齿轮传动过程主要在齿轮箱中进行,齿轮箱是涡轮风扇发动机的核心部件,其传动效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长,可在有限的空间内实现很高的力矩输出,因此在航空发动机上得到了越来越重要的应用。作为涡轮风扇的驱动设备,齿轮箱的运行强度大部件,运行环境恶劣,是故障率较高的环节,其可靠性的好坏直接影响着自动飞行系统乃至整个飞行器的性能及安全。因此,开展涡扇发动机齿轮箱的故障监控研究具有重要现实意义。本文以齿轮箱为研究对象,基于现有故障诊断技术,从齿轮箱过程阶段划分与同步方面系统的研究了基于间歇过程的故障监控方法,主要开展了下列研究工作:首先,针对齿轮传动过程中不等长阶段问题,提出了一种基于滑动窗口的过程阶段划分方法。该方法将批次采样点投影到前时刻数据的特征空间来判断数据特性是否发生明显变异,进而识别出该批次的阶段划分点。其中,针对不同批次阶段的不等长特性,本文将阶段识别分为稳定时段与过渡时段的识别两个步骤,自适应的调整窗口对不等长阶段进行精确识别。其次,针对齿轮传动过程存在的批次轨迹不同步的问题,提出了基于动态时间规整(DTW)的轨迹同步对齐模型和对应的故障诊断模型。其中重点研究了两个问题,一是同步阶段的长度选择问题。本文通过阶段不同长度的统计分布规律计算出最优同步长度,使阶段模型更接近于在线阶段长度。二是针对对齐同步过程中缺失数据的估计问题,考虑到过程特性和变量的统计分布规律,提出了一种基于滑动窗口的主成分分析(PCA)模型使缺失数据得到精确估计。最后,本文将提出的阶段划分与同步方法在齿轮箱实验平台进行了实验验证,结果表明提出的方法对齿轮传动过程的适用性。通过与传统方法进行对比试验,实验结果证明本文提出的方法对齿轮箱故障监控更具优势。