汽车变速器作为汽车关键总成之一,其齿轮箱在运动过程中将会产生一定的振动与噪声,严重影响着汽车的乘坐舒适性。汽车变速器的齿轮箱主要分为定轴齿轮箱和行星齿轮箱,两者的结构不同,导致其振动信号所含的特征信息不同。研究齿轮箱在正常和故障情况下的振动响应特征,对齿轮箱的故障诊断工作具有重要的意义。论文的主要结论如下:(1)建立定轴齿轮箱和行星齿轮箱的刚柔耦合模型,并使用CAD Contact Force模拟齿轮接触副,仿真计算定轴齿轮箱和行星齿轮箱在正常情况下的各部件转速和振动加速度,验证模型的正确性。(2)建立齿轮故障模型,组装成故障齿轮箱刚柔耦合模型,研究定轴齿轮箱在各种故障情况下的调制边频带特征。平稳型故障时,振动响应包括啮合频率及其倍频以及两侧出现的以故障齿轮转频为特征频率的调制边频带;冲击型故障时,振动响应包括以共振频率和啮合频率及其倍频为载波频率,以故障齿轮转频及其倍频为调制频率的调制边带;复合型故障的振动响应具有单一故障所具有的全部特征。通过实验验证了仿真分析的正确性。(3)在行星齿轮箱刚柔耦合模型的基础上,对浮动太阳轮正常和故障情况下的振动响应进行了系统的分析。太阳轮浮动时,其振动响应阶次谱上主要有被N倍行星架转频阶次整除的峰值阶次成分、行星架通过频率阶次和2倍太阳轮绝对转频阶次的调制边带;出现太阳轮平稳型故障时,除了正常振动响应阶次外,还有太阳轮与行星架的相对转频阶次的调制边带和其再次调制2倍太阳轮绝对转频阶次产生的特殊阶次;浮动太阳轮出现断齿故障时,除了正常振动响应阶次外,还有峰值阶次两侧和共振带内产生间隔为3倍太阳轮与行星架的相对转频阶次及其倍频的故障调制边带和其再次调制2倍太阳轮绝对转频阶次产生的特殊阶次;复合型故障具有单一故障所具有的全部特征,同时还有大量的其他阶次成分。通过2组实验验证了仿真分析正确性。