滚动轴承是旋转机械的重要部件。针对强噪声下滚动轴承振动信号故障特征难以提取的问题,提出了基于粒子群优化(PSO)全变分降噪(TVD)的滚动轴承故障诊断方法。通过粒子群优化算法确定全变分降噪的最优参数,然后利用优化的全变降噪算法对滚动轴承振动信号进行降噪,最后对降噪信号进行频谱分析获取滚动轴承故障特征。将所提方法应用于滚动轴承故障诊断,并与基于小波降噪的轴承诊断方法相比较,结果表明了本文方法的有效性和优越性。