滚动轴承是依靠滚动体与轴承座圈之间的滚动接触来工作的轴承，用于支撑旋转零件或摆动零件。它广泛应用于各种机械设备中，如汽车变速器、分动器等，全部采用滚动轴承。
　　滚动轴承的尺寸已标准化，并由专门的轴承厂成批量生产。所谓滚动轴承的设计，只是根据具体的载荷、转速、旋转精度和工作条件等方面的要求，正确地选择轴承的类型和型号(尺寸)及进行轴承的组合设计。
　　1．滚动轴承的结构
　　滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。圈紧套在轴颈上，随轴一起转动；外圈固定在机座或零件的轴承孔内，起支撑作用。内、外圈上加工有滚道。工作时，滚动体在内、外圈滚道上滚动，形成滚动摩擦。保持架使滚动体均匀地相互隔开，以避免滚动体之间的摩擦和磨损。滚动体是滚动轴承的核心元件，有球形滚动体，短圆柱、圆锥、鼓形滚子及滚针等。
　　滚动体和内、外圈间是点或线接触，表面接触应力大，故滚动体和内、外圈的材料选用强度高、耐磨性和冲击韧性好的铬锰高碳钢制造，如GCrl5、GCrl5SiMn等，热处理后的硬度应不低于61～65HRC，工作表面要求磨削抛光。保持架多用低碳钢板冲压制成，也可用有色金属合金或塑料制成。
　　2．滚动轴承的主要类型及其特性
　　滚动轴承类型较多，可以适应各种机械装置的多种要求。滚动轴承按滚动体的形状可分为球轴承和滚子轴承。球形滚动体与内、外圈是点接触，滚子滚动体与内、外圈是线接触。在相同条件下，球轴承制造方便、价格低、运转时摩擦损耗少，但承载能力和抗冲击能力不如滚子轴承。
　　按轴承所承受载荷的方向或公称接触角的不同，滚动轴承可分为向心轴承和推力轴承。
　　轴承公称接触角是指滚动轴承的滚动体与外圈滚道接触点的法线和轴承径向平面的夹角α。α越大，滚动轴承承受轴向载荷的能力也越大。
　　向心轴承主要用于承受径向载荷，0°≤α≤45°。向心轴承分为：径向接触轴承，α＝0°；向心角接触轴承，0°＜α≤45°。推力轴承主要用于承受轴向载荷，45°＜α≤90°。推力轴承又可分为轴向接触轴承，α＝90°；推力角接触轴承，45°＜α＜90°。
　　按滚动体的列数，滚动轴承分为单列、双列及多列。
　　根据国标GB/T 272一1993《滚动轴承代号方法》规定，滚动轴承按轴承所承受的载荷方向及结构的不同进行分类。
　　3．滚动轴承的代号
　　滚动轴承的类型很多，每一类型的轴承中，在结构、尺寸、精度和技术要求等方面又各不相同，为了便于组织生产和合理选用，国标GB/T 272—1993规定滚动轴承的代导用字母和数字表示，并由前置代号、基本代号和后置代号构成。
　　1)基本代号
　　基本代号用来表示轴承的类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。基本代号由类型代号、尺寸系列代号和内径代号组成。类型代号用数字或拉丁字母表示，后两者用数字表示。
　　(1)类型代号。滚动轴承的常用类型代号参见表12—5。
　　(2)尺寸系列代号。尺寸系列代号由宽度系列代号和直径系列代号组成，宽度系列是指内外径相同的轴承有几个不同的宽度；直径系列是指内径相同的轴承有几个不同的外径，宽度系列代号、直径系列代号及组合成的尺寸系列代号都用数字表示。
　　(3)内径代号。内径代号表示轴承的内径尺寸，用数字表示。
　　2)前置代号和后置代号
　　前置代号和后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在其基本代号的前、后增加的补充代号。
　　(1)前置代号。前置代号是表示成套轴承的分部件，用字母表示。
　　(2)后置代早。用字母(或字母加数字)表示，共有8组。
　　内部结构代号表示轴承内部结构变化。
　　公差等级代号有/PO、/P6、/P6X、/P5、/P4、/P2等6个代号，分别表示标准规定的0、6、6X、5、4、2等级的公差等级；0级精度最低，2级精度最高；0级可以省略不写。例如，6203(公差等级为0级)，6203/P6(公差等级为6级)。
　　4．滚动轴承的失效形式
　　滚动轴承的失效形式主要有三种：疲劳点蚀、塑性变形和磨损。
　　(1)疲劳点蚀
　　滚动轴承工作时，在滚动体、内圈、外圈的接触表面将产生接触应力。由于它们之间的相对运动及受力周期性变化，使得其表面受脉动循环接触应力作用。当接触应力超过材料的极限应力时，滚动体、内圈或外圈的表面将发生疲劳点蚀。这使轴承运转时产生振动、噪声，温度升高，最后导致不能正常工作。
　　(2)塑性变形
　　在重载或冲击载荷的作用下，可能使滚动体和套圈滚道表面接触处的局部应力超过材料的屈服强度，产生永久性凹坑，出现振动、噪声，破坏轴承的正常工作。
　　(3)磨损
　　在润滑不良、密封不当的情况下，粉尘、杂质进入轴承中，造成磨粒磨损而使轴承失效。此外，由于安装、维护、使用不当，特别是在高速、重载条件下工作的轴承，由于摩擦产生高温而使轴承产生胶合、卡死现象，或由于离心力过大而使保持架破坏，使轴承不能正常工作或使用寿命缩短。
　　综上所述，对于制造良好、安装维护使用正常的轴承。最常见的失效形式是疲劳点蚀和塑性变形，应针对疲劳点蚀进行接触疲劳承载能力计算和针对塑性变形进行静强度计算。

在滑动摩擦下运转的轴承称为滑动轴承。滑动轴承主要应用于高速、重载、要求剖分结构等场合中，如汽轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机等设备的主轴承都采用滑动轴承；此外，在低速重载、冲击载荷较大的一般机械中，如冲压机械、农业机械和起重设备也广泛采用滑动轴承。
　　1．滑动轴承的结构及分类
　　滑动轴承按所受载荷的方向分为径向滑动轴承和推力滑动轴承。
　　1)径向滑动轴承
　　对于常用的径向滑动轴承，我国已制订了有关标准，通常可根据工作条件选用。径向滑动轴承的主要结构形式有整体式和剖分式两大类。
　　(1)整体式径向滑动轴承。由轴
　　承座和轴瓦(轴套)等组成。轴承座和轴瓦采用较紧的配合，一般为H8/s7。轴承座用螺栓与机座连接，顶部设有安装注油杯的螺纹孔，轴套上开有油槽。这种轴承构造简单、成本低，但磨损后无法修整，且装拆不方便，轴颈只能从端部装入。因此，粗重的轴和具有中间轴颈(如内燃机曲轴)的轴就不便或无法安装。所以，整体式轴承常用于低速、轻载的间歇工作机械中，如手动机械、农业机械等。
　　(2)剖分式径向滑动轴承。剖分式轴承由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦和双头螺柱等组成。根据所受载荷的方向，剖分面应尽量取在垂直于载荷的直径平面内，通常为180°剖分。当剖分面为水平面时，轴承称为对开式正滑动轴承，当剖分面与水平面成一定角度时，轴承称为对开式斜滑动轴承。为防止轴承盖和轴承座横向错位并便于装配时对中，轴承盖和轴承座的剖分面均制成阶梯状。剖分式滑动轴承在拆装轴时，轴颈不需要轴向移动，拆装方便。适当增减轴瓦剖分面间的调整垫片，可调节轴颈与轴承间的间隙。间隙调整后修刮轴瓦。
　　2)推力滑动轴承
　　推力滑动轴承用来承受轴向载荷。轴颈端面与止推轴瓦组成摩擦副。由于工作面上相对滑动速度不等，越靠近中心处，相对滑动速度越小，摩擦越轻；越靠近边缘处，相对滑动速度越大，摩擦越重，会造成工作面上压强分布不均。有时设计成空心轴颈。为避免工作面上压强严重不均，通常采用环状端面。当载荷较大时，可采用多环轴颈，这种结构的轴承能承受双向载荷。推力环数目不宜过多，一般为2～5个，否则载荷分布不均现象更为严重。
　　上述结构形式的推力轴承由于轴颈端面与止推轴瓦之间为平行平面的相对滑动，不易形成流体动力润滑，故轴承通常处在边界润滑状态下工作。多用于低速、轻载机械。
　　2．轴瓦结构
　　轴瓦是滑动轴承的主要零件，设计轴承时，除了选择合适的轴瓦材料以外，还应该合理地设计轴瓦结构，否则会影响滑动轴承的工作性能。当采用贵重金属轴承材料作轴瓦时，为了节省贵重材料和增加强度，常在轴瓦基体(钢或铜)内表面上浇铸一层轴承合金作为轴承衬，基体叫瓦背。瓦背强度高，轴承衬减磨性好，两者结合起来构成效果满意的轴瓦。轴承衬应可靠地贴合在轴瓦基体表面上。
　　轴瓦在轴承座中应固定可靠，轴瓦形状和结构尺寸应保证润滑良好，散热容易，并有一定的强度和刚度，装拆方便。因此设计轴瓦时，不同的工作条件，采用不同的结构形式。轴瓦和轴承座一般采用过盈配合。为连接可靠，可在配合表面的端部用紧固螺钉固定。
　　剖分式轴瓦。轴瓦两端的凸缘用来实现轴向定位。周向定位采用定位销，也可以根据轴瓦厚度采用其他定位方法。在剖分面上开有轴向油沟，轴瓦厚度为b，轴颈直径为d，一般取b/d＞0.05。轴承衬厚度通常由十分之几毫米到6毫米，直径大的取大值。
　　为了向摩擦表面间加注润滑剂，在轴承上方开设注油孔，压力供油时油孔也可以开在两侧。为了向摩擦表面输送和分布润滑剂，在轴瓦内表面开有油沟。油沟有轴向的、周向的和斜向的，也可以设计成其他形式的油沟。设计油沟时必须注意以下问题：轴向油沟不得在轴承的全长上开通，以免润滑剂流失过多，油沟长度一般为轴承长度的80％；液体摩擦轴承的油沟应开在非承载区，周向油沟应开在轴承的两端，以免影响轴承的承载能力。
　　3．滑动轴承的失效形式及材料
　　1)主要失效形式
　　滑动轴承的失效通常由多种原因引起，失效形式也有多种，有时几种失效形式并存，相互影响。所以，很难把各种失效形式截然分开。最常见的失效形式是轴瓦磨损、胶合(烧瓦)、疲劳破坏和由于制造工艺原因而引起的轴承衬脱落。其中，最主要的是轴瓦磨损和胶合。
　　2)轴承材料的性能要求
　　滑动轴承中，轴承座和盖通常选用铸铁制造。所以，轴承材料主要是指轴瓦和轴承衬材料。根据轴承的主要失效形式，对轴承材料的主要要求如下。
　　(1)良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性。
　　(2)良好的跑合性、顺应性、嵌藏性和塑性。
　　(3)足够的抗压强度和疲劳强度。
　　(4)良好的导热性、加工工艺性，热膨胀系数低，耐腐蚀等。
　　应该指出的是，上述轴承材料的性能有些彼此有联系，有些则相互矛盾；任何一种材料很难全面满足这些要求。因此，选用轴承材料时应根据轴承的具体工作条件，有侧重地选用较合适的材料。
　　3)常用轴承材料
　　常用轴承材料有轴承合金、青铜、铸铁、多孔质金属材料及非金属材料。
　　(1)轴承合金(可称巴氏合金)。轴承合金有锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两类。它们各以较软的锡或铅作基体，悬浮锑锡及铜锡硬晶粒，软基体具有良好的跑合性、顺应性和嵌藏性，硬晶粒则起耐磨作用。轴承合金由于其特有的金属组织，具备了作轴承材料的优良性质，并且易浇铸；但由于其机械强度较低、价格高，故通常作为轴承衬材料，浇铸在青铜、钢或铸铁轴瓦上。
　　锡基轴承合金的热膨胀系数低、摩擦因数小、耐腐蚀、易跑合、抗胶合能力强，常用于高速、重载机械。铅基轴承合金较脆，不宜承受较大载荷，常用于中速、中载机械：
　　(2)青铜。在一般机械中，有50％的滑动轴承采用青钢材料。青铜主要有锡青铜、铅青铜和铝青铜等。
　　锡青铜和铅青铜既有较好的减摩性和耐磨性，又有足够的强度，且熔点高，但跑合性较差，故适用于重载、小速机械。
　　铝青铜的强度和硬度都较高，但抗胶合能力差，适用于重载、低速机械。
　　(3)铸铁。常用的铸铁材料有灰铸铁和减摩铸铁。由于铸铁材料塑性差，跑合性差，故只在低速、轻载或不重要的场合采用。
　　(4)其他材料。除上述常用的三种金属材料外，轴承材料还可采用多孔质金属材料和非金属材料。
　　用多孔质金属材料制成的轴承，又称含油轴承。由于这种材料具有多孔组织，轴承在工作前经润滑油浸泡，其材料孔隙中吸存了润滑油。工作时，由于轴颈转动的抽吸作用及热膨胀作用，使孔隙中储存的润滑油流出而润滑轴承。含油轴承在一定的使用期限内不必加油，可自行润滑。这种轴承主要用于轻载、低速和不易注油的场合。
　　非金属轴承材料中应用最多的是各种塑料、尼龙和夹布胶木等。塑料材料具有摩擦因数低、抗压强度高、耐磨性好等优点，但导热能力差，易变形。因此，在使用中应注意冷却。
　　4．滑动轴承的润滑
　　润滑的目的是减少摩擦，降低磨损，同时还有散热冷却、缓冲吸振、密封和防锈等作用。
　　1)润滑剂及其选用
　　润滑剂主要有固体润滑剂、润滑脂、液体润滑剂和气体润滑剂四种，其中最常用的是液体润滑剂(润滑油)和润滑脂。
　　(1)润滑油及选用。润滑油是滑动轴承中应用范围最广的一种润滑剂。最常用的润滑油是矿物油，对于特殊工况还可以采用合成油。润滑油最主要的物理性能指标是黏度。它反映了润滑油流动时内摩擦阻力的大小。黏度越大，内摩擦阻力越大，流动性越差，承载后润滑油不易流失，有利于形成压力油膜。黏度的表示方法很多，主要有动力黏度、运动黏度和相对黏度。
　　工业上常用运动黏度标定润滑油的黏度。根据国标，润滑油产品油牌号一般按40℃时的运动黏度平均值(单位为mm2/s)划分。例如L—FC46润滑油表示在40℃时，其运动年度平均值为46mm2/s。
　　润滑油的选用一般主要指润滑油黏度的选择。选择黏度时，主要考虑轴承压强、润滑速度、工作温度、摩擦表面状况及润滑方式等条件。一般原则是：
　　①在压强大或有冲击、变载荷等工作条件下，应选用黏度较大的油。
　　②滑动速度高时，应选用黏度低的油。
　　③轴承散热条件差，工作温度高，应选用黏度较大的油。
　　④摩擦表面粗糙或未经跑合，应选用黏度较大的油。
　　(2)润滑脂及选用。润滑脂是由润滑油(主要是矿物油)和各种增稠剂(如钙、钠、锂等金属皂)混合制成，属于半固体润滑剂。最常用的润滑脂有钙基润滑脂(钙脂)、钠基润滑脂(钠脂)和锂基润滑脂(锂脂)。润滑脂的主要性能指标是锥入度、滴点和耐水性。
　　锥人度是表征润滑脂新稠程度的指标，锥入度越小，润滑脂越稠；反之，流动性越好。
　　润滑脂稠度大，不易流失，但摩擦功耗大，不宜在温度变化大或高速运转条件下使用，一般在轴承相对滑动速度低于l～2m/s时或不便注油的场合使用。
　　润滑脂的选择主要根据轴承的工作温度、压强和速度进行选择。
　　2)润滑方法和润滑装置
　　为保证轴承良好的润滑状态，除合理选择润滑剂外，合理选择润滑方法和润滑装置也是十分重要的。常用的润滑方法和润滑装置包括以下几方面。
　　(1)油润滑。油润滑的润滑方法有间歇供油润滑和连续供油润滑两种。
　　对于重要轴承，必须采用连续供油润滑。连续供油润滑方法及装置主要有以下几种。
　　①油杯滴油润滑。有针阀油杯和芯捻油杯。针阀油杯可调节油滴速度，以改变供油量，在轴承停止工作时，可通过油杯上部手柄关闭油杯，停止供油。芯捻油杯利用毛细管作用将油引到轴承工作表面上，这种方法不易调节供油量。
　　②浸油润滑。将部分轴承直接浸入油池中润滑。
　　③飞溅润滑。飞溅润滑主要用于润滑如减速器、内燃机等机械中的轴承。通常直接利用传动齿轮或甩油环将油池中的润滑油溅到轴承上或箱壁上，再经油沟导入轴承工作面以润滑轴承。采用传动齿轮溅油来润滑轴承，齿轮圆周速度υ≥2m/s；采用甩油环溅油来润滑轴承，适用于转速为500～3000r/min的水平轴上的轴承，转速太低，油环不能把油溅起，而转速太高，油环上的油会被甩掉。
　　④压力循环润滑。压力循环润滑是一种强制润滑方法。润滑油泵将一定压力的油经油路导入轴承，润滑油经轴承两端流回油池，构成循环润滑。这种供油方法供油量充足，润滑可靠，并有冷却和冲洗轴承的作用。但润滑装置结构复杂、费用较高。常用于重载、高速或载荷变化较大的轴承中。
　　(2)脂润滑。润滑脂只能间歇供给。常用润滑装置为旋盖油杯和压注油杯。旋盖油杯靠旋紧杯盖将杯内润滑脂压人轴承工作面；压注油杯靠油枪压注润滑脂至轴承工作面。