一、设计与制造阶段的源头控制

1. 几何参数优化

接触角匹配

根据载荷类型选择合适接触角（如轻载选 15°，中载选 25°，重载选 40°），避免接触角过小导致轴向刚度不足引发振动，或过大导致摩擦生热加剧噪声。

曲率半径系数

内、外圈沟道曲率半径与钢球直径的比值（通常取 1.03~1.08）需精确计算，曲率过小易产生边缘应力集中，过大则导致钢球与沟道接触面积不足，均可能引发异常噪声。

案例：某主轴轴 承将接触角从 25° 调整为 15° 并优化曲率半径后，高速运转时噪声降低 5dB (A)。

2. 精度等级与公差控制

公差等级选择

精密设备（如机床主轴）需选用 P4 级以上轴 承，控制尺寸公差（如内径公差≤±2.5μm，外径公差≤±4μm）和形位公差（如滚道圆度≤1.5μm），减少因尺寸偏差导致的运转偏心噪声。

表面粗糙度优化

滚道及钢球表面粗糙度 Ra 值控制在 0.2μm 以下（普通级轴 承）或 0.1μm 以下（精密级），降低微观不平度引起的振动噪声。

3. 材料与热处理改进

高纯净度钢材

采用电渣重熔轴 承钢（如 GCr15SiMn），控制非金属夹杂物（如氧化物≤1 级，硫化物≤0.5 级），减少材料内部缺陷引发的冲击噪声。

等温淬火工艺

替代传统淬火 + 回火工艺，使组织中保留更多下贝氏体，提升材料韧性和抗冲击性，降低钢球与滚道碰撞噪声。

二、安装与装配工艺规范

1. 安装工具与方法

非接触式安装

禁止使用锤子直接敲击轴 承，采用液压压装设备（压力控制精度 ±5%）或热装法（加热温度≤120℃，避免退火），确保轴 承均匀压入轴或座孔，防止内圈胀大 / 外圈收缩导致游隙异常。

配合公差设计

轴与内圈采用过盈配合（如 k6），座孔与外圈采用过渡配合（如 H7/js6），过盈量过大易导致滚道变形，过小则可能发生轴向窜动引发噪声。

2. 游隙调整与预紧控制

动态游隙优化

考虑温度升高导致的热膨胀（如电机轴 承温升 30℃时，游隙需预留 10~20μm），通过垫片、弹簧或锁紧螺母调整轴向游隙，避免游隙过小（摩擦发热）或过大（振动冲击）。

预紧力均衡

成对安装的角接触球轴 承（如 DB、DF、DT 配置）需通过扭矩扳手精确控制预紧力（误差≤±3%），预紧不均会导致轴 承偏载，引发高频振动噪声。

三、润滑系统优化

1. 润滑剂选型匹配

润滑脂性能参数

基础油黏度：低速工况（dn 值＜1×10^5 mm・r/min）选用 150~220mm²/s 黏度油脂，高速工况（dn 值＞3×10^5）选用 32~100mm²/s 低黏度油脂，降低搅油损失噪声；

增稠剂类型：高速场景优先选锂基脂（耐剪切性好），重载场景选复合铝基脂（抗压性强）；

添加剂：含二硫化钼（MoS₂）或石墨的极压添加剂可减少金属接触噪声，尤其适用于冲击载荷工况。

案例：某风机轴 承将锂基脂替换为含 PTFE 的全合成油脂后，高速噪声降低 8dB (A)。

2. 润滑量与加注方式

填充量控制

轴 承内部润滑脂填充量为空腔体积的 30%~50%（低速取上限，高速取下限），过量填充会导致搅拌发热和气泡析出，引发 “气蚀噪声”。

循环润滑设计

对于高负荷、长运行时间的轴 承（如机床主轴），采用油雾润滑或油气润滑系统，确保润滑剂持续清洁且流量稳定（如 0.05~0.2L/min），避免润滑不足导致干摩擦噪声。