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随着直升机技术的发展，直升机受到广泛的应用。在海上救急、火灾救援、消防、医疗救助、观光旅游等领域，直升机的队伍都在不断壮大。然而，时有发生的直升机坠毁事故也在不时地警告着人们：开展直升机故障诊断的研究十分迫切。直升机传动系统作为其动力传输唯一的通道，一旦发生故障，将很可能造成重大的损失，据数据统计，由传动系统齿轮箱引起的故障是直升机机械故障中最主要的故障之一。直升机传动系统齿轮箱结构非常复杂，背景噪声十分丰富，所以有效地解决背景噪声下基于时频分布的故障特征提取是研究的关键。因此设计基于时频分析的直升机传动系统齿轮箱故障诊断软件对直升机的安全和效能具有重要的工程意义。论文主要的研究内容如下：1、分析了直升机传动系统齿轮箱的基本结构，研究了滚动轴承和齿轮的主要的失效形式及故障机理。2、对常见的时频分析方法进行了研究，如短时傅里叶变换方法、Wigner-Ville时频分布、伪Wigner-Ville时频分布、平滑伪Wigner-Ville时频分布、EMD分解。通过对仿真信号的分析，研究了上述方法的优势和局限性，为软件算法的开发提供了理论基础。3、研究LCD方法的基本理论，针对LCD方法的端点效应，提出了自适应波形匹配延拓法，仿真信号的分析表明，该方法很好地解决了其端点效应问题，通过进一步分析，当对仿真信号进行LCD分解，发现得到的低频ISC分量在原始信号极值点时刻出现“驻点”，分析了低频ISC分量“驻点”产生的原因，进而提出了一种消除较低频分量“驻点”的局部特征尺度分解的改进方法，最后通过与EMD的比较，改进LCD在计算时间和迭代次数上要优于EMD，十分适合故障的实时分析。4、具体设计了直升机传动系统齿轮箱时频分析软件。分析了该时频分析软件的总体设计方案，同时分析了该时频分析软件主要的功能。对时频分析软件的主要模块进行了设计，通过对一仿真信号分别在Matlab和Labwindows/CVI编译环境下进行时频分析，验证CVI软件中时频分析算法的正确性，最后将软件应用于直升机传动系统齿轮箱滚动轴承内圈、外圈以及齿轮断齿、裂纹的故障诊断中，说明该软件的实用性。