 50 räuschbeurteilung und Fehlersuche selbstverständlich winkelgeber b angeordnet, welche pro Umdrehung außer an Zahnradprüfmaschinen auch an fertig moneine bestimmte Anzahl Impulse (vorzugsweise 16) tiefte Getriebe einsetzen.In addition to the measured value sensor a shown in the circuit diagram, the specified procedures for the drawn rotary acceleration sensors, rotary noise assessment and troubleshooting, of course, angle sensors b can be arranged, which use a certain number of pulses (preferably 16) deep gears per revolution, not only on gear testing machines but also on finished ones .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektronische Meßeinrichtung zur Beurteilung des Geräuschverhaltens von Zahnradgetrieben und zur Lokalisierung von Beschädigungen einzelner Zähne, gekennzeichnet 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 Einrichtung zur Kenntlichmachung oder Markierung schadhafter Zähne zugeleitet werden.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. Drehbeschleunigungsgeber zur Verwendung in einer elektronischen Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Drehbeschleunigung im Gehäuse des Gebers zwei einander diametral gegenüberliegende, in Umfangsrichtung wirksame Aufnehmer angeordnet und so geschaltet sind, daß sich nur ihre von den Drehbeschleunigungen hervorgerufenen Signale addieren.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. Anordnung zur Lokalisierung von beschädigten Zähnen an einem oder beiden miteinander laufenden Zahnrädern mittels des Differenzsignals oder auch mittels des Signals eines der Drehbeschleunigungsgeber allein, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal auf einen Schmitt-Trigger gegeben wird, dessen Ansprechschwelle von einem die maximale Signalspannung übersteigenden Anfangswert an automatisch abgesenkt wird, bis mindestens ein sich periodisch mit der Drehfrequenz wiederholender Spitzenwert des Spannungsverlaufes nach entsprechender Verstärkung3. 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) jeweils eine Stroboskoplampe zum Aufleuchleuchten bringt odera) brings a stroboscopic lamp to light up or b) einer in der Nähe der Verzahnung am Zahnrad schleifenden Feder zugeleitet jeweils an der Stelle des Spitzenimpulses durch Funküberschlag eine Markierung erzeugt oderb) 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) zur Speicherung der Winkelstellung des aus dem Normalpegel herausragenden Spitzenwertes verwendet wird. c) is used to store the angular position of the peak value protruding from the normal level.
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