轴承到底该怎么选？一文看懂判断逻辑

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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。

一

轴承的基本工程功能

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：

1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

5. 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。

二

轴承的主要类型特点

深沟球轴承

代号示例：6xxx（如 6205、6310）

此款轴承主要承受径向载荷，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。

角接触球轴承

代号示例：7xxx（如 7208、7312）

此款轴承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。

常常应用于机床主轴、高速旋转设备。

调心球轴承

代号示例：1xxx（如 1208、1212）

此款轴承具有自动调心能力，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。

常应用于轴挠度较大或安装精度受限的设备。

圆柱滚子轴承

代号示例：N、NU、NJ、NUP 系列

此款特点是径向承载能力高、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。

调心滚子轴承

代号示例：2xxx、3xxx 系列

此款同时承受较大的径向载荷和双向轴向载荷，也具有自动调心能力，适合重载、冲击载荷工况，转速相对较低。

常见于冶金、矿山、重型机械、振动设备等。

推力轴承

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。

滑动轴承

这款轴承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

轴承的属性

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

• 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

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。

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。

七

轴承代号的构成

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：6206-2RS-C3

6：深沟球轴承

2：尺寸系列

06：内径 30 mm

2RS：双面橡胶密封

C3：大于标准C0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。

九

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。

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PROFILE

计为技术工程师

陈工

陈工，是计为自动化资深工程师，长期专注于液位测量设备的现场应用与技术改进，具备丰富的工程实践经验。曾多次参与石化、电力等行业项目，对雷达液位计、磁翻板液位计等仪表的选型、安装与故障分析有深入研究，尤其擅长解决密封、振动、温差等极端工况下的安装问题，帮助客户提升系统稳定性与测量可靠性。

计为专注于物位测量仪表的研发与生产，提供可靠的自动化解决方案。拥有50+项国家专利，荣获国家高新技术企业认证。

封面丨小黄

文字丨陈工

图片丨阿刀

审核丨小田

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