轴承是现代机械设备中非常重要零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，只要是旋转的设备，都离不开轴承，轴承与我们的生活密切相关，从自行车、汽车，到高铁、飞机，轴承扮演着非常重要的角色。

轴承的分类

轴承一般分为两类，即滚动轴承和滑动轴承。

滚动轴承是将主轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，引导滚动体旋转起润滑作用。

滑动轴承是在滑动摩擦下工作的轴承，在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力，滑动轴承应用场合一般在高速轻载工况条件下。

与滑动轴承相比，滚动轴承的摩擦力远远小于滑动轴承，滚动轴承维修方便，质量可靠，所以滚动轴承的应用要比滑动轴承广泛。

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轴承基础知识

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球轴承和滚子轴承：

用滚动体的两种基本类型来区分滚动轴承的两种基本类型：

球 → 球轴承

滚子 → 滚子轴承

球和滚子的区别在于其与滚道接触的方式。

球与轴承圈滚道进行点接触。随着作用于轴承的载荷越来越大，接触点变成一个椭圆形区域。接触区域小则滚动摩擦也小，从而使得球轴承能够适应高速运行，但其承载能力有限。

滚子与轴承圈滚道是线接触。随着作用于轴承的载荷越来越大，接触线会变成一种矩形。由于接触区域变大以及由此导致的摩擦变大，与同尺寸的球轴承相比，滚子轴承可承受更重的载荷，但速度较低。

径向轴承和推力轴承：

滚动轴承根据主要承受的载荷方向被分为两类： 

径向轴承 ：
径向轴承能够承受与轴垂直的载荷。有些径向轴承只能承受纯径向载荷，而大部分径向轴承还能承受某一方向的轴向载荷，有些情况下，也能承受两个方向的轴向载荷。 
推力轴承 ：

推力轴承主要承受沿着轴向方向载荷。根据其设计，推力轴承可以支撑单向或双向的纯轴向载荷，且有些可以额外承受径向载荷。

轴承的类型

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轴承按承载方向或公称接触角不同，分为：向心轴承、推力轴承。

按滚动体种类，分为：球轴承，滚子轴承。

按能否调心，分为：调心轴承，非调心轴承（刚性轴承）。

按滚动体的列数，分为：单列轴承，双列轴承，多列轴承。

按部件能否分离，分为：可分离轴承，不可分离轴承。

下面是最常用的轴承类型。

1. 角接触球轴承

轴承内外圈与钢球之间有接触角，标准的接触角为15°、30°和40°，接触角越大轴向负荷能力也越大，接触角越小则越有利于高速旋转，单列轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷。结构上为背面组合的两个单列角接触球轴承共用内圈与外圈，可承受径向负荷与双向轴向负荷。

2. 深沟球轴承

深沟球轴承是应用最广泛的轴承类型，且极具有多功能性。这种轴承具有低摩擦的特性，经优化后低噪音和低振动，从而实现高转速。它们可适应两个方向的径向和轴向载荷，易于安装，相比于其他类型的轴承维护需求更低。

3. 自调心球轴承：

自调心球轴承有两列球形滚动体，同时外圈带有一条共用的球面滚道，内圈带有两条深沟型连续无间断滚道。它们可以是开口或密封的。该类轴承允许轴相较于轴承座出现较大的偏心，例如，由轴挠曲引起的偏心，主要承受径向载荷。

4. 推力球轴承

由带滚道的垫圈形滚道圈与球和保持架组件构成，与轴配合的滚道圈称做轴圈，与外壳配合的滚道圈称做座圈。单向轴承可承受单向轴向负荷，双向轴承可承受双向轴向负荷（二者均不能承受径向负荷）。

5. 圆柱滚子轴承

圆柱滚子轴承的滚子通常由一个轴承套圈的两个挡边引导，保持架滚子和引导套圈组成一组合件，可与另一个轴承套圈分离，属于可分离轴承。

此种轴承安装，拆卸比较方便，尤其是当要求内、外圈与轴、壳体都是过盈配合时更显示优点。此类轴承一般只用于承受径向载荷，只有内外圈均带挡边的单列轴承可承受较小的轴向载荷或较大的间歇轴向载荷。

6. 圆锥滚子轴承

该类轴承装有圆台形滚子，滚子由内圈大挡边引导，设计上使得内圈滚道面、外圈滚道面以及滚子滚动面的各圆锥面的顶点相交于轴承中心线上的一点。单列轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷，双列轴承可承受径向负荷与双向轴向负荷，适用于承受重负荷与冲击负荷。

7. 球面滚子轴承

该类轴承在球面滚道外圈与双滚道内圈之间装有球面滚子，按内部结构的不同，分为R、RH、RHA和SR四种型式，由于外圈滚道的圆弧中心与轴承中心一致，具有调心性能，因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正，可承受径向负荷与双向轴向负荷。

8. 滚针轴承

滚针轴承是带圆柱滚子的滚子轴承，相对其直径，滚子既细又长。这种滚子称为滚针。尽管具有较小的截面，轴承仍具有较高的负荷承受能力，滚针轴承装有细而长的滚子，因此径向结构紧凑，其内径尺寸和载荷能力与其它类型轴承相同时，外径最小，特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结构。

9. 圆柱滚子推力轴承

 圆柱滚子推力轴承可以承受较重轴向载荷和冲击载荷。这类轴承绝不能承受任何径向载荷 轴承刚度高且只需很小的轴向空间。

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轴承的选型

在选择轴承时，要依据几个重要参数：轴承的负荷、轴承的转速、调心要求、允许的空间、轴承的安装与拆卸、公差等级以及价格。轴承在机械设备中主要起支撑及减少磨擦的作用，所以轴承的精度、噪音等都直接关系到机械设备的稳定运行与使用寿命。

一般来说，选择轴承的步骤有：
1） 根据轴承工作条件，包括载荷方向及类型、转速、润滑方式、同轴度要求、定位或非定位、安装和维修环境、环境温度等，选择轴承基本类型、公差等级和游隙；
2）根据轴承的工作条件、受力情况和寿命要求，通过计算确定轴承型号，或根据使用要求，选定轴承型号，再验算寿命；
3）验算所选轴承的额定载荷和极限转速。
选择轴承的主要考虑因素是极限转速、载荷能力，其它的因素则有助于确定轴承类型、结构、尺寸及公差等级和游隙要求。

选择轴承要考虑的几个因素：
各类滚动轴承具有不同的特性，适用于各种机械的不同使用情况。一般情况下，承受推力载荷时选用推力轴承、角接触轴承；高速应用场合通常使用球轴承；承受重载的径向载荷时，则选用滚子轴承。

1）轴承所占机械的空间和位置
在机械设计中，一般先确定轴的尺寸，然后，根据轴的尺寸选择滚动轴承。通常是小轴选用球轴承，大轴选用滚子轴承。但是，当轴承在机器的直径方向受到限制时，则选用滚针轴承、特轻和超轻系列的球或滚子轴承；当轴承在机器的轴向位置受到限制时，可选用窄的或特窄系列的球或滚子轴承。
2）轴承所受载荷的大小、方向和性质
载荷是选用轴承的最主要因素。滚子轴承用于承受较重的载荷，球轴承用于承受较轻的或中等载荷，渗碳钢制造或贝氏体淬火的轴承，可承受冲击与振动载荷。
在载荷的作用方向方面，承受纯径向载荷时，可选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承。承受较小的纯轴向载荷时，可选用推力球轴承；承受较大的纯轴向载荷时，可选用推力滚子轴承。当轴承承受径向和轴向联合载荷时，一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。
3）轴承的调心性能
当轴的中心线与轴承座中心线不同，有角度误差，或因轴的两支承间距较大而轴的刚性较小，容易受力弯曲或倾斜时，可选用具有良好调心性能的调心球或调心滚子轴承，以及外球轴承。此类轴承在轴稍微倾斜或弯曲情况下，能保持正常工作。
轴承调心性能的好坏，与其允许的不同轴度有关，不同轴度值越大，调心性能越好。
4）轴承的刚性
轴承的刚性，是指轴承产生单位变形所需力之大小。滚动轴承的弹性变形很小，在大多数机械中可以不必考虑，但在某些机械中，如机床主轴，轴承刚性则是一个重要因素，一般应选用圆柱和圆锥滚子轴承。因为这两类轴承在承受载荷时，其滚动体与滚道属于点接触，刚性较差。
另外，各类轴承还可以通过预紧，达到增大支承刚性的目的。如角接触球轴承和圆锥滚子轴承，为防止轴的振动，增加支承刚性，往往在安装时预先施加一定的轴向力，使其相互压紧。但是预紧量不可过大，否则会使轴承摩擦增大，温升增高，影响轴承使用寿命。
5）轴承的转速
每一个轴承型号都有其自身的极限转速，它是由尺寸、类型及结构等物理特性所决定的，超过这一极限会导致轴承温度升高，润滑剂干枯，甚至使轴承卡死。实践证明，在低于极限转速90%的状态下工作是比较好的。
脂润滑轴承的极限转速比油润滑轴承的极限转速低，轴承的供油方式对可达到的极限转速有影响。必须注意，对脂润滑轴承，其极限转速一般仅是该轴承采用一个高质量的重复循环油系统时的极限转速的80%，但对油雾润滑系统，其极限转速一般比相同的基本润滑系统高50%。保持架的设计和结构也影响轴承的极限转速。
6）轴承游动和轴向位移
通常情况下，一个轴用两个轴承相隔一定的距离给予支承。为了适应轴和外壳不同程度的热涨影响，安装时应将一个轴承在轴向固定，另一个轴承使之在轴上可以游动（即游动支承），以防止因轴的伸长或收缩引起的卡死现象。
7）便于轴承的安装和拆卸
选用轴承类型时，也需要考虑安装拆卸是否方便，特别是大型和特大型轴承的安装和拆卸尤为重要。
轴承是机械设备中重要零部件，合理选型，正确操作和维护，能有效提升轴承和设备的性能及使用寿命。