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齿轮箱作为机械设备中广泛应用的部件很容易出现故障，有必要对其进行状态监测和故障诊断。目前，齿轮箱典型故障特征的提取主要以大量的实验为基础，通过人为手段对物理样机设置各种故障，进而测得所需实验数据，再结合齿轮振动机理等相关理论来完成。 随着计算机技术的发展和完善，借助虚拟样机技术可以仿真模拟机械系统的故障，通过仿真得到故障情况下机械系统的各种特性，再与正常情况下的特性进行对比，从而可以提取模拟故障的故障特征，为该系统的故障诊断提供一定依据。与传统的故障特征提取方法相比，借助虚拟样机技术进行故障特征提取可以节约成本，缩短实验时间，并且可以对机械系统运行过程中各类可能出现的故障进行模拟。 鉴于此，本文借助虚拟样机技术来进行齿轮箱典型故障特征的提取研究。其结果与齿轮振动机理和信号调制理论等基本相吻合，进而为齿轮箱典型故障特征的提取探索了一种新的方法。主要工作内容如下: (1)建立了齿轮箱实体模型。利用三维实体造型软件Solidworks，创建了齿轮箱三维实体零件及装配体模型，并运用Solidworks联合VB的方法，实现直齿圆柱齿轮参数化建模。 (2)建立了齿轮箱刚柔耦合虚拟样机模型。探讨了Solidworks与ADAMS之间的数据转换方法，将齿轮箱三维实体模型导入ADAMS，生成齿轮箱多刚体模型，利用ANSYS有限元分析软件将齿轮箱中的部分零件柔性化后替换多刚体模型中的相应零件，通过添加输入驱动、负载以及约束等，完成齿轮箱刚柔耦合虚拟样机模型的建立。 (3)实现了虚拟样机下齿轮箱典型故障的特征提取。通过对齿轮箱刚柔耦合虚拟样机模型在正常无故障以及齿轮磨损、齿轮裂纹和断齿等类型的故障状态下进行仿真，得到的仿真结果与理论计算值及实验数据基本一致，从而验证了本文所建模型的准确性与可信性。因此，通过与正常状态下的振动信号进行对比，实现对齿轮箱不同类型故障的特征提取。