在不同受力工况下选择合适的滚动轴承是机械设计中的核心挑战。轴承的寿命、精度和可靠性直接依赖于载荷特性（方向、大小、性质）与轴承类型的匹配。以下是针对典型受力工况的选型指南：
一、纯径向载荷工况
特点：载荷垂直于轴线，无轴向分量（如皮带轮、齿轮传动轴）。首选轴承：
深沟球轴承
轻至中等径向载荷，高转速（如电机、风扇）。
优点：低摩擦、低噪音、性价比高。
圆柱滚子轴承（NU/N/NJ型）
重径向载荷，允许内/外圈轴向位移（如轧机辊颈、大型电机转子）。
优点：高径向承载能力，抗冲击性强。
调心滚子轴承
极重载荷且存在轴挠曲或对中误差（如矿山破碎机、振动筛）。
优点：自动调心（补偿角度偏差）。
二、纯轴向载荷工况
特点：载荷平行于轴线（如立式泵主轴、起重机吊钩）。首选轴承：
推力球轴承（单向/双向）
中等轴向载荷，高转速（如立式机床主轴、齿轮箱定位端）。
限制：不能承受径向力，需与径向轴承组合使用。
推力圆柱滚子轴承
重轴向载荷，低至中转速（如立式水轮机推力盘）。
优点：轴向承载能力是推力球轴承的2-3倍。
推力调心滚子轴承
极重轴向载荷 + 冲击 + 对中误差（如船舶螺旋桨轴）。
优点：调心功能，耐冲击。
三、径向+轴向联合载荷工况
特点：载荷同时作用于径向和轴向（如汽车轮毂、锥齿轮轴）。选型关键：轴向载荷占比（径向载荷Fr vs 轴向载荷Fa）。
1. 轴向载荷较小（Fa ≤ 0.25Fr）
深沟球轴承
轻联合载荷，高转速（如小型齿轮箱、家用电器）。
调心球轴承
轻载荷 + 对中误差补偿（如长传动轴）。
2. 轴向载荷中等（Fa ≈ 0.25–0.5Fr）
角接触球轴承（单列/成对使用）
15°：高速精密主轴（机床）。
25°：通用场景（泵、压缩机）。
40°：重轴向载荷（汽车轮毂单元）。
中高速、高精度场景（接触角15°/25°/40°）：
成对配置（DB/DF/DT）可承受双向轴向力或提高刚性。
3. 轴向载荷较大（Fa > 0.5Fr）或重冲击载荷
圆锥滚子轴承（单列/成对使用）
大接触角：侧重轴向承载（卡车轮毂）。
小接触角：侧重径向承载（减速机输出轴）。
重载、中低速场景（接触角10°–30°）：
成对安装可承受双向轴向力。
调心滚子轴承
极重联合载荷 + 对中误差（如冶金轧机、大型风机）。
四、特殊载荷工况
1. 倾覆力矩（如机器人关节、回转支承）
交叉滚子轴承：紧凑设计，同步承受径向、轴向、力矩载荷。
四点接触球轴承：双向轴向力 + 力矩（如起重机回转机构）。
2. 极端冲击/振动载荷（如破碎机、工程机械）
调心滚子轴承：滚子对数曲线设计，抗冲击性强。
满装圆柱滚子轴承（无保持架）：更高承载能力，但转速受限。
3. 高速工况（dn值 > 1×10⁶ mm·r/min）
陶瓷球角接触轴承：Si3N4球降低离心力，耐高温（如电主轴）。
油脂润滑深沟球轴承：低发热，适用于中小型电机。
五、选型决策流程图
六、经典案例对比
七、关键校核公式
寿命计算（ISO 281）：
L10=(C/P)p
C：额定动载荷，P：当量动载荷，p=3（球轴承）或10/3（滚子轴承）。
2.当量动载荷：
联合载荷：P=X·Fr+Y·Fa
（系数X,Y查轴承手册，与Fa/Fr比值相关）。
八、总结：选型黄金法则
纯径向 → 优先圆柱滚子/深沟球；
纯轴向 → 推力轴承；
联合载荷 → 轴向占比决定：
小：深沟球，
中：角接触球，
大：圆锥/调心滚子；
特殊需求（高速、力矩、冲击）→ 专用轴承（陶瓷球、交叉滚子、满装滚子）。最终验证：寿命计算、极限转速、刚性、润滑匹配！
