齿轮是一种常见的机械动力传递装置，在车辆、航天、冶金、电力、化工、船舶等行业有着极其广泛的应用。齿轮的工作状态正常与否对运动和动力的传输其有重要的影响，因此，研究其故障诊断技术及方法具有重要的理论价值和工程意义。　　本文主要研究内容具体如下：　　(1)对齿轮的常见失效形式及振动机理进行了论述，并探讨了齿轮故障振动信号的频谱特性，及一些常见的齿轮故障诊断方法。　　(2)在齿轮箱动力学模拟实验台的基础上，借助Pro/Engineer三维软件对正常齿轮传动系统与断齿齿轮传动系统进行参数化建模与装配，并将建好的三维模型分别导入ANSYS Workbench进行模态分析，通过对固有频率和振型图的比较可知，断齿齿轮传动系统固有频率有所降低，可振型图几乎不变，这为以后的齿轮故障诊断提供了理论依据。　　(3)对于多分量信号，维格纳分布会产生严重的交叉干扰，针对上述问题，提出了一种单分量分解的Wigner-Ville分布齿轮故障诊断方法，其在一定程度上抑制了交叉项的干扰，应用于齿轮故障信号的分析中，取得了良好的效果，提高了齿轮故障诊断的准确性。　　(4)分别记录齿轮箱动力模拟实验台上的正常齿轮和故障齿轮在运转状况下的振动加速度信号，井对数据进行消声去噪、特征提取取及导入MATLAB中进行时频分析处理，验证了单分量分解的Wigner-Ville分布齿轮故障诊断方法在齿轮故障诊断中的有效性。　　本文的研究意义旨在寻求一种优良的时频分析方法，来对故障齿轮做出精准的判断，为以后的设备故障诊断提供有价值的理论参考。