吴英建， 王景霖， 刘贞报

(1.上海航空测控技术研究所 故障诊断与健康管理技术航空科技重点实验室，上海 201601；2.西北工业大学，陕西 西安 710072)

齿轮箱作为机械设备中传递动力和运动的通用零部件，由于其传动比固定、结构紧凑、传动精度高等优点，已经在金属切削机床、航空、电力系统、农业机械、冶金机械等现代机械设备中得到了广泛的应用[1]。但是由于齿轮箱结构复杂、工作环境恶劣等原因，齿轮箱在机械设备中容易发生故障。尤其在计算机和电子技术快速发展的今天，机械设备不断向大型化、高速化、自动化和智能化方向发展，齿轮箱的故障和失效给生产和社会造成的损失也越来越大[2-3]。

由于齿轮箱在高速、重载、极端工作温度、污染等恶劣工况下，容易受到各种损伤。齿轮箱的意外故障会破坏整个机械系统，造成巨大的经济损失，甚至灾难性的故障[4]。因此，齿轮箱状态监测与故障诊断技术的研究对减少和避免由于零部件故障而引起的整套设备停止工作，由事后维修、定期维修到视情维修的转变和延长齿轮箱服役时间和使用寿命等方面具有积极意义[5]。同时在保证工作人员人身安全、提高维修质量减少平时备件储备、减少不必要经济损失方面也具有重要意义。

在过去的几十年里，人们在利用特征提取和分类方法开发各种故障诊断方面做出了显著的努力[6-7]。一般来说，齿轮箱的故障特征提取方法可以归纳为3个阶段：数据采集、故障特征提取和故障模式识别。……