齿轮传动机构的运动准确而且可靠,可以传送较大范围的功率和速度,广泛应用于众多领域。齿轮作为传动系统中的关键部件,在近几年的状态监测和故障诊断领域受到极大关注,齿轮的常见故障形式多种多样,故障诊断方法也有多种。振动诊断方法是迄今应用最广的故障诊断方法之一,但同时存在振动传感器价格昂贵、安装不便,且容易受环境及噪声的影响等缺点。定子电流分析法是一种从电机定子电流着手的故障诊断技术,可直接通过系统的电气信号对齿轮等机械故障进行诊断,又称无传感器故障诊断方法。本文首先建立了齿轮传动系统的动力学模型,在此基础上研究齿轮在发生故障时调制信号的产生机理,并从理论上研究了齿轮故障定子电流检测原理以及齿轮在正常和故障状态时的定子电流特性。其次,根据齿轮传动系统的动力学微分方程,在Matlab/Simulink环境下建立了齿轮传动系统故障仿真模型,从仿真角度验证齿轮故障对定子电流的影响机制。然后,结合实验室现有条件和齿轮传动系统的仿真模型,搭建了齿轮故障模拟实验台,在正常和模拟齿轮局部故障两种工况下,采集电动机定子电流信号和齿轮系统的振动信号,使用小波变换和Hilbert变换分析方法对采集的信号进行处理分析与比较。研究结果表明,齿轮的局部故障会引起电机电流的变化,结合小波变换和Hilbert变换两者在信号处理方面的优势,成功地在定子电流中提取了齿轮的故障特征频率及相关频率,定子电流信号与振动信号的对比结果也证明了定子电流法在齿轮故障诊断方面的可行性和优越性,说明定子电流分析方法的不断进步和完善将为机械故障监控和诊断的发展提供强大的技术支持。