滚动轴承作为机械设备中使用最广泛的基础零件,被人们称为机械的关节。机械设备能否正常运行、完成预定功能并达到预期寿命,在很大程度上取决于其基础部件的性能、可靠性和使用寿命。由于滚动轴承在高速、重载荷或恶劣环境中运转极易出现故障,并由此导致其实际寿命与预期寿命相比大大缩减。因此,对滚动轴承进行故障诊断和寿命预测对于有效实施机械设备的视情维修和健康管理具有重要的理论意义和工程实用价值。目前,滚动轴承故障诊断方法众多,但大多数信号分解方法存在分析同一轴承的多通道故障信号不全面的问题。而对于滚动轴承寿命预测的研究,也存在仅提取单一退化变量预测滚动轴承性能退化趋势时可靠性和误差精度较低的问题。在此基础上,本文针对滚动轴承的故障诊断和剩余寿命预测展开研究,主要研究工作如下:1.基于CEEMD与Lempel-Ziv复杂度的滚动轴承单一通道损伤程度评估。首先对滚动轴承某一通道的内、外圈故障信号进行CEEMD分解,通过峭度准则确定有效IMF分量并计算其Lempel-Ziv复杂度指标,根据此指标变化判断出此时滚动轴承所处损伤程度。2.基于MEMD和RVM的滚动轴承多通道故障评判。首先对滚动轴承多通道的外圈故障信号进行MEMD分解,利用相关分析法选取有效MIMF分量,对其提取互近似熵特征,最后利用RVM分类器对滚动轴承多通道外圈故障进行分析和评判。3.基于多退化变量灰色预测模型的滚动轴承剩余寿命预测。首先提取表征滚动轴承全寿命周期振动信号退化趋势的特征参数集,结合参数集与早期故障突变点完成滚动轴承故障初始发生文件的识别,并根据轴承寿命与特征参数之间的映射关系建立多退化变量灰色预测模型,计算出模型的辨识参数,最后利用多退化变量灰色预测模型预测出轴承的剩余寿命。本文针对机械设备中最易发生损坏的核心零部件滚动轴承的故障诊断及剩余寿命预测两大问题,从理论分析与工程应用验证相结合的角度研究了滚动轴承故障诊断及剩余寿命预测的三种方法,可实现预期研究目标,具有一定的工程实际意义。