基于球轴承的非线性动态模型和考虑球有限尺寸的外滚道缺陷模型,本研究采用了详细的数学推导和理论分析,对外滚道缺陷位于不同角度位置的轴承系统的载荷分布进行了分析。因此,解释了所提出的指数,即水平-垂直同步峰值(HVSPeak)和水平-垂直同步有效值(HVSRMS),与缺陷角度位置之间的近似线性关系的基本机制。更重要的是,理论上证明了HVSRMS近似于一个以缺陷角位置为唯一变量的余切函数,这表明该指数具有良好的抗干扰性和实用性。此外,与HVSPeak、RMS、SampEn和Lemple-Ziv相比,可以看出HVSRMS指数的优越性和必要性。通过仿真和实验结果,验证了HVSRMS指数可以有效地诊断出外滚道缺陷的角度位置。最后,对HVSRMS的信号去噪方法进行了比较和研究,指出了后续研究的方向。