齿轮箱系统在机械整体中起到了衔接和传递动力的作用，它具有运行平稳可靠、传动效率高、工作寿命较长的优点，因此，被广泛使用在船舶轴系、航空、交通、农业、制造业等现代化机械设备中，扮演着不可或缺的重要角色。齿轮箱内部结构比较复杂，齿轮、轴、轴承等零部件的加工和装配工艺在精度上都存在一定程度的误差，加上齿轮传动系统常常处于高载荷、高速等恶劣环境下连续运转，微小异常很容易诱发各类组件的损坏与故障，带来的经济损失极为巨大，甚至对人身安全造成严重威胁。而齿轮箱箱体是包含各种故障特征的振动信号的载体，对箱体表面的振动信息的深入且细致探究作为一种新的故障诊断技术，创造出巨大的工业价值，具有重要的研究意义。从成分复杂的箱体振动信号中将待诊断的齿轮故障信息分离出来，是齿轮故障诊断的关键所在。　　本课题主要研究内容如下：　　（1）基于齿轮啮合传动的动力学模型，深入研究齿轮箱故障振动机理，由理论分析获知，对比齿轮箱系统正常和故障状况，影响振动改变的重要因素是轮齿副自身误差的不规则改变及啮合刚度的改变。　　（2）利用PRO/E与ANSYS Workbench逐步实现有限元模态计算，求得各阶次振型对应的模态频率，对测试故障轮体振动信号中可能激起的轮体副或箱壳体的模态频率作出合理的解释。分析啮合齿轮副接触面上的应力分布，研究齿面上易发生故障的部位以及故障形式。　　（3）试验加工模拟多种齿轮常见失效形式（齿轮磨损、齿根裂痕、轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合等），通过编写LabVIEW可视化图形程序，分析振动信号的时域、频谱、功率谱、希尔伯特变换解调谱，比较系统地归纳多种轮体故障的振动信号特征，为轮齿失效识别提供技术支持。