针对恶劣环境影响下齿轮特征信息难以被有效提取出来的情况，提出了一种基于自适应随机共振降噪和改进局部均值分解的齿轮故障诊断算法。利用粒子群优化算法对随机共振参数进行优选，实现最佳随机共振输出，提取出微弱故障信息；基于故障特征频率信噪比，改进局部均值分解，剔除伪分量的干扰，提取模糊熵特征对齿轮类型进行诊断识别。实验研究表明，该方法能较好地识别出多种齿轮类型，是一种有效的齿轮故障诊断算法。