随着风电产业的迅速发展和风电机组单机容量的不断提高，风电机组的运行环境变的越来越复杂，作为风电机组核心部件的齿轮传动系统发生故障的几率也越来越高。　　 本文从风电机组传动系统的结构特点出发，对齿轮的故障机理以及齿轮发生啮合频率滤调制现象的原因进行了分析，总结了齿轮常见的失效形式及对应的时频域信号特征，为信号的分析处理提供了理论基础。　　 在风力发电厂实地采集风电机组齿轮传动系统的振动信号，根据主轴转频计算出齿轮箱三个速度级的啮合频率及与齿轮相配合的各轴的转频。根据实地采集到的齿轮传动系统加速度振动信号的实验数据画出振动信号的时域曲线与功率谱曲线，并采用细化谱与倒频谱相结合的方法对功率谱曲线进行详细分析，得到齿轮传动系统的故障特征，依据理论知识初步判断故障齿轮传动系统发生故障的位置及其故障类型。　　 根据对实验信号分析所判断出的齿轮故障类型，在三维建模软件中建立与其故障类型相同的三维模型，导入到计算机辅助分析软件中进行模拟计算，提取加速度振动信号并采用同处理实验信号相同的方法对其处理分析，得到所设置故障的振动信号特征，用得到的结果验证对实验信号故障类型所做判断的正确性。通过对比，验证了实验信号分析结果的正确性，证明用实验分析与模拟分析相结合的方法判断齿轮传动系统的故障类型是可行的。　　 对该齿轮传动系统进行模态分析，得到了其固有频率与模态振型，了解齿轮传动系统发生共振的频率范围，以及发生共振时的振动方式，从而了解发生共振故障时齿轮传动系统的破坏形式，在一定程度上可以避免系统工作时出现故障，为齿轮的故障诊断工作提供理论指导。　　 依据上述信号的不同信号特征，采用分形维数的方法计算各信号功率谱的关联维数，作为齿轮传动系统的故障特征量，并作为判断故障类型的依据。