本发明属于齿轮检测测量的技术领域，具体是一种齿轮载荷无线监测系统及基于其完成的交互式多级齿轮物理仿真方法，解决了现有齿轮监测和仿真方法存在的不足和局限。齿轮载荷无线监测系统，包括上位机和下位机，下位机设置于被测齿轮结构上，具有无限发射功能的下位机与上位机进行无线传输。交互式多级齿轮物理仿真方法，步骤如下：外场检测；进行齿轮实体建模，对齿轮实体模型采用体扫掠映射进行网格划分；进行边界条件设定；进行有限元分析；将有限元分析与实际测量的数据进行校验。本发明提出了采用无线数据传输和载荷识别测试方案来校正CAE分析的误差，进而掌握齿轮的受力规律，为疲劳寿命预测提供依据有较高的实用价值和经济价值。