轴承（Rolling Bearing / Plain Bearing）是用于支撑旋转或往复运动部件、承受载荷并降低摩擦阻力的机械基础元件。在工程系统中，轴承不仅承担载荷传递功能，还直接影响整机的运行精度、振动水平、温升特性和使用寿命。
在工程设计和实践中，轴承应被视为轴系与整机系统的一部分，其选型、安装和使用必须与具体工况相匹配，而不能脱离载荷形式、转速、精度和环境条件单独选择。
从工程角度看，轴承的作用不仅是“让轴转动”，其核心功能可归纳为以下五个方面：
- 支撑旋转轴或运动部件 通过内圈、外圈及滚动体（或滑动副）形成稳定的支撑结构，保证轴系几何位置稳定。
- 承受并传递载荷 根据轴承结构不同，承受径向载荷、轴向载荷或二者的组合载荷，并将载荷传递至机座。
- 降低摩擦与能量损耗 滚动轴承通过滚动摩擦降低摩擦损失；滑动轴承通过油膜隔离金属接触，减少磨损。
- 保证运动精度与运行稳定性 轴承内部精度和刚度直接影响轴的径向跳动、轴向窜动、振动水平及噪声。
- 参与轴系定位与自由度约束 通过固定端与浮动端轴承的合理配置，控制轴向位移并补偿热膨胀。
轴承类型的选择，本质上是对上述功能需求的工程匹配过程。
- 深沟球轴承（Deep Groove Ball Bearing）
代号示例：6xxx（如 6205、6310）
功能特点：
- 主要承受径向载荷
- 可承受一定的双向轴向载荷
- 转速高、摩擦小
- 结构简单、通用性强
典型应用于电机、泵、风机、家电、通用机械等。
2.角接触球轴承（Angular Contact Ball Bearing）
代号示例：7xxx（如 7208、7312）
功能特点：
- 同时承受径向载荷和单向轴向载荷
- 接触角（15°、25°、40°等）决定轴向承载能力
- 通常成对或成组使用以承受双向轴向载荷
- 适合高转速、高精度场合
典型应用于机床主轴、高速旋转设备。
3.调心球轴承（Self-aligning Ball Bearing）
代号示例：1xxx（如 1208、1212）
功能特点：
- 具有自动调心能力
- 对轴与座孔同轴度误差不敏感
- 径向承载能力有限
- 不适合承受较大轴向载荷
典型应用于轴挠度较大或安装精度受限的设备。
4.圆柱滚子轴承（Cylindrical Roller Bearing）
代号示例：N、NU、NJ、NUP 系列
功能特点：
- 径向承载能力高、刚度大
- 主要承受径向载荷
- 不同结构形式可承受有限轴向载荷
- 适合中高速重载工况
应用于电机、齿轮箱、机床支撑轴承。
5.调心滚子轴承（Spherical Roller Bearing）
代号示例：2xxx、3xxx 系列
功能特点：
- 同时承受较大的径向载荷和双向轴向载荷
- 具有自动调心能力
- 适合重载、冲击载荷工况
- 转速相对较低
应用于冶金、矿山、重型机械、振动设备等。
6.推力轴承（Thrust Bearing）
推力球轴承承受纯轴向载荷，转速较高，轴向承载能力有限。
推力滚子轴承承受较大的轴向载荷，刚度高，但转速较低。
应用于立式轴系、螺杆、转台、重载轴向支撑。
7.滑动轴承（Plain Bearing）
功能特点：依靠油膜形成承载能力；承载能力大，抗冲击性好；噪声低、寿命长（在良好润滑条件下）；对润滑条件和维护要求较高。
主要应用于发动机曲轴、大型压缩机、重载低速设备等。
三、轴承的工程属性：寿命设计而非强度校核在正常设计和制造条件下，滚动轴承极少发生材料强度断裂，其主要失效形式为接触疲劳失效。 滚道或滚动体在交变赫兹接触应力作用下产生微裂纹并逐步扩展，最终形成表面剥落（Spalling）。
基于这一失效机理，轴承设计采用概率寿命方法。
核心参数
- 额定动载荷 C（Basic Dynamic Load Rating）
- 基本额定寿命 L10：90% 的同批轴承在规定工况下不发生疲劳失效所达到的转数或小时数
轴承是否合适，取决于寿命是否满足设计要求，而不是是否“承得住载荷”。
四、实际载荷状态与轴系条件的影响理论计算中，轴承载荷通常简化为径向载荷 Fr 和轴向载荷 Fa。但在实际工程系统中，还需考虑：
- 轴挠度导致的载荷不均
- 安装同轴度和形位误差
- 多轴承支撑下的载荷重新分配
- 温升引起的热膨胀附加载荷
这些因素会改变滚动体受力分布，使局部滚动体长期处于高载状态，从而缩短轴承寿命。在高转速或高刚度系统中，通常需要结合轴系刚度分析和工程经验进行修正。
五、游隙、预紧与运行状态1、游隙定义
- 径向游隙：未安装状态下内圈相对于外圈的径向移动量
- 轴向游隙：内圈相对于外圈的轴向移动量
游隙是功能参数，而非制造误差。
2、常见游隙代号（ISO 5753 / GB/T 4604）
C2：小于标准游隙
CN / C0：标准游隙
C3：大于标准游隙
C4 / C5：更大游隙
工作游隙 = 制造游隙 − 过盈配合影响 − 温差影响 游隙选择不当，常表现为温升异常、噪声增大或早期失效。
六、润滑状态与轴承寿命滚动轴承正常运行应处于弹流润滑（EHL）状态，即在高接触应力下形成稳定油膜，使金属表面隔离。
影响润滑状态的主要因素包括：
- 工作温度下的实际粘度
- 转速与速度因子（n·dm）
- 载荷水平
- 润滑方式（脂润滑、油浴、循环油）
- 污染控制等级（ISO 4406）
润滑不足、污染或润滑脂填充过量，都是轴承失效的重要诱因。
轴承型号一般由以下部分组成：
轴承类型代号 + 尺寸系列代号 + 内径代号 + 后置代号
示例：6205-2RS1-C3
- 6：深沟球轴承
- 2：尺寸系列
- 05：内径 25 mm
- 2RS1：双面橡胶密封
- C3：大于标准游隙
在工程选型中，后置代号与基础型号具有同等重要性。
八、安装与配合的基本工程原则
轴承配合的目标是防止套圈相对滑动，同时控制变形和游隙变化。
- 旋转载荷圈：通常采用过盈配合
- 静止载荷圈：可采用间隙或过渡配合
安装过程中应避免通过滚动体传递安装力，并控制冲击、倾斜和污染。
结语不同类型的轴承对应不同的工程功能侧重点。 轴承选型并不是“哪种最好”，而是哪种最符合具体工况需求。
在工程实践中，明确功能需求、理解轴承类型差异，并在统一标准体系下进行设计、选型和应用，是保证轴承可靠运行的基本前提。
