轴类零件是机械传动装置的主要执行元件,在传动过程中旋转轴会承受扭矩、轴向力和弯矩等多种载荷的作用。在一些机械设备中,需要对旋转轴承受的扭矩、轴向载荷和径向载荷进行实时监测和检测,而现阶段扭矩传感器只能测量纯扭矩的大小,不能承受和测量轴向载荷和径向载荷。因此,提出一种网格弹性贴片成像法,实时监测或检测旋转轴所承受轴向推力和扭矩,具有很强的理论意义及工程应用价值。本文主要研究内容为:1、旋转轴应力应变计算方法研究。根据旋转轴在受轴向推力、扭矩和压扭复合受载时的表面应力应变特点,利用空间点的相关坐标变换,推导了利用网格弹性贴片表面特征区域特征点计算旋转轴实时受载的理论方法。2、ABAQUS方法对贴有网格弹性贴片的旋转轴模型数值仿真分析。研究了有限元模型的粘胶层分别为solid单元和cohesive单元类型时对模型表面应力应变传递的影响;在不同粘胶层单元类型时,不同旋转轴直径、弹性贴片厚度和不同加载大小对网格弹性贴片表面特征区域特征的影响程度。3、成像法提取网格特征点关键技术研究。针对网格弹性贴片表面特征区域受载前后会发生变化,以环向线轴向间距和轴向线斜率作为受载大小的评判标准,通过制定Canny算子与Hough边缘检测相结合的方法,来对网格弹性贴片表面网格区域的特征进行提取。4、成像法测试旋转轴受载试验研究。对成像法测试旋转轴受载进行了主要硬件的选择和软件的设计,实现可以通过试验方法提取受载旋转轴的网格特征变化,达到直接输出旋转轴受载值大小的目的。