齿轮箱传动由于其传动功率高,运行稳定可靠等特点,被广泛应用于各类传动装置中。在齿轮箱中,齿轮与滚动轴承是其主要的零部件,但是也是故障频发的对象之一,也是目前故障振动诊断领域的研究重点之一;因此,对齿轮箱进行有效地故障监测具有很高的实际工程应用价值。经研究表明,对于齿轮箱中单一故障的振动监测,现有技术已较为成熟。例如,齿轮的故障可以利用同步平均技术实现对其进行故障监测与特征提取,而对于单一的轴承故障,幅值解调分析可以有效地实现对滚动轴承的故障监测与特征提取。但是对于齿轮箱复合故障而言,虽然基于多传感器的ICA方法可以实现对复合故障的分离及特征提取,但是在实际的工程应用中,多传感器的应用由于安装等条件的限制,存在着很大的局限性。为了提高滚动轴承的故障诊断效率以及提高信号分离技术在实际工程中的应用价值,本文开展了基于自参考自适应噪声消除技术(离散随机分离技术)的应用研究。本文分别以定轴齿轮箱及行星齿轮箱为研究对象,开展了齿轮箱中齿轮信号与滚动轴承信号的相互分离,进而实现滚动轴承的故障特征提取。在定轴齿轮箱的研究中,首先,运用阶比跟踪技术以消除齿轮箱在实际运行过程中带来转速波动的影响;再用Fast-Kurtogram算法确定幅值解调分析中的最佳共振带参数;然后用自参考自适应噪声消除技术实现齿轮信号与轴承信号的相互分离,最后通过谱分析分别实现对故障特征的提取。经试验研究表明,该技术路线可以有效地提高对齿轮箱中弱故障特征的提取,很大程度上提高齿轮箱的故障诊断效率。本文详细研究了信号分离技术在行星齿轮箱上的应用,行星齿轮箱较定轴齿轮箱的结构,运行方式不同,因此对其实现故障监测较为困难,尤其对行星齿轮箱中行星轮轴承故障特征的提取更为困难。论文中详细研究了自参考自适应噪声消除技术在行星轮轴承的故障特征提取中的应用,并通过试验研究证明了自参考自适应噪声消除技术(离散随机分离技术)在提取行星轮轴承的故障特征时的有效性以及可行性。