齿轮作为传动系统的核心零件被广泛应用风机、高铁、直升机等当中。在齿轮运行的整个生命周期中,齿面磨损会由于摩擦润滑状态的影响不可避免地一直发生,随着磨损的不断发展,会造成齿面严重磨损等故障。因此,十分有必要开展对齿面摩擦润滑状态识别与齿面磨损损伤状态监测的深入研究。但由于早期磨损信号的特征通常十分微弱,在实际监测中容易淹没于噪声中难以得到有效提取和识别,这使得对齿轮摩擦磨损状态的在线精准监测难以实现。振动信号作为一种传统的机械故障诊断方法,由于其具有容易测取、信号表现直观等特点,常应用于齿轮运行状态的在线监测。而声发射检测技术作为一种新型无损检测方法,因其能有效地监测材料表面的微小损伤,也被大量应用于各类设备的摩擦润滑状态识别。本文在深入研究齿面摩擦润滑机理和齿轮动力学的基础上,基于赫兹接触理论,建立了基于齿面摩擦润滑状态的声发射模型。在此基础上,本文提出了一种基于声发射信号的齿轮摩擦状态识别方法。该方法首先使用小波阈值降噪对信号进行降噪处理,以提高信噪比。之后运用小波包变换,将声发射信号进行分解,从中选取齿面摩擦特征明显的小波包节点,对声发射信号进行重构。最后,从重构信号中提取齿轮的摩擦润滑信息。在机械封闭式齿轮试验台上进行齿轮运转试验,采集不同工况下的声发射信号。试验结果表明:声发射信号能够有效地地表征齿面摩擦润滑状态,齿面微凸体间的接触作用是齿轮箱内的主要声发射源,该作用主要集中于齿轮的啮入和单齿啮合阶段。此外,声发射信号能量受润滑油粘度的影响最大,其次是转速,负载对声发射信号幅值的影响较小。试验结果与建立的声发射模型所预测的趋势相符合,同时验证了所提出的摩擦状态识别方法的有效性。调制信号双谱边带估计作为一种能够有效揭示信号调制特性,抑制噪声干扰的信号处理手段,可以有效地提取信号中的磨损特征。然而,该方法的分析效果受所选择频段的影响较大,对此本文提出了一种小波包能量谱与调制信号双谱边带估计相结合的分析方法。首先,依据信号的小波包能量进行分析频段的优选,然后对所选频段进行调制信号双谱边带估计以提取齿面磨损特征,最后提出一个无量纲参数衡量齿面磨损损伤程度。试验与仿真结果表明:相较于传统的包络解调分析等其它方法,本文提出的方法具有更强的鲁棒性,可以更好地反映齿面磨损损伤程度与发生位置。