电机的研制是现代能源转换行业最重要的成就之一,随着科学技术的发展和生产效率的提高,电机不断向高速、高精度和高可靠性的目标发展,电机的结构也日趋复杂化。由于电机由于材料寿命的限制、性能恶化、环境污染、制造缺陷或是在电机工作时受人为因素影响,最终会导致失效,不仅影响生产效率,甚至会导致严重的安全问题。而这需要通过连续地监考电机的工作状态来预防。滚动轴承被广泛应用于高精密机械设备中,电机中的轴承是电机零部件中最容易损伤的零部件之一。轴承是否正常运转直接决定电机能否正常工作,特别是交流伺服电机对控制精度要求极高。因此,对电机轴承展开故障诊断研究具有重要意义。本文在分析轴承故障机理的基础上,提出了基于过零理论的伺服电机轴承的故障诊断研究方法,并将其用于轴承失效、轴承微弱故障和声发射数据的特征提取。主要包括以下几个方面的内容:(1)结合电机状态监测的理论基础,阐述了论文选题的背景和研究意义。回顾和分析了国内外电机状态监测和故障诊断系统,在滚动轴承特征提取、故障诊断方法的研究热点和现状,确定了本文的研究内容和技术框架。(2)介绍了电机的结构和工作原理,着重介绍了电机的结构和运动特征,由轴承的故障机理推出计算轴承故障特征频率的方法。结合加速度信号的时频分析方法,提出了一种基于阈值过零理论的轴承故障特征提取方法来提取滚动轴承失效、微弱故障信号和声发射信号。(3)通过过零特征提取和谱熵提取时间长度对比,说明过零方法的高效性,通过轴承两两故障间欧式距离的计算,评价过零特征在不同窗长和间隔下的分类能力并得到最优窗长,通过平均分阈值和不平均分阈值对轴承故障分类效果的对比,得出不平均分阈值的分类效果优于平均分阈值的分类效果。