在时频分析过程中,采用传统的短时傅里叶变换与小波变换,均不能同时拥有良好的时间分辨率和频率分辨率,针对这一问题,提出了一种基于二阶同步挤压变换的齿轮箱故障识别方法.首先,在时频分析中,利用含有上、下边频带的模拟信号,对二阶同步挤压变换的信号提取效果进行了测试;通过加入不同程度的高斯白噪声,对二阶同步挤压变换的抗噪性能进行了测试;然后,以国内某现役地铁齿轮箱实体为研究对象,通过软件构造了其计算机虚拟样机,并借助有限元软件生成了以箱体为柔性体、传动系统为刚性体的齿轮箱刚柔耦合模型,并得到了含有断齿故障的齿轮箱和正常状态齿轮箱的测点位置振动加速度信号;最后,采用二阶同步挤压变换成功地识别出了含有断齿故障状态下齿轮箱的啮合频率和边频带,以及正常齿轮运转过程中的啮合频率.研究结果表明:相较于同步挤压变换以及传统时频分析方法,二阶同步挤压变换具有更好的时频分辨率,可以为后续的地铁齿轮箱振动信号实测以及信号识别提供一种可靠的工具.