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针对齿轮箱振动信号的复杂性和随机性,本文采用在时、频域内能更好地反映信号本质特征的小波包分解方法进行分析处理,然后用样本熵作为特征向量,首先把采样得到的时域数据进行三层小波包变换,然后计算分解获得的所有频段的样本熵,用来当作特征值。通过MATLAB实现算法,并用齿轮箱实验台模拟正常、齿顶磨损、断齿三种工况进行实验和分析验证了该方法的有效性。