在感应电机的各种故障中,轴承故障占有很高的比例。振动分析法和定子电流法作为两种比较重要的轴承故障诊断方法得到了较为深入的研究,但也有各自的局限性。基于杂散磁场的电机轴承故障检测方法具有幅值特性好、特征频率多等优点,近年来引起了许多研究者的重视。目前,研究者一般只利用径向杂散磁场来进行轴承故障检测,没有对轴向杂散磁场开展深入研究,也没有涉及到径轴向杂散磁场的幅值研究。本文参考了 Schoen和Blodt等学者推导定子电流法的思路,从感应电机轴承故障时引起的气隙变化和转矩波动两个方向分别推导了轴承故障时的杂散磁密表达式。随后,基于磁路模型,推导了感应电机正常时的径、轴向杂散磁密频率特征。同时考虑轴承故障引起的气隙变化和转矩波动,推导出了轴承故障时的径轴向杂散磁密公式,得到了故障特征频率的表达式。本文对径轴向杂散磁场中的故障特征频率的幅值特征开展研究。发现径向杂散磁场中故障特征频率的幅值随着振动倍频的升高而迅速衰减,轴向杂散磁场中故障特征频率的幅值不会因振动倍频的变化而变化,得出了轴向杂散磁场比径向杂散磁场在故障诊断中更有效的结论。本文进行了感应电机模拟轴承故障实验及打孔实际实验,并使用自行设计的感应电机杂散磁场信号采集系统完成对数据的采集工作。在MATLAB中对采集到的感应电机杂散磁场数据进行功率谱分析,可观察到故障特征频率,并对不同振动倍频下的径轴向杂散磁场故障特征频率的幅值进行对比研究。所得结果验证了本文理论推导的正确性,也证明了基于杂散磁场的电机轴承故障检测方法的可行性。