用于弯曲应力测量的薄膜应变计、齿轮及制备方法技术

本发明专利技术属于齿轮应力检测技术领域，具体公开了一种用于弯曲应力测量的薄膜应变计、齿轮及制备方法，薄膜应变计制备方法包括如下步骤：对齿轮端面进行磨削抛光，对齿轮整体及所使用的掩膜版、工装夹具和靶材清洗并吹干；在齿轮的端面整面采用直流磁控溅射方法和等离子体增强化学气相沉积法制备第一种子层、绝缘层、第二种子层和传感层；采用超短脉冲激光刻蚀方法刻蚀传感层形成薄膜应变栅图形，在所述薄膜应变计外边界线采用超短脉冲激光刻蚀隔离使其形成一个独立电测单元。采用本技术方案，能够在各种尺寸形状的部件表面将薄膜应变计直接制备成形，更加牢靠耐用，实现真正的原位测量，极大的提高了传感器的响应精度以及检测精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于齿轮应力检测，涉及一种用于弯曲应力测量的薄膜应变计、齿轮及制备方法。

技术介绍

1、齿轮传动时，轮齿就像悬臂梁一样承受弯曲，其齿根处的弯曲应力最大，再加上齿根过渡部分的截面突变及加工刀痕等引起的应力集中作用，当齿根弯曲应力超过材料的弯曲疲劳极限应力且多次重复作用时，在齿根受拉侧就会产生疲劳裂纹，并逐步扩展，导致轮齿疲劳断裂。

2、齿根应力直接或间接反映齿轮箱内部运行状态，为了能够及时发现齿轮运行过程中出现的轮齿疲劳折断等故障隐患，确保及时维护，减少安全事故的发生，提高机械零件的使用寿命和效率，利用传感器对齿轮应力状态进行精确实时的原位感知就显得尤为重要。

3、目前针对齿轮应力/应变监测主要采用贴片式应变片，即箔式应变片，进行测量。使用时将应变片粘贴在被测部件表面，由于胶接层的存在及粘接剂的性质受限，使得该监测方法存在迟滞大、不稳定、灵敏度低、精度不高、尺寸干涉、使用寿命短、工况要求苛刻等问题，精确实时的感知齿轮应力状态尚且缺乏有效的手段和方法。

技术实现思路>

1、本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于弯曲应力测量的薄膜应变计制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的用于弯曲应力测量的薄膜应变计制备方法，其特征在于，所述第一种子层材料为过渡金属，膜层厚度为0.1～0.2μm；

3.如权利要求1所述的用于弯曲应力测量的薄膜应变计制备方法，其特征在于，所述超短脉冲激光刻蚀方法的激光光斑直径为20μm，光斑扫描速度为600～1000mm/s，激光重复频率为60～100kHz，脉冲宽度小于15ps；

4.如权利要求1所述的用于弯曲应力测量的薄膜应变计制备方法，其特征在于，所述薄膜应变计电阻栅纵栅长宽比为30:1，横栅长宽比为1:...

【技术特征摘要】

1.一种用于弯曲应力测量的薄膜应变计制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的用于弯曲应力测量的薄膜应变计制备方法，其特征在于，所述第一种子层材料为过渡金属，膜层厚度为0.1～0.2μm；

3.如权利要求1所述的用于弯曲应力测量的薄膜应变计制备方法，其特征在于，所述超短脉冲激光刻蚀方法的激光光斑直径为20μm，光斑扫描速度为600～1000mm/s，激光重复频率为60～100khz，脉冲宽度小于15ps；

4.如权利要求1所述的用于弯曲应力测量的薄膜应变计制备方法，其特征在于，所述薄膜应变计电阻栅纵栅长宽比为30:1，横栅长宽比为1:2，纵栅宽度与纵栅间距与横栅长度相等，电极为边长大于0.8mm的正方形，横纵栅的数量应在使整个应变计电阻栅的总宽度不超过模数m的0.4倍的前提下确定。

5.一种实现弯曲应力测量的齿轮制备方法，其特征在于，包括如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文彬，陈楷祺，韦超，刘浪，曹华军，叶本远，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：