VDI VDE 2608-2001 Tangential composite and radial composite inspection of cylindrical gears bevel gears worms and worm wheels.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREVERBAND DERELEKTROTECHNIKELEKTRONIKINFORMATIONSTECHNIKEinflanken- und Zweiflanken-Wlzprfung an Zylinderrdern, Kegelrdern, Schnecken und SchneckenrdernTangential composite and radial compositeinspection of cylindrical gears, bevel gears,worms and worm wheelsVDI/VDE 2608Ausg.

2、 deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA)Fachausschuss Messen an Zahnrdern und GetriebenVDI/VDE-Handbuch Messtechnik IIVDI-Handbuch Betriebstechnik, Teil 3VDI-Handbuch Getriebetechnik IIDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS

3、 21.200; 19.060Mrz 2001March 2001No guarantee can be given with respect to the Englishtranslation. The German version of this guideline shall betaken as authoritative.Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Zweck und Geltungsbereich . . . . . . . . . . 32 Zeichen und Bene

4、nnungen. . . . . . . . . . . 43 Vergleich und Abgrenzung . . . . . . . . . . . 54 Einflanken-Wlzprfung . . . . . . . . . . . . 64.1 Messprinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . 64.2 Messverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 84.3 Messgerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.4 Messvorgang. .

5、. . . . . . . . . . . . . . . 94.4.1 Aufspannung der Rder . . . . . . . 94.4.2 Prfkraft und Prfgeschwindigkeit. . 114.4.3 Anzahl der Messumdrehungen bei berlaufenden Werkradpaaren . . . . 114.5 Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . 124.5.1 Auswertung der genormtenKennwerte . . . . . . . . . .

6、 . . . . 134.5.1.1 Einflanken-Wlz-abweichung Fi. . . . . . . . 134.5.1.2 Einflanken-Wlzsprung fi. . 134.5.1.3 Langwelliger Anteil flder Einflanken-Wlz-abweichung . . . . . . . . . 144.5.1.4 Kurzwelliger Anteil fkder Einflanken-Wlz-abweichung . . . . . . . . . 144.5.1.5 Bestimmung der Qualitt,Normenv

7、ereinbarungen . . . 154.5.2 Weitere Auswertemglichkeiten . . . 154.5.2.1 Fourier-Analyse . . . . . . . 154.5.2.2 Zahneingriffsverlauf . . . . . 16VDI/VDE-RICHTLINIENContents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Purpose and scope of application . . . . . . . 32 Symbols and no

8、menclature . . . . . . . . . . . 43 Comparison and delimitation . . . . . . . . . . 54 Tangential composite inspection. . . . . . . . 64.1 Principle of measurement . . . . . . . . . . 64.2 Measurement procedures . . . . . . . . . . . 84.3 Measuring instruments . . . . . . . . . . . . 94.4 Measuremen

9、t process. . . . . . . . . . . . . 94.4.1 Clamping of gears . . . . . . . . . . . 94.4.2 Test force and test speed. . . . . . . . 114.4.3 Number of measurement revolutionsnecessary in the case of huntingmating product gears . . . . . . . . . 114.5 Evaluation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124.

10、5.1 Evaluation of the standardcharacteristics . . . . . . . . . . . . . 134.5.1.1 Tangential compositedeviation Fi. . . . . . . . . . 134.5.1.2 Tooth-to-tooth tangentialcomposite deviation fi . . . . 134.5.1.3 Long-wave component flof the tangential compositedeviation . . . . . . . . . . . 144.5.1.4

11、 Short-wave component fkof the tangential compositedeviation . . . . . . . . . . . 144.5.1.5 Determination of quality,standard agreements . . . . . 154.5.2 Other possibilities of evaluation. . . . 154.5.2.1 Fourier analysis . . . . . . . . 154.5.2.2 Meshing process . . . . . . . 16Zu beziehen durch/

12、Available from Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechte vorbehalten/All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2001Vervielfltigung auchfr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet/Reproduction even for internal use not permittedFrhere Ausgabe: 2.75; 6.99 Entwurf,deutschFormer editi

13、on: 2/75, 6/99 draft, in German onlyB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 20012 VDI/VDE 2608Seite4.5.2.3 Darstellung des kontinuier-lichen Verdrehflankenspiels . 194.6 Spezielle Einsatzmglichkeiten derEinflanken

14、-Wlzprfung . . . . . . . . . . 194.7 Wlzsimulation . . . . . . . . . . . . . . . 224.8 Betriebs-Wlzprfung. . . . . . . . . . . . 224.8.1 Messprinzip. . . . . . . . . . . . . . 234.8.2 Messverfahren . . . . . . . . . . . . 234.8.3 Messgerte . . . . . . . . . . . . . . 244.8.4 Messvorgang . . . . . .

15、. . . . . . . 244.8.5 Auswertung. . . . . . . . . . . . . . 255 Zweiflanken-Wlzprfung . . . . . . . . . . . 265.1 Messprinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . 265.2 Messverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 275.3 Messgerte. . . . . . . . . . . . . . . . . . 285.4 Messvorgang. . . . . . . . . .

16、. . . . . . . 285.4.1 Aufspannung der Rder . . . . . . . 285.4.2 Zweiflanken-Wlzabstand . . . . . . 285.4.3 Prfkraft und Prfgeschwindigkeit . 295.4.4 Notwendige Anzahl Mess-umdrehungen bei berlaufendenWerkradpaaren . . . . . . . . . . . . 295.5 Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . 295.5.1 Au

17、swertung der genormten Kennwerte . . . . . . . . . . . . . . 305.5.1.1 Zweiflanken-Wlz-abweichung Fi . . . . . . . 305.5.1.2 Zweiflanken-Wlzsprung fi 305.5.2 Bestimmung der Qualitt, Norm-vereinbarungen . . . . . . . . . . . . 305.5.3 Weitere Auswertemglichkeiten . . . 305.6 Informationsgehalt der Zw

18、eiflanken-Wlzprfung . . . . . . . . . . . . . . . . 306 Lehrzahnrder, Wlznormale . . . . . . . . . 326.1 Grenzen der Anwendbarkeit von Lehr-zahnrdern nach DIN 3970 und DIN 58 420 bei der Wlzprfung . . . . . . 326.2 Abnutzung der Lehrzahnrder . . . . . . . 356.2.1 berwachung der Lehrzahnrder auf Abnu

19、tzung . . . . . . . . . . . . 356.2.2 Zulssige Abnutzungstoleranzen. . . 366.2.3 Nachschleifen der Lehrzahnrder . . 376.2.4 Umbezeichnung . . . . . . . . . . . 387 Zusammenfassende Gegenberstellung und Einsatzgebiete der beiden Wlzprf-verfahren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Schrifttum .

20、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Page4.5.2.3 Representation of continuouscircumferential backlash . . . 194.6 Special applications offered by tangentialcomposite inspection . . . . . . . . . . . . . 194.7 Rolling simulation . . . . . . . . . . . . . . 224.8 Tangential composite test unde

21、r operatingconditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224.8.1 Principle of measurement . . . . . . . 234.8.2 Measurement procedure. . . . . . . . 234.8.3 Measuring instruments . . . . . . . . 244.8.4 Measurement process . . . . . . . . . 244.8.5 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . 255 Radi

22、al composite inspection . . . . . . . . . . 265.1 Principle of measurement . . . . . . . . . . 265.2 Measurement procedures. . . . . . . . . . . 275.3 Measuring instruments . . . . . . . . . . . . 285.4 Measurement process . . . . . . . . . . . . 285.4.1 Clamping of gears . . . . . . . . . . . 285.4

23、.2 Radial centre distance variation. . . . 285.4.3 Test force and test speed . . . . . . . 295.4.4 Number of measurement revolutionsnecessary in the case of huntingmating product gears . . . . . . . . . 295.5 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295.5.1 Evaluation of the standardcharacteri

24、stics . . . . . . . . . . . . . 305.5.1.1 Radial composite deviation Fi . . . . . . . . . 305.5.1.2 Tooth-to-tooth radialcomposite deviation fi . . . 305.5.2 Determination of quality, standardagreements. . . . . . . . . . . . . . . 305.5.3 Other possibilities of evaluation . . . 305.6 Information co

25、ntent of radial compositeinspection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 Master gears, roll artifacts . . . . . . . . . . . 326.1 Limits of applicability for master gearsaccording to DIN 3970 and DIN 58 420in composite inspection . . . . . . . . . . . 326.2 Wear of master gears . . . . . . . . .

26、 . . . . 356.2.1 Checking of master gears for wear . . 356.2.2 Permissible wearing tolerances . . . . 366.2.3 Regrinding of master gears . . . . . . 376.2.4 Change of designation. . . . . . . . . 387 Summary comparison and areas of application for the two compositeprocedures . . . . . . . . . . . .

27、. . . . . . . . 38Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2001 VDI/VDE 2608 3 VorbemerkungForm- und Maabweichungen bei der Herstellungvon Zahnrdern beei

28、nflussen die Laufeigenschaftenund die Kraftbertragungsverhltnisse von Getriebenauf unterschiedliche Art und Weise. Zur Beurteilungder Funktionsfhigkeit werden deshalb am gefertig-ten Zahnrad Prfungen vorgenommen, mit denen ein-zelne Arten von Abweichungen (z.B. Rundlaufab-weichungen, Flankenlinienab

29、weichungen) festge-stellt werden knnen. Bei der Einflanken- und Zweiflanken-Wlzprfungwirken sich verschiedene Einzelabweichungen ge-meinsam auf das Messergebnis aus. Man nennt des-halb die Wlzabweichungen auch Summenabwei-chungen, die Wlzprfung heit auch Sammelpr-fung. Bei der Sammelprfung werden im

30、 Gegensatzzur Einzelprfung alle Zhne am Umfang eines Ra-des in einem einzigen Messvorgang erfasst. Die Flan-ken des Prflings kommen in jeder Eingriffsstellungnur an den am weitesten vorstehenden Stellen mitdem Lehrzahnrad in Berhrung. Diese Sammelpr-fung sagt also nichts ber die nichttragenden Flan-

31、kenteile aus. Verschiedene Einzelabweichungen knnen sich so-wohl addieren als auch subtrahieren. Sie sind beieiner Sammelprfung quantitativ nicht erfassbar.Man kann im Allgemeinen ziemlich sicher angeben,auf welche Weise bestimmte Einzelabweichungen indas Ergebnis der Sammelprfung eingehen. Umge-keh

32、rt ist es nur bedingt mglich, vom Ergebnis einerSammelprfung auf Art und Gre vorliegender Ein-zelabweichungen zu schlieen, weil sich einige Ein-zelabweichungen gleich oder hnlich auf die Sam-melabweichungen auswirken. Unter anderem hngtes auch sehr von der Sprung- und Profilberdeckungab, wie stark s

33、ich Einzelabweichungen im Bild einerSammelprfung zeigen.1 Zweck und GeltungsbereichDie Richtlinie VDI/VDE 2608 gilt fr Einflanken-und Zweiflanken-Wlzprfungen an Radpaaren vonZylinderrdern, Kegelrdern sowie Paarungen vonSchnecken und Schneckenrdern.Als Sonderfall der normgemen Einflanken-Wlz-prfung h

34、at sich auch die Betriebs-Wlzprfung“als ein geeignetes Hilfsmittel zur Beurteilung desLauf- und Geruschverhaltens von Verzahnungen er-wiesen.Fr die genannten Verfahren sind Messprinzip, Mess-gerte, Messvorgang und die Auswertung der Ergeb-nisse beschrieben. Allen Verfahren ist gemeinsam,dass Sammela

35、bweichungen“ festgestellt werden,Preliminary noteForm deviations and deviations of gear dimensions inthe fabrication of gears influence the running proper-ties and power transmission conditions of gear sets indifferent ways. Therefore, to assess its reliability, thefabricated gear is subjected to in

36、spections allowingindividual kinds of errors (for example, radial ru-nouts, helix slope errors) to be detected.In the tangential composite and radial composite in-spection, various individual deviations have a com-mon effect on the measurement result. The compositedeviations are therefore also refer

37、red to as accumu-lated deviations. In contrast to the individual test, thecomposite test covers all teeth on the circumferenceof a gear wheel in one single measurement process. Ineach contact position, the flanks of the test objectcome into contact with the master gear only in themost prominent poin

38、ts. This composite test thus isnot meaningful for the non-carrying flank portions.Various individual deviations can either add or sub-tract one another. They cannot be quantitatively de-termined by composite tests. It can generally bestated rather reliably in which way certain individualdeviations e

39、nter into the result of the composite test.Conversely, it is possible only partly to draw conclu-sions from the result of a composite test for the kindand the magnitude of individual deviations, becausesome individual deviations have the same or a similareffect on the accumulated deviations. Among o

40、therthings, the weight of individual deviations in a com-posite test depends also on the overlap ratio and thetransverse contact ratio.1 Purpose and scope of applicationThe guideline VDI/VDE 2608 applies to tangentialcomposite and radial composite inspections on mat-ing gears with cylindrical gears,

41、 bevel gears as well ascombinations of worms and worm wheels.As a special case of the standard tangential compositeinspection, the ”tangential composite inspection un-der operating conditions“ has proved as a suitablemeans for rating the running and noise properties ofgear sets.For the methods state

42、d, the principle of measurement,the measuring instruments, the measurement processand the evaluation of the results are described. It is acommon feature of all methods that ”accumulated de-B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingeni

43、eure, Dsseldorf 20014 VDI/VDE 2608die sich durch gleichzeitige Auswirkung der geome-trischen Abweichungen beider Zahnrder beim Ab-wlzen ergeben. Die unterschiedlichen Einzelabwei-chungen wirken sich also summarisch auf das Mess-ergenis aus. Prfergebnisse von Einflanken- und Zweiflanken-Wlzprfungen k

44、nnen nicht miteinander verglichenwerden, da beiden Verfahren unterschiedliche Mess-prinzipien zugrunde liegen. Obwohl die Einflanken-Wlzprfung fr die Beurteilung des Laufverhaltensvon Getrieben einen erheblich hheren Informations-gehalt hat als die Zweiflanken-Wlzprfung, wirdletztere hufig aus wirts

45、chaftlichen Grnden einge-setzt, wenn sie fr eine genau definierte Aufgaben-stellung hinreichend aussagefhig ist.Bei der Betriebs-Wlzprfung gewinnt man aufgrundder Prfung im Nenn-Betriebsbereich der Verzah-nung Informationen ber das tatschliche Betriebs-verhalten des Radsatzes unter Betriebsbedingung

46、en.Die Ergebnisse der Betriebs-Wlzprfung knnen ineinen direkten Zusammenhang mit anderen im Be-trieb ermittelten Gren, wie z.B. Tragbild oder Ge-rusch, gebracht werden. Somit kann das Gesamtver-halten von Verzahnungen bzw. die Wirksamkeit vonFlankenmodifikationen zur Verbesserung des Lauf-verhaltens

47、 betriebsnah beurteilt werden. 2 Zeichen und BenennungenIn dieser Richtlinie werden die folgenden Zeichenund Benennungen in bereinstimmung mit DIN3960, DIN 3961, DIN 3963, DIN 3965, DIN 3974und in Anlehnung an ISO 1328-2 benutzt:fi Einflanken-WlzsprungFi Einflanken-Wlzabweichungfk kurzwelliger Antei

48、l der Einflanken-Wlzabwei-chungMittelwert des kurzwelligen Anteils der Ein-flanken-Wlzabweichung fkfl langwelliger Anteil der Einflanken-Wlzabwei-chungfi Zweiflanken-WlzsprungFi Zweiflanken-WlzabweichungfeExzentrizittFrRundlaufabweichung einer VerzahnungFr Wlz-RundlaufabweichungMittelwert des kurzwe

49、lligen Anteils der Ein-flanken-Wlzabweichung ber jeden x-tenZahnf kf kxviations“ are detected which result from the simulta-neous effect of the geometrical errors of the two gearsduring rolling. The different individual deviationsthus act summarily on the result of measurement.Test results from tangential and radial composite in-spections cannot be compared with one another, sincethe