一种基于制造技术

本发明专利技术涉及一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于WIFI的嵌入式齿轮监测系统及监测方法


[0001]本专利技术属于试验齿轮应力检测
，涉及一种基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统及监测方法
。

技术介绍

[0002]齿轮作为一种广泛应用于高端装备中的重要传动元件，其服役性能直接影响着整个装备的可靠性和安全性
。
然而，在齿轮传动过程中，齿轮相互啮合传递运动和能量，必然会产生各种缺陷与失效，如胶合
、
磨损
、
齿根断裂等，因此，为了有效防止或延缓齿轮缺陷和失效的发生，必须准确获取齿轮失效部位的应力值，并据此进行合理的抗疲劳设计和优化
。
[0003]目前，测量齿轮动应力的方法主要是通过无线连接将传感器与数据显示器相连
。
然而，这种方法存在一些不足之处：无线连接方法由于需要在齿轮附近安装固定测试装置，难以做到既不影响齿轮正常安装和使用，又能保证测试装置的稳定固定和信号传输
。
因此，针对旋转机械中的齿轮类元件，无线连接方法中目前还没有一种能够有效
、
便捷地测量其齿轮动应力的测试结构
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术为了解决目前测量齿轮动应力方法需要在齿轮附近安装固定测试装置，难以做到既不影响齿轮正常安装和使用，又能保证测试装置的稳定固定和信号传输的问题，提供一种基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统及监测方法，该监测系统在不影响齿轮正常安装和使用的情况下，能实时进行齿轮动应力状态监测
。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统，包括在待监测试验齿轮齿轮轮辐上开设的槽口
、
粘贴在待监测试验齿轮上的应变片
、
与应变片电连接的且嵌设在槽口中的测试装置和与测试装置通信连接的电脑端，测试装置包括底座和盖板组合而成的装置壳体以及安装在装置壳体内的
PCB
板和纽扣电池，应变片
、PCB
板和纽扣电池依次通过导线电连接，
PCB
板上焊接有
WIFI
模块，测试装置通过
WIFI
模块通信连接电脑端
。
[0007]进一步，槽口形状为长方体，槽口四角处开设有螺纹孔，螺纹孔内插设螺栓紧固件固定测试装置
。
[0008]进一步，
PCB
板
、
底座和盖板四角处通过螺栓紧固件和对应的螺母进行固定
。
[0009]进一步，还包括电池盖板，盖板中心开设有用于安装纽扣电池的安装孔，盖板与电池盖板卡扣连接固定纽扣电池，安装孔底部开有两个穿线孔，用于引线电连接纽扣电池与
PCB
板
。
[0010]进一步，底座底部开设有三个方形插件安装孔和一个方形开关安装孔，插件安装孔的底面上固定安装母插槽，母插槽外接导线连接
PCB
板
、
应变片的接线端，开关安装孔用于安装自锁开关
。
[0011]进一步，底座底部还开设有用于安装电源指示灯的圆形通孔
。
[0012]进一步，应变片引出的导线端部固定安装有与母插槽相适配的公插头
。
[0013]一种基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统的监测方法，包括以下步骤：
[0014]S1、
在待监测试验齿轮齿轮轮辐上开设适配测试装置的立体槽口，在槽口四角处开设均布的螺纹孔；
[0015]S2、
将测试装置放入齿轮轮辐处开设的槽口中，将底座与槽口四角处通过螺栓紧固件和对应的螺纹孔配合固定安装测试装置；
[0016]S3、
将三个应变片分别粘贴在待监测试验齿轮不同应力测量位置上，应变片引线上的公插头与测试装置的母插槽相配合连接应变片与测试装置中的
PCB
板；
[0017]S4、
安装好试验齿轮，确定测试方案，打开电源开关后进行测试试验，在测试中试验齿轮测量部位受应力变形导致应变片变形进而产生阻值变化，阻值变化信号通过
PCB
板上一系列信号处理后利用
WIFI
模块传输信号；
[0018]S5、
电脑端通过与
WIFI
模块连接同一个局域网，绑定
IP
，通过
TCP
协议传输数据信号，在电脑端对数据进行相应处理后得出应力值并进行实时显示
。
[0019]本专利技术的有益效果在于：
[0020]1、
本专利技术所公开的基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统，在保证齿轮性能和装配不受影响的情况下，通过在齿轮轮辐上开设槽口，然后将测试装置嵌入槽口中，并在齿轮待测部位处粘贴应变片，与测试装置相连；通过这种方式，可以直接测量并显示记录齿轮监测部位的实时动应力信号，从而判断齿轮是否存在偏载等问题
。
该基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统及监测方法具有操作简便
、
适用性强等优点
。
[0021]2、
本专利技术所公开的基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统，在齿轮轮辐上开设槽口，将测试装置嵌入其中
。
齿轮常用的铸钢材料密度为
7.8g/cm3，槽口体积约为
50cm3，因此槽口部分减少的材料质量约为
393g。
测试装置的整体质量约为
300g
，相对于槽口部分减少的质量有
93g
的差值
。
由于普通齿轮的正常重量在
104g
的数量级，所以齿轮槽口处的相对质量差值远小于齿轮的整体质量，对于非高转速齿轮，不会影响齿轮的动平衡，测试装置嵌套在齿轮轮辐中，不会干扰齿轮的安装
。
该系统通过粘贴连接应变片，能够直接测量运转过程中齿轮的动应力信号，判断齿轮是否存在偏载等异常情况，具有操作简便
、
适用性强等优点
。
[0022]本专利技术的其他优点
、
目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导
。
本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得
。
附图说明
[0023]为了使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0024]图1为本专利技术实施例基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统整体图；
[0025]图2为本专利技术实施例基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统局本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统，其特征在于，包括在待监测试验齿轮齿轮轮辐上开设的槽口
、
粘贴在待监测试验齿轮上的应变片
、
与应变片电连接的且嵌设在槽口中的测试装置和与测试装置通信连接的电脑端，所述测试装置包括底座和盖板组合而成的装置壳体以及安装在装置壳体内的
PCB
板和纽扣电池，所述应变片
、PCB
板和纽扣电池依次通过导线电连接，所述
PCB
板上焊接有
WIFI
模块，所述测试装置通过
WIFI
模块通信连接电脑端
。2.
如权利要求1所述基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统，其特征在于，所述槽口形状为长方体，槽口四角处开设有螺纹孔，螺纹孔内插设螺栓紧固件固定测试装置
。3.
如权利要求2所述基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统，其特征在于，所述
PCB
板
、
底座和盖板四角处通过螺栓紧固件和对应的螺母进行固定
。4.
如权利要求1所述基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统，其特征在于，还包括电池盖板，所述盖板中心开设有用于安装纽扣电池的安装孔，盖板与电池盖板卡扣连接固定纽扣电池，安装孔底部开有两个穿线孔，用于引线电连接纽扣电池与
PCB
板
。5.
如权利要求4所述基于
WIFI
的嵌入式齿轮监测系统，其特征在于，所述底座底部开设有三个方形插件安装孔和一个方形开关安装孔，插件安装孔的底面上固定安装母插槽，母插槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘怀举，熊明健，吴吉展，陈泰民，闫新如，魏沛堂，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：