[发明专利]一种用于断齿监测的条形摩擦纳米发电机

说明书

本发明公开了一种用于断齿监测的条形摩擦纳米发电机，涉及纳米发电机技术领域，包括：底座；检测部，检测部包括第一转动轴、检测轮、导电滑环和摩擦导体件，第一转动轴的两端均通过第一支撑座固定于底座上，检测轮和导电滑环均固定设置于第一转动轴上，摩擦导体件沿第一转动轴的轴向依次绕设于检测轮的表面，且摩擦导体件的两端与导电滑环连接；用于固定被检测齿轮的第二转动轴，在检测过程中，被检测齿轮的每一个齿顶均能够与固定在检测轮表面上的摩擦导体件接触；传动部，传动部用于实现第一转动轴和第二转动轴的联动。本发明在检测过程中被检测齿轮的齿顶与摩擦导体件接触并产生电信号，进而实现对被检测齿轮的断齿状态进行检测。

技术领域

本发明涉及纳米发电机技术领域，更具体的说是涉及一种用于断齿监测的条形摩擦纳米发电机。

背景技术

齿轮传动作为一种重要的机械传动方式广泛应用于航空航天、运载工程、农业工程等诸多领域。但是，齿轮通常应用在密封的环境中，如变速箱齿轮，因此，齿轮发生断齿后难以察觉，进而导致整个变速箱的进一步破坏，造成更大的损失。

可见，对于齿轮断齿失效的监测有极大的实用价值。而现有的齿轮失效监测大多需要提供电能，这带来了能源的浪费，同时为监测的实施增加了难度，摩擦纳米发电机可以通过接触起电和静电感应原理进行发电，十分适合作为一种自供电传感器用于监测齿轮的断齿失效。

而现有的摩擦纳米发电机通常只能应用在特定的场景，更换工作场景后往往需要重新设计制作。

因此，如何提供一种适应性强，可以自供电，同时能够用于断齿监测的摩擦纳米发电机是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于断齿监测的条形摩擦纳米发电机，旨在解决上述背景技术中的问题之一，目的在于能够检测出齿轮发生断齿，避免由于齿轮断齿所引发的二次故障。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于断齿监测的条形摩擦纳米发电机，包括：

底座；

检测部，所述检测部包括第一转动轴、检测轮、导电滑环和摩擦导体件，所述第一转动轴的两端均通过第一支撑座固定于所述底座上，所述第一转动轴与所述第一支撑座转动连接，所述检测轮和导电滑环均固定设置于所述第一转动轴上，所述摩擦导体件沿所述第一转动轴的轴向依次绕设于所述检测轮的表面，且所述摩擦导体件的两端与所述导电滑环连接；

用于固定被检测齿轮的第二转动轴，所述第二转动轴的两端分别通过第二支撑座与所述底座固定连接，所述第二转动轴与第二支撑座转动连接，所述第二转动轴与所述第一转动轴平行设置，在检测过程中，所述被检测齿轮的每一个齿顶均能够与固定在所述检测轮表面上的所述摩擦导体件接触；

传动部，所述传动部用于实现所述第一转动轴和第二转动轴的联动。

进一步地，所述检测轮的表面沿其轴向上的所述摩擦导体件的个数与所述被检测齿轮的齿数相等，且所述被检测齿轮的齿顶圆半径与所述摩擦导体件距所述第一转动轴的轴线距离相等。

进一步地，所述传动部包括电机、第一传动轮和第二传动轮，所述电机与所述第二转动轴连接，所述第一传动轮固定于所述第一转动轴上，所述第二传动轮固定于所述第二转动轴上，所述第一传动轮和第二传动轮相互啮合，用于保证所述第一传动轮和第二传动轮同步。

进一步地，该用于断齿监测的条形摩擦纳米发电机还包括联轴器，所述联轴器用于连接所述电机和第二转动轴。

进一步地，所述检测轮的外表面上呈轴阵列式设有多个用于安装所述摩擦导体件的凹槽，且所述凹槽的数量与所述被检测齿轮的齿数相等。