电力机车走行部作为铁路车辆的“飞毛腿”，直接决定了机车运行的质量，而滚动轴承又是走行部中至关重要的零件，也是机车故障频发的零件。因此，对机车走行部的滚动轴承开展故障诊断研究具有十分深远意义。电力机车拥有一个复杂的机电复合系统，加之走行部工作环境恶劣，以及滚动轴承故障种类多样、成因复杂，显然根据单一物理量进行滚动轴承的故障诊断存在明显局限性。
　　本课题源于铁路机车现场实际需求，基于温度和振动两个物理量，进行电力机车走行部轴承监测与故障诊断研究，介绍了滚动轴承温度和振动的故障机理，为后续的温度和振动诊断方法提供依据。从中国铁路太原局资助课题的轴温监测报警装置入手，针对现有轴温报警机制，提出一种改进的轴温监测预警机制作为温度诊断方法；根据振动信号处理在发现轴承早期故障的突出优势，引入了目前振动诊断方法中最为广泛应用的共振解调技术，在Matlab上设计一种仿真程序算法作为振动诊断方法；同时运用温度和振动诊断，以机车运行工况为判别条件，制定一种多物理量联合的策略作为诊断方法。本文主要工作内容包括：
　　（1）根据和谐型电力机车轴温状态监测的实际需求，针对监测数据异常值所导致的误报，以及阈值报警发生时，故障往往处于后期，存在现场处置时间不足的问题。本文采用四分位算法进行预处理消除误报，在绝对-相对轴温故障判别模型的基础上，运用动态时间规整，改进走行部关联测点的温差计算方式，将D-S证据理论应用于轴温故障诊断，提出基于模糊集合论的基本概率分配函数，得出故障信度值为现场预警决策提供依据。实例诊断表明该方法能从大量轴温数据中查找出故障隐患车轴，提前预警处理，保障行车安全。
　　（2）根据机车轴承共振解调技术实施的硬件方案，针对加速度传感器需额外内设电子共振器，本文设计一种基于Matlab软件的仿真程序算法，通过巴特沃斯带通滤波代替硬件中的电子共振器，实现广义共振信号的分离、放大，调用希尔伯特变换和Savitzky-Golay平滑滤波程序对信号进行解调，经傅里叶变换提取出轴承故障特征频率作为诊断依据。仿真操作与实例应用表明，即使在使用普通加速度传感器的情况下，该算法依旧可以有效识别轴承的故障隐患，精确定位故障发生位置。
　　（3）根据机车温度和振动诊断各自的特点，针对机车低速工况下导致的传感器失效、故障特征频率低的现象。本文通过对温度、振动、速度多个物理量进行采集，结合信息融合，设定轴温预警机制，依据车速优化主辅元物理量的设定，形成联合诊断策略。并基于GUI制作软件界面，将温度、振动、速度数据导入测试，实例运行表明该软件运算结果正确，能作为实际的轴承监测与诊断系统上位机。