滚动轴承是机械结构的重要元件之一,其状态直接影响到整个机械系统的运行。准确、可靠地评估轴承的损伤状态及寿命进程对设备能否安全运行意义重大。然而目前轴承状态监测所用传感器主要为分立式结构,是将封装完成的传感器与轴承或机架相接触,此种监测方式不仅会受到设备的结构限制,而且很多时候只能间接获得需要采集的信息,降低了传感的准确性。因此,本文针对现存轴承疲劳状态监测手段的不足,在考虑轴承运转工况和空间结构的情况下,对传感器与轴承的集成技术开展了相关研究,提出了一种基于集成声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)传感器的滚动轴承状态监测系统,直接将声表面波器件集成于轴承端面,通过天线实现SAW传感器信号的无线传输,为轴承状态监测的一体化和智能化提供了新的思路,具有十分重要的研究意义。首先,本文根据使用工况,设计了SAW传感器的结构形式,并根据现有加工条件,综合考虑SAW传感器的性能指标,确定了SAW传感器的膜系结构和具体尺寸参数;利用COMSOL Multiphysics 5.3对所设计SAW传感器的谐振频率进行了仿真,确定了SAW传感器在瑞利波模式下的中心频率;并对SAW阅读器进行了方案设计、系统实现及程序设计。然后,确定了压电层和电极层的制备工艺,研究了溅射功率、气氛比例、气氛压强和基片温度对所制备薄膜结构的影响,优化选取了最终制备所需的工艺参数,按照工艺参数成功制备了所需的薄膜结构,并对压电层和电极层的晶体结构、表面形貌以及压电性能等参数进行了表征;确定了叉指电极和反射栅的加工工艺并成功获得质量良好的表面栅格结构;对所获得的SAW传感器进行了分割,获得了单个SAW传感器,并测试了SAW传感器的谐振频率,与仿真结果基本一致。最后,设计完成了SAW器件本体与轴承套圈的集成方案,包括信号收发天线的设计制作,用于引线连接和保护SAW器件表面的柔性电路板的设计制作以及用于转接柔性电路板与天线的PCB板的制作,并利用高温结构胶和导电银胶将上述部件集成为一体;通过温度标定试验和应变响应试验获取了所制备传感器的温度响应特性和应变响应特性,通过静力学试验为SAW传感器的位置设置提供了指导,并通过动态响应试验验证了本文所研制的SAW传感器状态监测系统的可行性。