针对现有煤矿机械轴承故障自适应诊断方法易受高频噪声和间断噪声干扰而导致原始信号分解和特征提取精度较低的问题，提出了一种基于改进局部均值分解的煤矿机械轴承故障诊断方法。该方法在局部均值分解方法的自适应分解部分采用噪声辅助分解方法，将高斯白噪声加入原始信号，然后进行局部均值分解，以抑制高频噪声及间断噪声对信号分解的影响；在特征参数提取部分对乘积函数分量进行Hilbert变换，然后进行特征参数提取，以实现在全部取值范围内提取特征参数。仿真及测试结果表明，该方法对轴承故障信号分解和特征参数提取的效果较好，对轴承内外圈故障诊断的准确性较高。