齿轮箱是传动系统的重要组成部件，其性能的好坏直接影响到机械设备的正常运转。受传动特性的影响，齿轮箱正常运转也会发生振动。当齿轮箱发生故障时，其振动信号成分会产生改变，体现出与常规振动不同的信号特征，因此通过分析齿轮箱振动信号可以有效地获悉齿轮箱的实时性能。对运转中的齿轮箱进行状态监测并进行有计划的维修保养，不仅能够延长齿轮箱的使用寿命，而且能够有效减少因停机、安全事故等造成的损失。本课题以齿轮和轴承为研究对象，对某齿轮箱振动信号的故障特征提取和分析技术进行了研究，主要有以下四点：(1)研究齿轮箱振动产生的机理。首先是对齿轮箱几种典型故障的类型及其形成原因进行了探讨，再通过对齿轮啮合物理模型进行了分析，得到了影响齿轮啮合振动的两个最重要因素：啮合刚度和传递误差，最后对滚动轴承振动机理进行了分析。(2)介绍振动信号的时域和频域分析技术。主要介绍了时域统计指标参数法、功率谱分析、倒频谱分析、细化谱分析和包络谱分析的原理。(3)分析齿轮箱典型故障振动信号特征。采取实验的方法，预先设计齿轮齿面异常、断齿、轴承外圈磨损和轴承滚动体磨损四种典型故障，采用时域和频域分析技术进行处理。时域内，对比故障信号与正常信号时域波形图和时域统计指标参数值的变化，得到故障信号的时域特征；频域内，对比故障信号与正常信号频域成分的变化，得到故障信号的频域特征。最后，对比不同时域和频域分析方法对不同故障信号的分析处理效果得到：时域统计指标分析能判断是否存在故障，不能判断故障发生部位，功率谱、细化谱和倒频谱分析对轴承故障信号的分析不理想，包络谱分析能有效提取齿轮和轴承的故障信号特征，并能判断故障发生部位。(4)实验案例分析。首先介绍某齿轮箱结构，计算各频率参数；然后对正常齿轮箱振动信号特征进行分析；最后对未知齿轮箱采用时域统计指标分析判断是否存在故障，再采用包络谱分析进行特征提取分析，对故障发生部位进行判断。