一、噪聲產生的機理
從物理上來講，噪聲指的是強度和頻率都是沒有規律、雜亂無章變化的聲音，主要通過對噪聲的強弱和頻譜分析來進行度量。球軸承的噪聲是在內圈旋轉外圈固定的條件下，通過聲級計所測量的聲壓級別來進行評定。物體振動會發出噪聲，而機械噪聲來源于機械部件之間的交變作用力。根據力的傳遞方式和作用，這些交變力一般可分為周期性作用力、撞擊力和摩擦力三個種類。
周期性的作用力會激起機械零部件的穩態振動，同時產生噪聲，并以聲波形式向四周輻射能量。從原理上說這種穩態振動是很難完全消除的，要控制這種噪聲，最根本的辦法是消除或減小引起振動的力。
很多機械的噪聲主要都來源于機械零部件間的相互撞擊，要降低這種噪聲首先要減小振動的水平或增加阻尼。摩擦噪聲是由于物體之間的摩擦所引起的噪聲。產生摩擦時摩擦力大，則振動幅值大。所以減小摩擦噪聲的有效方法是減小摩擦力。由以上噪聲的分類及其激勵表現形式，可將軸承噪聲分為∶軸承固有噪聲、因設計和工藝加工誤差而形成的噪聲以及傷痕和夾雜物引起的噪聲。
滾動軸承發出噪聲的主要原因是由于滾動軸承在轉動過程中，在負載作用下，滾動軸承產生變形引起振動而發出的。
二、噪聲的分類與產生的原因
1.滾動軸承的固有噪聲
假如軸承的各種控制尺寸均為理想尺寸（即內、外滾道和滾動體均為圓，有游隙）并且不存在任何誤差，當軸承旋轉時也會產生固有噪聲，對滾動軸承而言這是其本身固有的一種噪聲，是不可避免的。
這種噪聲是由于軸承旋轉而發生的一種平穩、連續的噪聲，它是一個基本噪聲。該噪聲是由彈性套圈彎曲的固有振動引起的。這種振動在徑向和軸向方向上都存在。在數學上可以用卷積分來描述∶設彈性 交變力為F（t），系統的阻尼為c，系統質量為m，系統彈簧剛度為k，則系統數學方程為∶
從微分方程的解中可以看出，固有振動引起的噪聲的顯著特點是：即使回轉速度發生變化，但噪聲的主頻率幾乎不變，即主頻率與轉速無關，但聲壓級隨著轉速的提高而增加?？梢酝ㄟ^提高套圈端面的平面度、增加套圈厚度等方法使固有噪聲得到改善。
這種的噪聲是由軸承設計或工藝制造誤差造成的。它主要包含以下5種噪聲。
即使使用最先進的加工技術及最精密的加工儀器來加工滾道或滾動體表面，也不可能制作出絕對理想的圓形。即在滾道和滾動體表面總是存在著任意的微小的形狀誤差，這種誤差在宏觀上表現為形位誤差，在微觀上表現為波紋度和粗糙度。由波紋度和粗糙度產生的振動包括一系列的隨機脈沖，當軸承旋轉時，這些脈沖將引起軸承的"滾道噪聲"，這種噪聲構成了軸承噪聲的主要成分。其實滾道聲所激發的聲能是有限的，如在正常情況下，優質的6203軸承滾道聲為25~27dB。
③不論轉速如何變化，噪聲主頻率幾乎不變而聲壓級則隨轉速增加而提高;
⑤軸承座剛性增大，總聲壓級降低，即使轉速升高，其總聲壓級也增加不大;
⑥潤滑劑黏度越高，聲壓級越低，但對于脂潤滑，其黏度、皂纖維的形狀大小也會影響噪聲值。
嚴格控制套圈滾道和滾動體的圓度、波紋度、粗糙度和滾動體的加工精度，可以顯著降低滾道噪聲。
滾動體噪聲是指滾動體相對于滾動面回轉、滑動、摩擦及撞擊時產生的噪聲。該噪聲主要發生在滾動體進入和退出載荷區的時刻。當軸承在承受徑向載荷的條件下運轉時，在軸承內存在載荷區和非載荷區。由于軸承具有一定的徑向游隙，所以非載荷區的滾動體與內滾道不接觸，但由于離心力的作用其可能與外圈接觸。為此，在低轉速下，當離心力小于滾動體自重時，滾動體就會下落從而與內滾道或保持架發生碰撞并激發軸承的固有振動而引起噪聲。
①使用潤滑油潤滑時不易產生噪聲，使用脂潤滑時容易產生，使用劣質潤滑脂更易產生噪聲；
③只承受徑向載荷且徑向游隙較大時也易產生，實際上滾子軸承最容易產生滾動嗓聲；
④在某特定范圍內也會產生，并且不同尺寸的軸承其速度范圍也不同;
⑥該強迫振動常激發外圈的二階、三階彎曲固有振動，從而發出噪聲。
保持架噪聲是軸承在旋轉過程中保持架的自由振動以及保持架與滾動體或套圈相撞擊而發出的。一般情況下這種噪聲是由于滾動體和保持架、保持架與引導面之間的滑動摩擦而引起的。保持架和滾動體發生相互撞擊而發出的聲音具有周期性。當采用滾動體引導保持架時，這種運動的不穩定性較為嚴重。深溝球軸承的沖壓保持架較薄，在徑向和軸向平面內的彎曲剛度較低，整體穩定性差，軸承高速旋轉時就會因彎曲變形而產生自激振動，從而引起"蜂鳴聲"。保持架噪聲特點如下∶
①為使保持架公轉運動穩定，應盡量采用套圈引導方式并注意給予引導面充分的潤滑。對在高速運轉條件下的圓錐滾子軸承的結構給予改進，將滾子引導的L型沖壓保持架改為套圈擋邊引導的Z型保持架；
②軸承高速旋轉時，兜孔間隙（保持架放置滾珠的孔與滾珠之間的間隙）大的軸承其保持架振動振幅遠大于兜孔間隙小的保持架振動振幅，所以兜孔間隙取值尤為重要；
④盡量提高保持架制造精度，改善保持架表面質量，將有利于減小滾動體與保持架發生碰撞與摩擦，從而減小噪聲；
⑤積極采用先進的清洗技術，對零配件和合套后的成品進行有效、徹底的清洗，提高軸承的潔凈度。
滾動軸承噪聲基本上是由軸承圈的振動引起。其中軸承圈的結構、剛度、制造精度、安裝條件、使用情況等因數對其振動影響較大。如果軸承內圈滾道上的徑向波紋較大，當滾珠軸承的內圈轉動到此處時，滾珠將都處在波峰峰頂，不僅會引起外圈的徑向振動，而且還將引起外圈的軸向振動。
該噪聲是金屬間產生相當劇烈的滑動摩擦時發出的尖叫聲，盡管此時軸承溫升不高，對軸承壽命和潤滑脂壽命也無多大影響也不影響旋轉，但其不悅耳聲令人不安。承受徑向載荷的大型短圓柱滾子軸承常有此噪聲。這種噪聲可采用減小軸承徑向游隙和采用淺度外圈滾道結構來防止。尖鳴噪聲特點為∶
③隨著軸承尺寸增大而減小并且常在某轉速范圍內出現；
⑤它的出現是無規則、不可預知的，并且與填脂量及脂的性能、軸承安裝運轉條件有關。
該類噪聲主要是由不文明生產導致的碰傷、卡傷或由于發生疲勞剝落、銹蝕斑痕以及夾雜物進入軸承工作面引起的。
當滾動表面具有裂紋、碰傷、壓坑和銹斑時，就會產生周期性的振動和噪聲，當轉速一定時，其周期保持不變，隨著轉速的降低，其周期將變長。若滾道有損傷，則會發出連續的聲音;若滾動體有損傷，則會發出若有若無的聲音，但該聲音必定是周期性出現的，其周期與軸承規格、轉速及損傷位置有關。該類噪聲具有頻譜范圍寬和能量大的特點，很容易利用FFT（傅立葉快速變換法）技術進行在線監測，到目前為止對該方面的研究比較透徹。近年來，小波變換技術（Wavelet Transform）被廣泛地應用到振動頻譜的分析工作中，其中心就是濃縮信息，從大量的信息當中提取出弱信號，進行早期診斷。小波變換技術增強了對這種周期性損傷噪聲振動的監測和辨別能力。
摩擦噪聲是指滾珠軸承上的異常噪聲，通常出現在較大型的軸承上，特別是采用脂潤滑的軸承，當潤滑性能不好時更容易發生。此外軸承在只承受徑向載荷而徑向間隙又比較大時也容易產生摩擦聲。摩擦聲的發生是不穩定的，有時連續發生，有時間歇發生，而且隨轉速的變化而不同。并且該噪聲只發生在一定的轉速范圍內，而該轉速范圍因軸承型號不同而不同。實驗研究表明，滾動軸承摩擦聲的產生不僅與潤滑油性質有直接關系而且與軸承外滾道的加工質量也有關系。
滾動軸承產生機械振動和噪聲的原因除上述分析的幾種情況外，還與軸承環的幾何形狀、波紋度、偏心量、滾道的振擺以及滾動體的圓度及幾何形狀等因素有關。當滾動軸承滾道表面或滾動體上出現毛刺傷痕、銹斑等缺陷時，軸承在運轉過程中將產生應力變化，從而引起高頻振動。這些缺陷如果出現在滾道上，產生的噪聲往往是連續的;如發生在滾動體上，噪聲則是周期性的時有時無的。滾動軸承中如落入雜質和顆粒狀灰塵，也可能使其發出不穩定的噪聲。軸承的徑向間隙也是引起噪聲的因素。實踐表明∶間隙過小會發出音調較高的噪聲，間隙過大則會產生較大的轟鳴聲。對于高速旋轉的軸承來說，保持架周圍的空氣擾動對噪聲影響較大，設計時應重點考慮。
夾雜物噪聲是指在軸承的運轉過程中由于各種灰塵、鐵屑等雜質侵入軸承工作面而造成的非周期性的振動和噪聲，具有隨機性。尤其是小型和微型軸承對它十分敏感。當有污物存在時，不僅會損傷滾動面，而且還會降低軸承使用壽命。
文章來源軋機軸承
