牵引传动系统故障诊断是保障铁道机车安全经济运行的难点。由于工作环境恶劣、负载变化频繁,同时受空间限制、动力作用等因素影响,机车齿轮点蚀、磨损、断齿等故障时有发生。与常用的基于振动信号的检测技术相比,基于定子电流分析的诊断方法具有经济性和易实施的突出优点。为了准确可靠地检测机车齿轮故障,本文将双树复小波包变换引入牵引电机定子电流分析,取得以下成果:考虑在扭矩和振动信号中实际观测到的频率成份,本文重新推导了负载扭矩公式,分析了电机定子电流信号中齿轮啮合频率和旋转频率的来源。在此基础上,牵引电机被当作扭矩传感器评价机车齿轮扭转振动。从理论上论证了用定子电流分析法诊断机车齿轮故障的有效性和可行性。使用定子电流诊断是一项具有挑战性的任务,因为与故障有关的特征非常微弱而且通常被其它信号调制或掩盖。此外,从齿轮故障到电流传感器复杂的传递路径使得故障信号的信噪比非常低。双树复小波包变换在保留常规小波变换特性的基础上有效抑制了平移敏感性、频率混叠现象和频带能量泄漏问题。本文通过仿真信号分析说明了双树复小波包的优良特性,用于定子电流分析能够获得较高的频率分辨率,有效提取齿轮故障特征。总结上述研究成果,提出了一种新的无传感器机车齿轮故障诊断方法,用双树复小波包处理牵引电机定子电流信号提取故障特征实现诊断。30吨轴重货运机车运行试验证明,上述方法能准确诊断机车齿轮故障。