轴承是工业生产设备中的关键部件,由于长期连续工作在高载荷、高转速下,发生故障的比例极高。同时,各类旋转机械设备不断向复杂、高速、高效的方向发展,对于转速的要求日益提高,转速波动对轴承故障诊断所带来的影响已不容忽视。事实上,从另一个角度看,在转速发生改变的过程中,一些原本微弱的故障信息反而会因此而增强,对其诊断也带来了有利因素。因此,本文研究了变速工况下滚动轴承故障诊断方法,提出一种无转速计阶比跟踪分析方法,基于瞬时频率估计的转速计算是方法的重点。本文对广义解调时频分析方法及其在瞬时估计中的应用进行了研究。主要的研究工作如下:首先,考虑到变速工况下,滚动轴承故障振动信号具有非平稳、多分量、时变的特点,提出了一种基于快速谱峭度的无转速计阶比分析方法。该方法可以在无需安装额外硬件设备的条件下,去除转速波动对诊断带来的影响,对于变速过程中的轴承故障冲击信号诊断良好。其次,应用广义解调时频分析方法从原始振动信号计算出转频信息。通过选取合适的相位函数,广义解调时频分析方法可以有效分离轴承故障冲击信号中的转速信息。与STFT算法相比,广义解调时频分析方法非常适合于处理多分量的调幅调频信号,因而对于变速工况下轴承故障信号的时频分析能力更强。同时,与EMD算法相比较,该方法可以消除端点效应、解决过包络问题,并提高瞬时频率的估计精度。最后,利用本文方法对变速工况下轴承故障仿真信号进行了验证分析。首先,利用快速谱峭度方法从原始振动信号中获取故障冲击信号;然后,利用本文方法对其进行角域重采样,以达到平稳化处理的目的;最后,计算故障冲击信号的包络阶比谱,并根据包络阶比谱实现对变速工况下滚动轴承的故障诊断,仿真结果验证了本方法的可行性和有效性。