针对滚动轴承存在故障时其动态信号表现出的非平稳特性,引入S变换提取滚动轴承振动信号的特征信息。为了解决S变换提取特征得到的二维矩阵维数过高的问题,提出一种基于S变换和非负矩阵分解的滚动轴承振动信号特征提取方法,同时结合支持向量机实现滚动轴承的故障智能诊断。该方法先利用时频分析技术对振动信号进行S变换,然后采用非负矩阵分解方法提取变换后矩阵的特征参数,最后将提取到的故障特征作为支持向量机的输入,利用支持向量机进行轴承故障类型的自动诊断。实验结果表明,该方法能有效地实现滚动轴承故障诊断,效果优于利用S变换和奇异值分解提取滚动轴承振动信号特征。