轧机可以完成金属轧制的过程，齿轮箱可以实现轧机的动力传递，在钢厂中，轧机一般都是24小时工作，机器连续作业要求高，并且轧机齿轮箱工作环境恶劣，如果齿轮箱发生故障则会造成严重的财产损失甚至人员伤亡。准确地提取各种故障的特征对轧机齿轮箱故障诊断是很重要的。本文主要以轧机齿轮箱中的斜齿轮为研究对象，分别建立正常齿轮和含有故障齿轮模型，并进行有限元接触分析和虚拟样机仿真分析，为齿轮箱的故障诊断奠定基础。　　本论文进行的主要工作如下:　　(1)利用SolidWorks软件对轧机齿轮箱斜齿轮传动系统进行参数化建模，对有限元法和接触有限元分析的原理进行理论探讨，阐述了有限元分析软件的接触求解功能。利用ABAQUS软件分别建立正常齿轮和含有齿根裂纹故障齿轮的有限元模型，在给定载荷下进行有限元接触分析，根据有限元分析结果，得到在啮合过程中接触力的变化曲线。　　(2)将已经建立好的轧机斜齿轮传动装置的三维模型导入ADAMS软件中，建立虚拟样机模型并进行多体动力学分析，根据分析得到的结果，验证虚拟样机模型的正确性。建立含有断齿故障和点蚀故障的虚拟样机模型并进行仿真，为齿轮故障的特征提取做准备。　　(3)根据虚拟样机的仿真结果来分析断齿和点蚀两种典型故障，对故障信号进行时域和频域分析，进行故障特征的提取，结合齿轮振动机理和信号调制等理论检验提取的故障特征是合理的，从而证明借助虚拟样机技术来进行齿轮典型故障特征提取是可行的，并通过工程实例分析来验证所提取的故障特征。