滚动轴承是旋转机械设备中最常见的部分,对于机车走行部来说滚动轴承的正常运转对机车整体的安全起着举足轻重的作用。为了减少事故的发生,降低由此带来的重大经济损失,滚动轴承的故障诊断和监测技术的研究一向是机械设备故障诊断领域的重要课题。而对轴承故障的实时诊断和在线状态监测可更加显著地降低事故的发生率,是机车安全运行的重要保证。所以,本文以滚动轴承为研究对象,从轴承因故障产生的振动信号处着手处理,针对滚动轴承实时故障特征提取及其在线监测和诊断的问题,开展了一系列的研究工作。主要内容如下:首先,确定整体测量方案,本设计方案中主要用到编程软件是LabVIEW,根据相关规范选定实验所需硬件设备,最终确定采取美国NI公司的硬件设备来进行数据采集和分析。软件系统采用了LabVIEW的实时扩展模块即RT模块来扩展Windows系统的实时性。由此搭建出来的实时系统不仅开发程序便捷,而且能满足实时性要求准确地采集轴承信号。针对轴承恒转速和变转速的不同工况,分别采用了共振解调和阶次分析两种不同的算法分进行分析和监测,从而可以从不同工况下更加完善地监测轴承的运行状态是否良好。其次,结合轴承故障理论以及实际工程应用,阐明了此课题的国内外研究现状及研究意义,对滚动轴承的结构、振动机理、诊断方法及各方法在滚动轴承故障特征提取中应用的研究现状、研究进展与发展趋势进行了较为全面的阐述。并且展示了实验室的轴承实验平台以及研究对象轴承的实物图,然后按照械故障诊断理论论述了轴承各部分故障的特征频率的计算公式。再次,针对普通Windows实时性差的缺点,选用LabVIEW RT和NI硬件设备实现了对Windows实时性的扩展。实验证明,对于平稳信号共振解调可以很好地完成轴承故障特征频率的提取及故障结果分析,对于非平稳信号阶次分析法可以很好的完成轴承的状态监测,并克服频率混叠。本实验设计的系统,不但有非常易于操作且友好的界面,而且具有性能可靠以及容易扩展等优势,可以实现对滚动轴承的实时故障诊断和状态监测,平稳工况下采用共振解调法更可以实现在线和离线情况下对轴承诊断精度的对比。最后,在系统采集数据、实时分析、离线分析、阶次分析的功能的基础上,进一步完善登陆界面和主界面,使基于LabVIEW RT的实时故障诊断系统操作界面更具有简洁性、美观性和易于操作等优点。在已搭建好的旋转实验平台上,按照规范的操作步骤,装换不同故障类型的实验轴承,多次测试不同故障类型轴承的诊断结果,观察测试结果是否与已知轴承故障类型一致,从而验证了实时故障诊断系统的准确性。