驱动桥和变速器等传动系统的关键部件作为汽车的重要组成部分，其质量将会直接影响到汽车的整体性能。因此，在部件试制完成后，需要对其整体和相关零件的性能进行检验和验证，对汽车传动系统部件进行实验室台架寿命试验是其研制阶段必不可少的一环。由于设计、加工、材料等各方面可能出现的问题，都将可能导致试验中各种故障的产生。如果不能及时的发现并采取措施，不仅会影响到试验的最终效果，而且会对试验设备和人员造成伤害。本课题目标是为吉林大学汽车实验室建立一套用于驱动桥和变速器台架疲劳试验的故障诊断系统，以驱动桥和变速器的故障特征和信号的处理为基础，通过检测箱体的振动信号，在不停机和不拆箱的前提下，进行试验台架的实时监测与故障检测，在故障出现的初期进行预警，并能够给出故障诊断结果。本套系统已经完成了硬件系统的构建和软件系统的编写，使用较为简便，在试验台上测试并获得了成功。在应用故障诊断系统之后，试件出现严重损坏的现象大大减少，保护了试件本身，提高了试验效果，并且在试验过程中，试验人员不必再进行不定时的人工检测，减轻了人员的工作强度，同时对设备和人员起到保护作用。在多次应用过程中积累了大量的数据，为系统今后的进一步研究和改进提供了支持。本文系统地介绍了故障诊断建立和完善的流程。首先对驱动桥和变速器各零件的常见故障进行了较为全面的整理，对其特征和机理进行分析。然后对信号的时域分析、频域分析、希尔伯特变换等处理方法进行了系统的研究，对信号进行解释分析，以便为后续的故障诊断奠定基础。在信号处理的基础上，建立了故障诊断系统，从硬件和软件两个方面对其进行介绍，硬件方面介绍了所涉及的所有设备，并对传感器的选择和使用进行了详细说明，软件方面主要是对用户界面和程序处理流程进行了简要说明。然后，进行了故障判断标准的确定以及驱动桥和变速器结构参数的分析。然后，在分析故障信号特征的基础上，对信号处理的结果，结合驱动桥和变速器的具体结构来确定故障的产生部位和严重程度。最后对驱动桥疲劳试验台的具体试验过程和数据处理步骤进行了详细的说明，最终验证了诊断系统的可靠性和实用性。