1.1 滚动轴承的分类

依据实际要求，滚动轴承可以分为很多种，不同类型的轴承有不同的使用性能。在选择轴承时，需要了解这些不同类型轴承所具备的性能。滚动轴承的分类方法多种多样，例如，按轴承所能承受的载荷方向或公称接触角 α 进行分类，可以分为径向接触轴承（ α =0°）、角接触向心轴承（0°＜ α ≤45°）、角接触推力轴承（45°＜ α ＜90°）和轴向接触轴承（ α =90°）；按滚动体的种类，可分为球轴承和滚子轴承；按能否调心，可分为调心轴承和非调心轴承；按组件能否分离，可以分为可分离轴承和不可分离轴承。

按照轴承所能承受的载荷方向和滚动体种类进行综合分类，如图1-1所示。

按滚动轴承公称外径 D 大小可分为微型轴承（ D ≤26mm）、小型轴承（26mm＜ D ＜60mm）、中小型轴承（60mm≤ D ＜120mm）、中大型轴承（120mm≤ D ＜200mm）、大型轴承（200mm≤ D ≤440mm）、特大型轴承（ D ＞440mm）。

1.1.1 球轴承

1.深沟球轴承

图1-2所示为一种单列深沟球轴承。深沟球轴承是最常用的滚动轴承，它的结构简单，使用方便，可与多种密封圈、防尘盖和止动环装置配合使用，主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷。除基本型外，还有各种变型结构，如带防尘盖的深沟球轴承、双列深沟球轴承等。图1-3所示为双列深沟球轴承，这种轴承与单列深沟球轴承相比具有更高的径向承载能力。

深沟球轴承具有较高的吻合度，而且轴承节圆可以容纳恰当的球径和球数，因此当轴承材料性能优良、制造精度良好、润滑及密封合适时，具有很高的承载能力。如果保持架设计合理，深沟球轴承还能够承受较小的偏心载荷（力矩载荷）。深沟球轴承可以带密封圈或防尘盖或两者皆有，这些组件的作用是防止润滑剂泄漏或防止污渍进入轴承内部。如果润滑充分并能提供冷却，深沟球轴承也能进行高速运转。

2.角接触球轴承

角接触球轴承可以承受径向和轴向联合载荷，如图1-4所示，其标准的接触角为15°、25°和40°。接触角越大，承受轴向载荷能力就越强；接触角越小，则越有利于高速旋转。角接触轴承一般都是成对安装的，按照安装的方式可分为背对背安装和面对面安装，如图1-5所示。图1-6所示为双列角接触球轴承，双列角接触球轴承可以承受任何一个方向的轴向载荷或径向与轴向的联合载荷。从本质上说，这种双列角接触球轴承与成对的角接触球轴承性能相似。

图1-7a所示为四点接触球轴承，图1-7b所示为三点接触球轴承。这类轴承可承受双向轴向载荷，是一种分离型轴承。四点接触球轴承也可以承受力矩载荷，兼有了单列角接触球轴承和双列角接触球轴承的功能。四点接触球轴承只有形成两点接触时才能保证正常的工作，所以一般适用于那些纯轴向载荷或轴向载荷较大的合成载荷下呈两点接触的场合。由于这种轴承的极限转速较高，因此也适用于高速运转的场合。

3.调心球轴承

图1-8所示为双列调心球轴承，该轴承具有自调心功能，但不能承受力矩载荷。其外圈滚道为内球面形，因此可自动调整由轴或轴承座的挠曲或不同心引起的小角度偏差，适用于长轴中座孔不容易精确定位的场合。

4.推力球轴承

图1-9所示为单向推力球轴承，由带滚道的垫圈形滚道圈、球和保持架组件构成。其中，与轴配合的滚道圈为轴圈，与轴承座配合的滚道圈为座圈。为了使轴承具有一定的外部调心功能，可将推力球安装在球面座圈上。推力球轴承可以分为单向推力球轴承（图1-9）和双向推力球轴承（图1-10）。单向推力球轴承仅承受一个方向的轴向载荷，双向推力球轴承可以承受两个方向的轴向载荷。

1.1.2 滚子轴承

1.圆柱滚子轴承

圆柱滚子轴承具有较大的径向载荷承载能力，且摩擦力矩较低，极限转速较高，对同轴度要求较高，主要用于电动机、机床、轧机装卸搬运机械和各类产业机械。根据套圈挡边的结构不同，也可承受一定的单向或双向轴向载荷。根据轴承中滚动体列数的不同，圆柱滚子轴承可以分为单列圆柱滚子轴承（图1-11）、双列圆柱滚子轴承（图1-12）和多列圆柱滚子轴承。通常双列或多列圆柱滚子轴承用来代替长滚子轴承，增强轴承的径向承载能力。

2.滚针轴承

图1-13所示为滚针轴承。滚针轴承具有细而长的滚子，其滚子要求为直径 D _w ≤6mm，且滚子长度 l 与滚子直径 D _w 之比 l/D _w ＞2.5。该类轴承径向结构紧凑，仅能承受径向载荷，且承受径向载荷能力强，特别适用于径向空间受到限制的应用场合；摩擦系数大，可用于纺织机械、万向接头、小型发动机的曲轴和连杆、液压机械、汽车变速器等方面。

3.圆锥滚子轴承

圆锥滚子轴承（图1-14）的滚动体为圆锥形，由内圈、圆锥滚子、保持架和圆锥外圈组成，属于可分离型轴承。圆锥滚子轴承主要承受以径向为主的径向、轴向联合载荷，轴承的承载能力取决于接触角的大小，角度越大轴向承载能力越强。圆锥滚子轴承也可以分为单列圆锥滚子轴承（图1-14）、双列圆锥滚子轴承和四列圆锥滚子轴承等不同的结构型式。

4.调心滚子轴承

双列调心滚子轴承（图1-15）在球面滚道外圈与双滚道内圈之间装有球面滚子，由于轴承外圈滚道面的曲率中心与轴承中心是一致的，因此具有调心功能，可自动调整因轴或轴承座的挠曲或不同心引起的轴心不正。调心滚子轴承能承受较大的径向载荷，同时也能承受一定的轴向载荷，特别适用于重载或有振动载荷的情况，但不能承受纯轴向载荷。由于滚子和滚道的吻合度很高，且都是曲线母线，因此这种轴承的摩擦要大于圆柱滚子轴承，不适合高速运转环境。图1-16所示为单列调心滚子轴承。

5.推力滚子轴承

推力调心滚子轴承（图1-17）的滚子与滚道接触很紧密，所以具有很强的承载能力。这种轴承可以承受轴向和径向联合载荷，并且具有自调心功能，但径向载荷不得超过轴向载荷的55%。

推力圆柱滚子轴承如图1-18所示，由轴圈、底圈及圆柱滚子和保持架构成，只能承受单向轴向载荷和轻微冲击，能够限制轴一个方向的轴向位移，因此可用于单向轴向定位。由于轴承几何结构上的原因，滚子和滚道之间会产生较大的滑动摩擦，所以这种轴承只适用于低速运转。

图1-19所示为推力圆锥滚子轴承，滚动体为圆锥滚子，滚子由轴圈和座圈的挡边引导，承受轴向载荷能力强。与推力圆柱滚子轴承相比，这种轴承承载能力大，相对滑动小，但极限转速较低。

推力滚针轴承（图1-20）类似于推力圆柱滚子轴承，主要承受轴向载荷，不同之处仅仅是采用滚针代替了普通尺寸的滚子而已。推力滚针轴承的主要优点是可以应用于轴向空间受限制的环境。

1.1.3 直线运动轴承

直线运动轴承是一种以低成本生产的直线运动系统，具有无限行程，与圆柱轴配合使用，常用于机床导轨，一般仅在有润滑剂的滑动过程中使用。这种滑动过程会引起很高的黏滑摩擦、磨损和定位精度的丧失。直线运动轴承具有三组或多组矩形环路的循环球，在内置运动限制器的限制下沿轴做直线运动。如图1-21所示，环路中的钢球只有一部分承受载荷，其余回程滚道内的钢球在间隙状态下运动。

直线运动轴承可使用中重质油或轻质润滑脂，达到防止磨损和腐蚀的目的。对于高速直线运动，推荐使用轻质油。与向心轴承类似，直线运动轴承寿命受滚动表面下的次表面初始疲劳限制。在设计上通常要求直线运动轴承能承受数百万次的直线运动。

1.1.4 特殊用途轴承

1.汽车轮毂轴承

汽车轮毂轴承安装在汽车车轮轮毂内，是汽车承重及精确导向的重要部件。为提高性能，轮毂轴承由早期的两个单列圆锥滚子轴承或角接触球轴承发展到双列圆锥滚子轴承或双列角接触球轴承，又由单纯的轴承发展到以轴承为核心的轮毂轴承单元，简化了汽车制造的装配工艺，降低了加工、装配的成本。轴承单元上还可以添加一些其他的功能，例如在整体轴承单元上安装一个速度传感器，给防抱死制动系统（ABS）提供信号。

第一代轮毂轴承单元采用双列角接触球轴承，包括一个整体式外圈、两列滚动体和两个小内圈，内圈背对背组合，是以后各代轮毂轴承单元的结构基础。为保证安装后预紧载荷在规定范围内，预先设定初始轴承游隙，在汽车组装线上无须使用调整预紧载荷的隔圈。图1-22所示为NSK公司第一代轮毂轴承单元。

第二代轮毂轴承单元在第一代的基础上改进而来，是双列圆锥滚子轴承或双列角接触球轴承组成的轮毂轴承单元，可配备ABS传感器，轴承单元的外圈含有一个整体式凸缘，以取代分离轮毂的功能，其他结构细节与第一代轮毂轴承单元相似。第二代轮毂轴承单元的特点是装配部件较少，重量较轻，安装方便。图1-23所示为NSK公司第二代轮毂轴承单元。

第三代轮毂轴承单元的主要结构为两个带法兰结构的双列角接触球轴承，其中一个法兰盘与汽车悬架连接，另一个与轮毂连接。根据安装位置是驱动轮（图1-24）还是非驱动轮（图1-25），在具体结构上有所区别，安装在驱动轮上的轴承开有渐开线的花键内孔，与传动轴连接，转矩通过渐开线花键传递到内圈。

此外，还有将其中一个内套或外套与传动轴合为一体的第四代轮毂轴承单元；优化了减振效果和重量的第五代轮毂轴承单元；集成带模拟浮动制动盘组装件的综合制动盘转子，得到制动盘一体化的第六代轮毂轴承单元。这些新型轮毂轴承单元均有其独特的设计优点。

2.转盘轴承

转盘轴承，也叫回转支承，是一种能够同时承受较大的轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩等综合载荷，集支承、旋转、传动、固定等多种功能于一身的特殊结构的大型轴承。一般转盘轴承均带有安装孔、润滑油孔和密封装置，可以满足在不同工况条件下工作的各类主机。按照是否带齿以及齿轮的部位可以分为无齿式、外齿式和内齿式等不同结构。由于转盘轴承本身具有结构紧凑、引导旋转方便等特点，因此这种轴承广泛应用于矿山、冶金、化工、航空航天、雷达及军工等大型回转装置上。图1-26所示为转盘轴承。

3.航空燃气涡轮机及动力传输用轴承

飞机或直升机动力传输用轴承的特点是以最小尺寸的轴承适应重载和高速运转，轴承一般采用高强度高等级钢制造，由于钢制轴承较重，因此减小轴承的宽度和外径有助于减小发动机部件的尺寸和重量，使发动机设计更为紧凑。因此飞机动力传输用轴承的套圈都相对较薄，例如图1-27所示的圆柱滚子轴承就是如此。图1-28所示为航空燃气涡轮机用圆柱滚子轴承，该轴承有一个与外圈连为一体的薄带孔洞的法兰，通过它可以方便地固定在发动机机架上。