齿轮传动系统作为机械设备中一种必不可少的传动机构,已经被广泛应用于工业、农业、国防、航空航天、交通运输等现代机械设备中。但是由于其结构复杂,工作环境恶劣等原因,齿轮传动系统容易受到损害和出现故障,其中齿轮又是最容易损坏的机械零件之一。所以,如果能及时地发现齿轮传动系统的早期故障,对经济合理地安排维修设备时间,避免发生重大人身、设备伤亡事故有着十分重要的意义。在设备使用过程中,操作人员希望能够尽早地得到齿轮传动系统的早期故障信息。但是,与齿轮传动的常规振动相比较,齿轮早期故障所引起的振动激励非常微弱,振动响应的传递路径很复杂,信号经过强干扰以及非线性的传递后,有用的故障信息常常淹没在其它频率成分和测量噪声之中。再者现有的齿轮诊断技术只适合于诊断齿轮发生严重磨损等一类分布性故障问题,不能有效地(或不能完全有效地)解决齿轮的早期故障和局部故障诊断问题。这就为齿轮的早期故障诊断带来了很大困难。本文通过对比从齿轮轮齿啮合点附近到轮体测试点的传递函数与啮合点附近到箱体测试点的传递函数的分析结果,初步探讨了振动信号传递路径对齿轮故障诊断的影响。以及采用将两个特性相同的加速度计对称安装在齿轮端面的方法,测量齿轮的振动信号并将其与同时测得的箱体振动信号加以对比,发现齿轮轮体振动信号比箱体振动信号对齿轮故障的敏感程度要高。将轮体振动信号应用于齿轮局部故障诊断时,轮体振动信号的时频域分析法以及连续小波函数变换方法和Hilbert-Huang变换方法都可以发现齿根裂纹的故障特征。研究表明:(1)对从脉冲频响函数中得到的系统固有模态进行分析,我们发现齿轮振动信号在传递过程中会被过滤、衰减或者放大。(2)轮体振动信号能够直接反映齿轮振动的实际状态,测量干扰小,测量精度高。通过轮体振动信号反映齿轮的振动起因,不会受到振动传递路径的影响,即不会减少有用的频率成分也不会增加其他频率成分。(3)实验证明轮体振动信号对齿轮故障比较敏感且信噪比高,利用轮体振动信号更容易发现齿轮的早期故障。