车辆齿轮微小裂纹缺陷产生的振动信号十分微弱,易淹没在背景噪声信号中难以被发现和提取,进而造成严重的安全事故和经济损失。以圆柱直齿轮为研究对象,应用共振对微弱振动信号的放大作用,提出一种针对齿轮微小裂纹缺陷检测的结构调谐共振方法。采用有限元模态分析技术与实验模态分析技术相结合的手段,构建了基于结构调谐共振的实验测试系统,并利用该测试系统对直齿轮微小裂纹缺陷进行检测。实验结果表明,该测试系统所测信号频谱中啮合频率周围的边频带频率更明显,更有利于齿轮微小缺陷的识别和诊断,为齿轮故障诊断提供了一种新的方法和思路。