实施方案
[0019] 本发明提出一种变速箱状态监测系统，主要包括定圈a、动圈b、滚柱c、支架d、左壳体e、右壳体f、左挡板g、右挡板h；左壳体e和右壳体f经螺钉安装在定圈a的两侧，左挡板g和右挡板h经螺钉安装在动圈b的两侧，左壳体e和右壳体f上均设有定电极环i，左挡板g和右挡板h上均设有动电极环j，左壳体e和左挡板g上安装有电路板p和传感器s；右挡板h上镶嵌有一组被动磁铁k，转轴Z上镶嵌有主动磁铁m，主动磁铁m和被动磁铁k的数量及安装半径相同且异性磁极相对安装；滚柱c经支架d安装在定圈a和动圈b之间，支架d由侧板d1和隔板d2构成，隔板d2将滚柱c分隔成滚柱组C，滚柱组C的数量大于等于2，各滚柱组C所含滚柱d2的数量相等。
[0020] 定圈a由定圈体a1以及左定电极组和右定电极组构成，定圈体a1上设有定导线孔a3，左右定电极组均由定电极a2构成；定电极a2由定电极体a21和定端子a22构成；定电极体a21与定圈体a1的轴线平行、定端子a22由定圈体a1的内缘指向外缘；左右定电极组中的定电极a2交叉且均布排列，即各定电极a2沿定圈体a1的圆周方向均布且两个圆周方向上相邻的定电极a2的定端子a22的安装方向相反，左定电极组中的定电极a2的定端子a22位于定圈体a1的左侧，右定电极组中定电极a2的定端子a22位于定圈体a1的右侧；定电极体a21嵌入于定圈体a1中，定电极体a21和定圈体a1共同形成定圈内孔a4。
[0021] 动圈b由动圈体b1以及左动电极组和右动电极组构成，动圈体b1上设有动导线孔b3，左右动电极组均由动电极b2构成；动电极b2由动电极体b21和动端子b22构成；动电极体b21与动圈体b1的轴线平行、动端子b22由动圈体b1的外缘指向内缘；左右动电极组中的动电极b2交叉且均布排列，即各动电极b2沿动圈体b1的圆周方向均布且两个圆周方向上相邻的动电极b2的动端子b22的安装方向相反，左动电极组中的动电极b2的动端子b22位于动圈体b1的左侧，右动电极组中动电极b2的动端子b22位于动圈体b1的右侧；动电极体b21嵌入于动圈体b1中，动电极体b21和动圈体b1共同形成动圈外圆b4。
[0022] 定电极a2、动电极b2及滚柱组C具有相等的圆心角Q，定电极a2的圆心角是指定电极体a21圆周方向弧长所对应的圆心角，动电极b2的圆心角是指动电极体b21圆周方向弧长所对应的圆心角，滚柱组C的圆心角是指滚柱组C最外侧两个滚柱c上经过定圈a或动圈b圆心的切线间的夹角。
[0023] 左壳体e上的定电极环i压接在左定电极组的定端子a22上、与右定电极组中的定电极a2不接触，右壳体f上的定电极环i压接在右定电极组的定端子a22上、与左定电极组中的定电极a2不接触；左挡板g上的动电极环j压接在左动电极组的动端子b22上、与右动电极组中的动电极b2不接触，右挡板h上的动电极环j压接在右动电极组的动端子b22上、与左动电极组中的动电极b2不接触；右定电极组和右动电极组的导线分别经定导线孔a3和动导线孔b3与左壳体e或左挡板g上的电路板p连接。
[0024] 工作中，定圈a安装在机床箱体上，动圈b与转轴Z同轴；转轴Z转动时，转轴Z经主动磁铁m和被动磁铁k的耦合作用力带动动圈b转动，滚柱c在动圈b和定圈a中间滚动，滚柱c与动圈b上的动电极b2及定圈a上的定电极a2相互接触并滚动的过程中会产生电荷，由于不同材料吸引电子的能力不同，滚柱c与动电极b2和定电极a2滚动接触生成异种感应电荷，即分别为正电荷或负电荷；在滚柱c和动电极b2及定电极a2的表面存在异种静电荷的情况下，左右定电极组之间及左右动电极组之间分别存在电势差，滚柱c转动时滚柱组C与定圈b上的左右定电极组的定电极a2及动圈b上的左右动电极组中的动电极b2交替地接触与分离，从而使左右定电极组之间及左右动电极组之间的电势差交替地增加和减小并将机械能转换成电能，左右定电极组之间及左右动电极组间分别经负载连接后即有电流流过和功率输出；所生成的电能经电路板p上的转换电路处理后供给传感器s，传感器s实时地获得变速箱温度、转速或噪音参数，所获得的性能参数信息再经电路板p上的发射单元发射出去，进而完成监测系统的自供电监测过程。
[0025] 上述工作中，滚柱组C与某个电极组接触是指所述滚柱组C的圆心角Q与所述电极组的圆心角有重叠，滚柱组C与某个电极分离是指所述滚柱组C的圆心角Q与所述电极组的圆心角无重叠。
[0026] 本发明中，各个部件间相对运动生成的电荷特性与零部件材料有关，动圈体b1、定圈体a1、左壳体e、右壳体f、左挡板g、右挡板h和支架d材料为绝缘材料；动电极b2和定电极a2的材料为相同的金属，如铜或铝，滚柱c的材料为非金属，如聚四氟乙烯、聚乙烯、聚酰亚胺及有机玻璃等；具体地，如：动电极b2和定电极a2材料为黄铜、滚柱c的材料为聚四氟乙烯时，滚柱c带负电荷、动电极b2和定电极a2带正电荷。
