齿轮箱是高线精轧机的主要零部件之一,因其处于连续工作状态,且工况极其恶劣而易发生故障。因此研究齿轮箱诊断对于降低设备维修费用,提高产品质量和市场竞争力具有重要的工程应用价值。论文主要工作如下:　　 (1)针对轧机生产线的关键设备——轧机齿轮箱,重点讨论了齿轮箱主要零部件滚动轴承和齿轮的常见故障形式、故障特征频率,讨论了齿轮箱振动信号调幅和调频的产生机理,并针对首钢高线厂的高速线材轧机,计算了某架机组的故障特征频率。　　 (2)针对高速线材轧机齿轮箱的特点,设计了在线监测系统的总体方案,给出了较合理的振动测点和转速测点的设置方案。进而对在线监测系统硬件进行了选型,并简要介绍了常规的故障特征提取方法。　　 (3)针对轧机齿轮箱常见的调制信号,分析了Hilbert包络解调和能量算子解调的基本原理,并以仿真信号验证了该方法在调制信号解调中的有效性,最终结合工程数据,分析了轧机滚动轴承点蚀和齿轮断齿故障的振动信号,得出了正确的故障判断。　　 (4)针对轧机齿轮箱振动信号的非平稳和强噪声特性,介绍了提升小波变换的基本原理,构造了预测器和更新器,并将提升小波和Hilbert包络解调及能量算子解调方法有机的结合在一起,成功提取出轧机齿轮箱断齿故障的特征信息。