DE3125693C2

DE3125693C2 - Verfahren zum Prüfen des Zahnflankenprofils und ggf. der Zahnschräge von Zahnrädern

Info

Publication number: DE3125693C2
Application number: DE19813125693
Authority: DE
Inventors: Hans Ulrich 7555 Rastatt Bertz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-06-30
Filing date: 1981-06-30
Publication date: 1985-11-28
Also published as: DE3125693A1; CH659127A5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen des Zahnflankenprofils von Zahnrädern und ein transportables Meßgerät zur Durchführung dieses Verfahrens. Der Einfluß von Eigenfehlern der Verzahnung auf die Positionsbestimmung des Meßgerätes wird dadurch reduziert, daß der Orientierungsfühler des Meßgerätes in verschiedene Zahnlücken eingefahren wird und man hieraus unter Mittelwertbildung die tatsächliche Position des Meßgerätes ermittelt. Das transportable Meßgerät zur Durchführung dieses Verfahrens zeichnet sich durch eine Drehschieberführung des Orientierungsfühlers aus. Dadurch kann der Orientierungsfühler auch relativ weit entfernt liegende Zahnlücken eingefahren werden, ohne daß man die bei Kreuzschlitten üblichen langen Führungsbahnen benötigt. Außerdem wird dadurch das Gewicht des Meßgerätes reduziert.

Description

Für die Abszisse

20

_{x =} Va² + B²-2ABcos(ö + y) _ ]/_Β2 _ ( A Bsintf+y) V
⁷ 2 ^V \ VA² + B² -2 AB cos (δ+γ) J

und für die Ordinate

V ζ 2

wobei für den Korrekturwinkel fgilt:

A cos δ - B cos y
sin c =

²+ B²-2 AB cos(ö + v) ₊ A -B-sintf + y)

tan f³⁶⁰ ^Zm)

i² + B²-2ABcos(6 + y)
bzw.

/4 sin (5 + 5siny

cos ε =

'Λ² + β²-2Λβ cos (δ + y)
und wobei gilt:

A, B = Länge des Orientierungsfühlers in zwei bestimmten Zahnlücken

<f, ^ = die zugehörigen Winkel des Orientierungsfühlers

ζ = Zähnezahl

zm = Zähnezahl zwischen dem gemessenen Lückenpaar

T = Tasterlänge in Ruhestellung.

·,< Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen des Zahnflankenprofils und ggf. der Zahnschräge von

'' 55 Zahnrädern durch ein transportables Meßgerät mit einem in einer senkrecht zur Zahnradachse laufenden Ebene

verstellbaren Orientierungsfühler, wobei zunächst das Meßgerät nivelliert und danach seine Position relativ zu dem zu prüfenden Zahnrad bestimmt wird, indem der Orientierungsfühler in eine Zahnlücke des Zahnrades bis zur beidseitigen Flankenanlage eingefahren wird und durch Messung verschiedener Positionen des eingefahrenen Orientierungsfüiilers die gesuchte Position des Meßgerätes mittels eines Rechners unter Mittelwertbildung der aus den verschiedenen Orientierungsfühler-Positionen sich ergebenden Gerätepositionen errechnet wird und auf der Grundlage der so ermittelten Position die Zahnrad-Prüfung durchgeführt wird.

Bei der Prüfung von Zahnrädern mit großen Durchmessern bedient man sich vorzugsweise transportabler Prüfgeräte, damit das Zahnrad direkt in der Vcr/.ahnungsmaschinc geprüft werden kann und nicht auf ckis Prüfgerät umgespannt werden muß. Auf3erdem haben transportable Prüfgeräte den Vorteil, daß die Zahnräder μ auch vor Ort geprüft werden können, d. h., wenn sie in eine Maschine eingebaut sind.

Bei derartigen transportablen Prüfgeräten besteht ein Hauptproblem darin, daß das Gerät in eine definierte Bezugsposition zu dem zu prüfenden Zahnrad gebracht werden muß. Denn nur dann, wenn die Geräteposition relativ zum Zahnrad exakt bekannt ist, kann das Abtasten der Zahnflanken Aufschluß über eventuelle Ver/.ah-

nungsfehler und deren Ausmaß geben.

Der Stand der Technik enthält bereits verschiedene Vorschläge, um das Prüfgerät hinsichtlich des zu prüfenden Zahnrades auszurichten und seine Position zu erfassen. Durch die DE-OS 29 52 497 ist ein Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen bekannt geworden. Dabei wird das Prüfgerät zunächst so gegenüber dem zu prüfenden Zahnrad ausgerichtet, daß die Verstellebene seines Orientierungsfühlers senkrecht zur Zahnradachse steht Danach wird der Orientierungsfühler in eine Zahnlücke eingefahren, bis er an den beiden benachbarten Zahnflanken dieser Zahnlücke ar liegt Sodann wird das Zahnrad unter Mitnahme des Orientierungsfühlers um seine Achse gedreht, wobei die dabei stattfindende Verschiebung des Orientierungsfühlers gemessen und aus diesen Messungen die Position des Orientierungsfühlers bzw. des Prüfgerätes relativ 2um Zahnrad errechnet wird. Die Drehung des Zahnrades erfolgt in der Weise, daß der Orientierca.gsfühler zunächst zum Prüfgerät hin verschoben wird, bis die den Fühler enthaltende Zahnlücke ihren Kulminationspunkt relativ zum Prüfgerät erreicht hat, worauf sich der Orientierungsfühler wieder vom Prüfgerät entfernt Dieser Umkehrpunkt wird gemessen und hieraus läßt sich in Verbindung mit der ebenfalls gemessenen Ausgangsstellung des Orientierungsfühlers zu Beginn der Drehbewegung die Position des Prüfgerätes relativ zum Zahnrad errechnen. Man erhält so die Koordinaten eines ausgezeichneten Punktes des Prüfgerätes, etwa seines Meßfühlers in Bezug auf ein von der Zahnradachse ausgehendes, senkrecht zu ihr verlaufendes Koordinatensystem.

Da die Bewegungsumkehr des Orientierungsfühlers im Kulminationspunkt nur schwer meßbar ist — bei einem Zahnrad von beispielsweise 2 m Durchmesser muß das Rad um etwa 3 mm am Umfang gedreht werden, ehe sich eine Höhenänderung um 1 μ bemerkbar macht —, wird das Zahnrad bis zu einer jenseits des Kulminationspunktes gelegenen Endstellung weitergedreht und mit den Koordinaten dieser Endstellung wird die Positionsberechnung des Prüfgerätes wiederholt und ggf. korrigiert

Allerdings hat dieses Prüfverfahren den Nachteil, daß die Zahnlücken- bzw. Zahndickenfehler die Positionsbestimmung des Prüfgerätes verfälschen. Ist beispielsweise eine Zahnlücke zu groß, so taucht der Orientierungsfühler tiefer in die Zahnlücke ein. Der Radius des zu prüfenden Zahnrades wird dadurch verfälscht und entsprechend auch die Positionsbestimmung des Prüfgerätes relativ zum Zahnrad. Eine entsprechende Verfälschung in umgekehrter Richtung ergibt sich, wenn die Zahnlücke unterhalb des Sollwertes liegt, der Orientierungsfühler also weniger tief als im Normalfall eindringen kann. Das bedeutet, daß eventuelle Eigenfehler der Verzahnung unmittelbar zu einer ungenauen Positionsbestimmung des Prüfgerätes führen, die gemessene Profilwinkelabweichung weicht von der tatsächlich vorhandenen Profilwinkelabweichung ab, d. h., daß der gemessene Verzahnungsfehler nicht mit dem tatsächlichen Fehler übereinstimmt. Diese Abweichung ist um so größer, je größer der Eigenfehler der Verzahnung an denjenigen Flanken ist, die zufälligerweise für die Abstützung des Orientierungsfühlers herangezogen wurden. Dieser Eigenfehler ist mit den bekannten transportablen Meßgeräten nicht climinierbar. Er führt vor allem dann zu einer unzulässig starken Verfälschung des Meßergebnisses, wenn die Verzahnung lokal außerhalb der zulässigen Toleranz liegt.

Dieselbe Problematik liegt auch der DE-OS 29 34 347 zugrunde. Dort werden zwei parallel zueinander angeordnete Auflager verwendet, die gleichzeitig in zwei Lücken des zu prüfenden Zahnrades eingefahren werden. Diese Ausrichtung des Prüfgerätes wird in derselben Weise wie oben beschrieben von eventuellen Eigenfehlern der Verzahnung beeinflußt und unterliegt daher den gleichen prinzipiellen Ungenauigkeiten.

Hiervon ausgehend, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den eingangs beschriebenen Merkmalen hinsichtlich seiner Meßgenauigkeit zu verbessern, insbesondere den Einfluß der Eigenfehler der Verzahnung auf die Gerätegenauigkeit zu verringern.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 stehenden Merkmale gelöst.

Der Erfindung liegt einerseits die Erkenntnis zugrunde, daß es zur Erhöhung der Meßgenauigkeit nicht ausreicht, verschiedene Positionen des Orientierungsfühlers innerhalb derselben Zahnlücke zur mehrfachen Errechnung der Geräteposition heranzuziehen, sondern daß sich der verfälschende Einfluß der Verzahnungseigenfehler nur dadurch reduzieren läßt, daß der Orientierungsfühler in verschiedenen Zahnlücken desselben Zahnrades einfahrbar ist und aus diesen verschiedenen Orientierungsfühler-Positionen ein Mittelwert für die Geräteposition errechnet wird.

Im Vergleich zu dem eingangs beschriebenen Verfahren ergibt sich, daß dort drei Positionen des Orientierungsfühlers innerhalb derselben Zahnlücke, jedoch bei verschiedenen Drehstellungen des Zahnrades gemessen werden, wobei die Eigenfehler der Verzahnung voll auf das Meßergebnis durchschlagen, wohingegen beim erfindungsgemäßen Verfahren die Positionsmessung des Orientierungsfühlers in vier verschiedene Zahnlücken eine statistische Reduzierung des Eigenfehlers um 50% bedeutet.

Zum anderen liegt der Erfindung die Eikenntnis zugrunde, daß die Eigenfehler der Verzahnung nicht nur zu einem Versatz des Meßgerätes in x- und/oder y-Richtung führen, sondern auch zu einem Winkelfehler Epsilon durch Schieflage des Meßgerätes. Die Berücksichtigung dieses Winkelfehlers fällt insbesondere bei Zahnrädern mit großem Modul ins Gewicht, bei denen relativ lange Meßtasterwege entlang den zu prüfenden Zahnflanken zurückzulegen sind.

Schließlich hat die Erfindung neben der durch die beiden vorgenannten Maßnahmen erhöhten Meßgenauigkeit den Vorteil, daß das Zahnrad während der Prüfung nicht gedreht werden muß. Das erfindungsgemäße Prüfverfahren kann daher auch bei solchen Zahnrädern angewendet werden, die in Maschinen eingebaut sind, wo eine Verdrehung aufgrund der meist unzureichend genauen Lagerbohrung die Prüfung verfälschen würde, oder bei solchen Zahnrädern, die noch nicht eingebaut sind, sondern auf Lager liegen. Es eignet sich daher insbesondere auch zur Gütekontrolle der noch nicht eingebauten Zahnräder bei den Kunden.

Das Prinzip des längenverstellbaren Drehschiebers, das beim Anmeldungsgegenstand für den Orientierungsfühler verwendet wird, ist durch die CH-PS 3 91 306 für die Führung des Meßtasters bekannt. Es geht dabei um die Prüfung des Zahnrad-Rundlauffehiers. Für die Ausrichtung des Meßgerätes relativ zum Zahnrad wird der

Meßtaster in dem bekannten Fall nicht herangezogen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben; dabei zeigt
F i g. 1 eine seitliche Schnittansicht eines Meßgerätes für das Zahnflankenprofil;
F i g. 2 eine Draufsicht auf das Meßgerät gemäß F i g. 1;

F i g. 3 eine seitliche Schnittansicht eines Meßgerätes, das zusätzlich zur Zahnschrägenprüfung geeignet ist;
F i g. 4 eine Draufsicht auf das Meßgerät gemäß F i g. 3;

Fig.5 eine vergrößerte Darstellung eines Orientierungsfühlers des Meßgerätes nach den vorangegangenen Figuren;

Fig.6 eine schematische Darstellung des bei Zahnlückenabweichungen entstehenden Ausrichtfehlers am ίο Meßgerät;

F i g. 7 eine Darstellung der geometrischen Zusammenhänge zur Ermittlung der Position des Meßgerätes;
F i g. 8 die Berücksichtigung des Ausrichtfehlers beim Messen des Zahnflankenprofiles und
F i g. 9 den Programmablauf bei der Ermittlung der Meßgeräteposition und der anschließenden Messung des Zahnflankenprofils.

Die F i g. 1 und 2 zeigen, daß das Meßgerät aus einem Gerätebett 1 besteht, das über drei teilweise höhenvcrstellbare Füße 2.3 und 4 auf einem Tisch 5 od. dgl. steht.

Im Gerätebett 1 ist ein Orientierungsfühler 6 horizontal schwenkbar und zugleich längenverstellbar gelagert.

Die Lagerung erfolgt über einen U-förmigen, nach oben offenen Träger 7, dessen senkrechter Lagerzapfen 8 im Gerätebett 1 drehbar gelagert ist. Zusätzlich ruht der Träger 7 auf zwei horizontalen Führungen la und \b des Gerätebettes 1, wobei die den Träger an seinem vorderen Ende abstützende Führung la vor allem die Aufgabe hat, Durchbiegungen zu vermeiden.

Durch Kugelrollenführungen od. dgl. ist der Orientierungsfühler 6 in Längsrichtung relativ zum Träger 7 verschiebbar. Er kann dadurch nicht nur horizontal verschwenkt, sondern auch in seiner Länge stufenlos verstellt werden. Das bedeutet, daß er bei feststehendem Meßgerät und ortsfestem Zahnrad in verschiedene Zahnlücken eingefahren werden kann. ,

Oberhalb des Gerätebettes 1 befindet sich eine den Schwenkbereich des Orientierungsfühlers 6 und seines

Trägers 7 überspannende Brücke 9. Diese Brücke, die zusätzlich auch zur Führung des Trägers 7 herangezogen werden kann, trägt an ihrer Oberseite einen Kreuzschlitten für den Meßtaster 12. Dieser Kreuzschlitten besteht aus einem auf der Brücke 9 senkrecht zur Blattebene, in x-Richtung verfahrbaren Schlitten 10, der seinerseits einen in Blattebene, also in y-Richtung, verfahrbaren Schlitten 11 mit dem Meßtaster 12 trägt

An der Meßgeräteoberseite befindet sich eine Referenzfläche 13, die parallel zur x-y-Ebene des Gerätes liegt. Diese Referenzfläche 13 und damit das Meßgerät wird über die verstellbaren Füße 3 und 4 so nivelliert, daß sie senkrecht zur Achse des zu prüfenden Zahnrades steht. Der Nivelliervorgang ist durch die Meßuhr 14 angedeutet, die am Zahnrad befestigt wird und bei dessen Drehung über die Referenzfläche 13 gleitet und damit deren Ausrichtung gestattet. Selbstverständlich kann die beschriebene Nivellierung, die auch bei den bekannten Meßgeräten dieser Gattung notwendig ist, auch auf andere Weise durchgeführt werden.

Zur Messung der Positionen des Orientierungsfühlers 6 und des Meßtasters 12 weist das Gerät an sich bekannte Meßeinrichtungen auf, nämlich einen Längenmaßstab 18 für die Verschiebebewegung und einen Winkeimaßstab 19 für die Schwenkbewegung des Orientierungsfühlers 6, femer einen Längenmaßstab 20 in Ar-Richtung und einen Längenmaßstab in y-Richtung für den Meßtaster IZ Hierbei können jeweils elektronisch abtastbare Inkremental-Meßeinrichtungen verwendet werden. Der den Meßtaster 12 tragende Schlitten 11 verfügt über den üblichen elektrischen Meßwertgeber.

Die Fig.3 und 4 zeigen ein Gerät, das zusätzlich zur Prüfung der Zahnschräge geeignet ist. Es weist im wesentlichen denselben Grundaufbau wie das vorbeschriebene Gerät auf und hat insoweit auch dieselben Bezugszeichen. Hinzu gekommen ist lediglich ein weiterer Schlitten 22, der die Verschiebung des Meßtasters 12 senkrecht zur *-y-Ebene, also in ^-Richtung, zuläßt Seine Längenmeßeinrichtung ist mit 23 bezeichnet. Der zusätzliche Schlitten 22 gestattet es, den Meßfühler 12 entlang einer Schraubenlinie an der Zahnflanke entlangzuführen und so eventuelle Abweichungen der Zahnschräge zu überprüfen. Auch kann damit die Zahnflankenprüfung in verschiedenen Höhenlagen durchgeführt werden, ohne daß das Meßgerät neu ausgerichtet werden müßte. Der Antrieb des Meßtasters 12 kann hier ebenso wie bei dem vorbeschriebenen Gerät mittels der üblichen, jeweils einem Schlitten zugeordneten Stellmotoren 24 und 25 erfolgen, wobei hier für den hinzugekommenen Schlitten 22 ein weiterer Stellmotor 26 notwendig ist

F i g. 5 verdeutlicht die Führung des Orientierungsfühlers 6 in seinem Träger 7. Wesentlich ist vor allem die

Anordnung eines axial verschiebbaren Tastknopfes 27 am hinteren Ende des Orientierungsfühlers 6. Dieser Tastknopf 27 ist mittels einer Druckfeder 28 gegen einen Anschlag 29 am Ende des Orientierungsfühlers vorgespannt Er weist außerdem einen Kontakt 30 auf, der mit einem hierzu im Abstand am Orientierungsfühler 6 angebrachten Gegenkontakt 31 zusammenwirkt Wird der Tastknopf 27 entgegen der Feder 28 betätigt, so schließen die Kontakte 30 und 31 einen Stromkreis, der die selbsttätige Messung am Längenmaßstab 18 und am Winkelmaßstab 19 auslöst Der gefederte Tastknopf 27 stellt also sicher, daß die Position des Orientierungsfühlers 6 in einer Zahnlücke unter einer genau vorgegebenen Andrückkraft gemessen wird. Meßfehler durch ungleiche Behandlung des Orientierungsfühlers 6 sind somit weitestgehend ausgeschlossen.

F i g. 6 verdeutlicht daß die unvermeidlichen Eigenfehler bei der Zahnteilung die Position des Meßtasters

nicht nur in x-Richtung, sondern auch in y-Richtung verfälschen und daß darüber hinaus auch ein Winkelfehler auftritt weil die Achsen nicht nur translatorisch verschoben, sondern auch verschwenkt werden. Die Position des Meßgerätes erfährt also gegenüber dem bezogen auf den Prüfling »richtigen« Koordinatensystem einen Versatz und außerdem eine Schräglage.

Der Einfluß dieser auf Eigenfehlern der Verzahnung beruhenden und daher unvermeidlichen Ausrichtfehler auf das Meßergebnis wird bei dem erfindungsgemäßen Gerät dadurch drastisch reduziert weil der Orientic-

rungsfühler 6 in mehrere Zahnlücken, beispielsweise in drei oder vier Lückenpaare eingeführt werden kann, JlJ

ohne daß dabei die Position des Meßgerätes oder des Zahnrades verändert werden muß. Rs stehen also nicht nur [fj

zwei, sondern zumindest drei, besser aber vier oder sechs Zahnlücken zur Verfügung, um die Position des Meßgerätes relativ zum Zahnrad zu bestimmen. Das bedeutet, daß der Einfluß des Ausrichtfehlers auf das Meßergebnis statistisch gesehen zumindest halbiert wird. Diese Halbierung ist bereits dann gewährleistet, wenn zwei Lückenpaare angefahren werden.

Der Meßvorgang wird nachstehend anhand der F i g. 7 näher erläutert. Dabei isl die Position des Meßgerätes lediglich durch seine x- und y-Achse verdeutlicht. Der Orientierungsfühler 6 mit der üblichen, endständigen, im Durchmesser an den Modul des zu prüfenden Zahnrades angepaßten Kugel ist nur schematisch dargestellt, ebenso der Meßtaster 12.

Nach der eingangs beschriebenen Orientierung des Meßgerätes, derart, daß seine x-y-Ebene senkrecht zur Zahnradachse steht, wird der Orientierungsfühler 6 nacheinander in verschiedene Zahnlücken eingefahren. In jeder Zahnlücke wird die Länge des Orientierungsfühlers und der zugehörige Winkelwert gemessen, bei der in F i g. 7 eingezeichneten Position also die Länge A und der Winkel δ zum einen, die Länge B und der Winkel /zum anderen. Aus diesen vier Meßwerten in Verbindung mit der bekannten Zähnezahl z, der ebenfalls bekannten Anzahl von Zähnen zwischen dem gemessenen Lückenpaar zy, der Tasterlänge in Ruhestellung Fergibt sich für die Position des Meßgerätes, genauer gesagt für die Position seines Meßtasters in der Ruhestellung relativ zum Zahnradmittelpunkt

für die Abszisse

und für die Ordinate

Y₁ = ^A²+ B²-2 AB cos(ö + v) ₊ A -B-smtf + y)

2 . _tan /360 z_M Y~ VA² + B⁷-2ABcos(ö + y)

\ ζ 2 J

wobei für den Korrekturwinkelf gilt:

A cos ό - B cos y g

VA²+B²-2ABcos(6 + y)

bzw.

A sin δ + B sin y

cos ε =

VA² +B² -2 AB cos («5 + y) w

Damit liegt die Position des Meßtasters und des zum Meßgerät gehörenden Koordinatensystems relativ zum Zahnrad fest. Die Berechnung erfolgt zweckmäßig durch einen Prozeßrechner mit Speicher.

Da die errechneten Koordinaten für den Meßtaster aufgrund eventueller Eigenfehler in der Verzahnung des zu prüfenden Zahnrades fehlerbehaftet sind, wird der Orientierungsfühler 6 anschließend in zwei benachbarte Zahnlücken gesteckt und mit den dabei sich ergebenden Längen- bzw. Winkelwerten des Orientierungsfühlers wird der vorgenannte Rechenvorgang wiederholt wodurch man neue Werte für Xt, VVund ε erhält. Je nach den gewünschten Genauigkeitsanforderungen kann der Orientierungsfühler noch in weitere Zahnlücken eingesteckt werden. Doch ergibt sich, wie bereits gesagt, bereits bei der Mittelwertbildung aus zwei Lückenpaaren eine 50%ige Verringerung des Meßfehlers.

Die gemittelten Koordinaten Xt, VVund Epsilon werden als Ist-Wert der Ruhestellung des Meßtasters 12 zugeordnet Auf diese Weise wird der Versatz und die Schräglage des Meßgerätes berücksichtigt, wenn der Meßtaster 12 die Zahnflanken abtastet

Soll der Meßtaster in F i g. 8 beispielsweise aus der gezeichneten Position um den Weg Ay nach oben in die Position S verfahren werden, so verfährt ihn das Meßgerät aufgrund seiner Fehlpositionierung längs dem weiter oben angedeuteten Koordinatensystem, also entlang der strichpunktierten Linie in die Position /. Da der Korrekturwinkel Epsilon durch die Messung mehrerer Zahnlücken mit dem Orientierungsfühler sehr genau bekannt ist und ebenso der Weg ^K bekannt ist läßt sich die Lageabweichung x/rund yr zwischen den Positionen Sund / ermitteln und die Position des Meßtasters kann korrigiert werden.

Selbstverständlich kann die Lageabweichung des Meßgerätes auch dadurch berücksichtigt werden, daß man nicht die Position des Meßtasters korrigiert sondern daß man die Position der theoretischen Evolvente des zu prüfenden Zahnes entsprechend verschiebt Dies ist eine Frage des Programmes.

F i g. 9 gibt ein Ausführungsbeispiel für den Programmablaufplan. Nachdem die Anzahl der zu prüfenden Lückenpaare, die vom Modul des Zahnrades abhängt eingegeben worden ist, wird manuell eingetastet, welches Lückenpaar der Orientierungsfühler anfahren soll. Selbstverständlich könnte dies auch automatisch erfolgen. Hat der Orientierungsfühler die erste Lücke angefahren, so werden die Meßwerte A und δ gespeichert bei der zweiten Lücke desselben Lückenpaares die Meßwerte B und γ. Sodann wird das nächste Lückenpaar angetastet und der Vorgang wiederholt sich, bis der Orientierungsfühler alle zu prüfenden Lücken angefahren hat. Aus den

Längen- und Winkelwerten des Orientierungsfühlers in den verschiedenen Lücken läßt sich für jedes Lückenpaar die Position des Meßgerätes bestimmen. Die so bestimmten Positionen werden einer arithmetischen Mittelwertbildung unterzogen und die so erhaltenen Endwerte Xt, Yt und Epsilon gellen als I st-Lage des Meßgerätes. Die Orientierung des Meßgerätes ist damit beendet.

5 Die anschließende Meßphase ist auf der rechten Hälfte von F i g. 9 dargestellt. Zunächst wird eingegeben, welche Flanke abgetastet werden soll, damit der Rechner unter Berücksichtigung der sich aus der Geräteposition ergebenden Korrekturwerte den Meßtaster längs der theoretischen Evolvente in der an sich bc'.ar.nten Schrittsteuerung entlangführt. Die Meßwerte werden wie üblich aufgenommen, gespeichert und hierauf ggf. ein Diagramm zur graphischen Auswertung erstellt.

ίο Der vorbeschriebene Rechengang kann dahin abgewandelt werden, daß man als Basis für die Abtastung der Flanken durch den Meßtaster 12 nicht dessen Ruhelage verwendet, sondern ein Koordinatensystem mit außcrhalb der Meßtaster-Ruhelage liegendem Ursprung.

Entscheidend ist lediglich, daß mit feststehendem Meßgerät und feststehendem Zahnrad drei, vier oder mehr Zahnlücken angefahren werden können, so daß man für die Koordinaten des (V'.-Borates und für den Korrck-

15 turwinkel mehrere Werte erhält, die durch Mittelwertbildung die erwünschte Reduzierung des Ausrichtfehlers ergeben.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

20

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Prüfen des 'Zahnflankenprofils und ggf. der Zahnschräge von Zahnrädern durch ein transportables Meßgerät mit einem in einer senkrecht zur Zahnradachse laufenden Ebene verstellbaren

5 Orientierungsfühler, wobei zunächst das Prüfgerät nivelliert und danach seine Position relativ zu dem zu prüfenden Zahnrad bestimmt wird, indem der Orientierungsfühler in eine Zahnlücke des Zahnrades bis zur beidseitigen Flankenanlage eingefahren wird und durch Messung verschiedener Positionen des eingefahrenen Orientierungsfühlers die gesuchte Position des Meßgerätes mittels eines Rechners unter Mittelwertbildung der aus den verschiedenen Orientierungsfühler-Positionen sich ergebenden Gerätepositionen crrech-

net wird und auf der Grundlage der so ermittelten Position die Zahnradprüfung durchgeführt wird, d a durch gekennzeichnet, daß das Zahnrad bei der Messung ortsfest bleibt und der Orientierungsfühler in verschiedene Zahnlücken desselben Zahnrades eingefahren und in bekannter Weise aus den Orientierungsfühler-Positionen in den verschiedenen Zahnlücken der Mittelwert für die Geräteposition errechnet wird, wobei der Orientierungsfühler als längenverstellbarer Schwenkarm ausgebildet und in einer Drehschieberführung gelagert ist und wobei die Bestimmung der Meßtaster-Koordinaten (X_T, Yt) in seiner Ruhelage relativ zum Zahnradmittelpunkt unter Berücksichtigung eines die Schräglage des Meßgerätes erfassenden Korrekturwinkels Epsilon (e) gemäß folgender Gleichungen erfolgt: