基于编码器多位转角信号的齿轮故障检测方法，首先在齿轮箱的动力输入输出端安装轴角编码器；然后通过编码器采集齿轮箱的输入输出轴角转角信号；再对转角信号进行处理并且寻找信号中方波周期的参考点，统计信号中的每个方波周期时序长度，根据每个方波的周期数重构周期波动时间序列，计算周期变化时间序列信号的频谱；最后依照输入轴转速及齿轮箱的设计结构参数计算故障齿轮的特征频率成分，当在频谱存在故障特征分量及其高次谐波时，则视为齿轮箱发生了断齿或者异常故障，这种方法对齿轮运行故障的辨识率高，并且有助于快速、准确的判断齿轮箱的运行状态。