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滚动轴承是异步电动机的重要部件，其运转状态直接影响到电机运行的安全性。因此在线监测轴承工作状态，及时发现轴承早期故障，对保证异步电动机长期可靠运行具有特别重要的意义。利用希尔伯特-黄变换对非平稳信号的敏感性，提出一种可有效提取轴承故障特征的新方法。对振动加速度传感器获取的轴承随机振动信号，进行经验模态分解，自适应地获得本征模态函数，继而对每组本征模态函数进行希尔伯特变换，得到时间-频率-能量三维希尔伯特谱，希尔伯特谱揭示了轴承不同工况的时频特征。试验结果进一步证明了该方法的有效性。