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对齿轮箱的故障诊断，目前普遍采用的是基于振动技术的诊断方法，通过手持式频谱分析仪提取齿轮箱轴承座上或齿轮箱壳体中上部的振动信号，运用适当的信号处理技术，分析可能出现的故障特征信息，以判断发生故障性质及部位。
振动检测技术是基于机械设备在动态下(包括正常状态和异常状态)都会产生振动这一事实，手持式频谱分析仪所检测出来的振动的强弱及其包含的主要频率成分和故障的类型、程度、部位以及原因等有着密切的联系。手持式频谱分析仪可以检测出人的感官和经验无法直接查出的故障因素，尤其是不明显的潜在故障。齿轮箱中的轴、齿轮和轴承在工作时都会产生振动，若发生故障，手持式频谱分析仪的振动信号的能量分布和频率成分将会发生变化，振动信号是齿轮箱故障特征的载体。