变速箱的变速、储能、增加扭矩等作用，使它成为动力机械中应用十分广泛的通用部件之一。它的工作是否正常涉及到整台机器或机组的工作性能。变速箱的工作形式和结构复杂性，又使得它容易引发故障。因此，变速箱的质量检测在动力机械工程中占有重要的地位。
　　本文运用故障诊断技术分析变速箱出现故障的原因。实施故障诊断技术的首要步骤是获得反应检测对象运行状态的诊断信息。在动力机械工程中，获得诊断信息的常用方法有直接观察法、振动噪声检测法、磨损残留物检测法和运行性能监测法等。对变速箱而言，振动和噪声信号是故障诊断的重要信息。
　　变速箱的噪声水平可以从客观上反映变速箱的工作状态，而成为其质量检测的指标之一。在设计变速箱时，就规定了其噪声标准。声与振动紧密地联系在一起，是源与流的关系。因振动而发声的物体即是声源，当振动以波的形式在弹性媒质中传播时，便形成声波。噪声是人类不希望听到的声音，是一种环境污染，会对人造成生理和心理的危害。因而，对噪声的监测、诊断和控制是多门学科尤其是机械工程研究的重要课题。
　　变速箱在工作中，内部构件，如齿轮、轴承等，不断产生振动冲击。当有故障存在时，其振动强度增大，噪声水平超标。本文根据振动和噪声谱，利用相干函数分析，结合实验手段，分析了一台BJ212型变速箱噪声超标的原因。

1　变速箱振动系统响应及相干函数

1.1　振动系统响应分析
　　变速箱是由箱体、轴、轴承和齿轮等组成的，因此箱内存在多种激励。主要有简谐激励、周期激励和随机激励三种形式。其中轴承中的滚动体在通过负荷区时产生简谐激励，齿轮啮合以及齿面节线冲击和啮合冲击产生周期激励，而由于轴承和齿轮的设计不当等原因则引起随机振动。在小振动的情况下，可以假设为小阻尼中参数系统，故可从其振动微分方程中求得其时域响应。
　　鉴于建立变速箱的实际振动模型很困难，数学方程不容易建立起来，因此在工程上一般是分析其频域响应。在线性系统中激励和响应在功率谱图上的关系如图1所示，其中F_h为简谐激励的频谱，F_s为周期激励的频谱，F_r为随机激励的频谱。