本发明公开了基于非同步与同步模糊相似度的齿轮故障特征抽取方法，确定同步数据获取的采样频率、采样长度、齿轮每转内的同步采样点数、嵌入维数m、时间延迟τ、相似容度阈值r；以齿轮转速作为参考，利用振动传感器和转速传感器采集同步振动数据X；根据预先设定的时间延迟τ和嵌入维数m，将同步振动数据进行相空间重构；利用中心化处理方法对相空间P中每个m维向量进行中心化处理，得到振动数据的非同步分量相空间P1；计算非同步分量相空间P1中各m维向量之间的距离；计算非同步模糊相似度；利用同步平均处理方法对相空间P中每个m维向量进行同步平均处理，得到振动数据的同步分量相空间P2；计算同步分量相空间P2中各m维向量之间的距离；计算同步模糊相似度；将非同步模糊相似度和同步模糊相似度作为齿轮故障特征。本发明可用于齿轮故障特征抽取，所抽取的故障特征可以被用于诊断齿轮故障类型。