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针对齿轮早期故障振动信号的非平稳特性和现实中受环境噪声影响严重，故障特征微弱难以提取的问题，利用总体局部均值分解对齿轮故障振动信号进行分解得到有限个单分量的乘积函数，从而凸显信号的局部特性。但由于噪声的干扰，从各分量的频谱中很难提取故障特征频率信息。文章基于此提出总体局部均值分解和最小熵反褶积的故障诊断方法。通过对齿轮故障仿真实验和工程案列分析，能够准确、有效地提取齿轮故障特征信息，为实际工程应用提供丁一种新方法。