滚动轴承

滚动轴承，是一种轴承，其通过将滚动元件（诸如滚珠或滚子）2个称为轴承圈之间承载负荷的种族。座圈的相对运动引起滚动元件滚动用很少的滚动阻力，并用小的滑动。

最早和最著名的滚动轴承之一是铺设在地面上的原木组，顶部有一块大石块。当石头被拉动时，原木沿地面滚动，滑动摩擦很小。当每根原木从后面出来时，它被移到前面，然后木块滚到上面。可以通过将几支钢笔或铅笔放在桌子上并在它们上面放置一个物品来模仿这种轴承。有关轴承历史发展的更多信息，请参见“轴承”。

滚动元件旋转轴承在一个更大的孔中使用轴，称为“滚子”的圆柱体紧紧地填充轴和孔之间的空间。当轴转动时，每个滚筒都充当上述示例中的原木。然而，由于轴承是圆形的，滚子永远不会从负载下脱落。

滚动轴承的优点是在成本、尺寸、重量、承载能力、耐用性、精度、摩擦等之间取得了良好的平衡。其他轴承设计通常在一个特定属性上更好，但在大多数其他属性上更差，尽管流体轴承有时可以同时在承载能力、耐用性、精度、摩擦、转速和有时成本方面表现出色。仅滑动轴承与滚动轴承一样广泛使用。广泛使用的常见机械部件是-汽车、工业、船舶和航空航天应用。它们是现代技术非常必要的产品。滚动轴承是在数千年的坚实基础上发展起来的。这个概念在罗马时代以其原始形式出现；在中世纪长期不活跃之后，文艺复兴时期由列奥纳多·达·芬奇(LeonardodaVinci)复兴，并在十七、十八世纪稳步发展。

大多数滚动轴承都带有保持架。保持架通过防止元件相互摩擦来减少摩擦、磨损和束缚。保持架滚子轴承是约翰哈里森在18世纪中叶发明的，作为他在天文台上工作的一部分。

典型的滚动轴承的尺寸范围从10毫米直径到几米直径，承载能力从几十克到几千吨不等。

一种特别常见的滚动轴承是球轴承。轴承具有内和外座圈之间的球辊。每个座圈都有一个凹槽，通常形状使球稍微松动。因此，原则上，球在非常狭窄的区域内接触每个座圈。然而，无限小的点上的负载会导致无限高的接触压力。在实践中，球在接触每个赛道的地方会轻微变形（变平），就像轮胎一样在与道路接触的地方变平。比赛也会在每个球压在它上面的地方略微屈服。因此，球和座圈之间的接触尺寸有限且压力有限。变形的球和滚道不会完全平滑地滚动，因为球的不同部分在滚动时以不同的速度移动。因此，在每个滚珠/滚道接触处都有相反的力和滑动运动。总的来说，这些会导致轴承阻力。

NU206型圆柱滚子轴承中的载荷分布（每个滚子的法向力）。轴承内圈和滚子逆时针旋转；3,000N的静态径向载荷沿向下方向作用在内圈上。轴承有13个滚子，其中4个始终处于负载状态。

滚子轴承是已知最早的滚动轴承类型，至少可以追溯到公元前40年。普通滚子轴承使用长度略大于直径的圆柱体。滚子轴承通常比球轴承具有更高的径向载荷能力，但在轴向载荷下承载能力更低，摩擦力更大。如果内圈和外圈未对准，与球轴承或球面滚子轴承相比，承载能力通常会迅速下降。

与所有径向轴承一样，外部载荷在滚子之间不断重新分配。通常，只有不到一半的滚轮承载大部分负载。右侧的动画显示了在内圈旋转时轴承滚子如何支撑静态径向载荷。