第七部分　滚动轴承（★★★★★ 全卷第三重点）

来源：机械设计考研复习全书（优化版） · 第 168 页起 · 共 20 页

7.1 考点地图

7.2 核心知识精讲

知识点 1：滚动轴承的类型、特点与应用（★★★★☆）

按承载方向分类（2023 年简答题原题："按其所能承受的载荷方向，滚动轴承分哪几类？分别承受什么样的载荷？"）

常用滚动轴承类型及特点（必须掌握）： | 代号 | 名称 | 特点 | 应用 | | --- | --- | --- | --- | | 0/6 | 深沟球轴承 | 主要承受径向载荷，也能承受较小的双向轴向载荷；结构简单、价格低、摩擦小 | 最常用，如电机、减速器 | | 1 | 调心球轴承 | 能自动调心，允许内外圈有较大偏斜 | 挠曲变形大的长轴 | | 2 | 调心滚子轴承 | 承载能力大，可自动调心 | 重载、有冲击、长轴 | | 3 | 圆锥滚子轴承 | 承受径向和单向轴向载荷，承载能力大；需成对使用 | 减速器轴、车轮轴 | | 5 | 推力球轴承 | 只能承受轴向载荷，不能承受径向 | 起重机吊钩 | | 6 | 深沟球轴承 | 同 0 类 | — | | 7 | 角接触球轴承 | 承受径向和单向轴向载荷；接触角 α 有 15°(C)、25°(AC)、40°(B) | 机床主轴、蜗杆轴 | | N | 圆柱滚子轴承 | 只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷；承载能力大 | 大功率电机、机床主轴 |

2025 年简答题原题："为什么角接触球轴承和圆锥滚子轴承常成对使用，反向安装？"

标准答案（2025 年真题答案原文）： | 向心推力轴承只能承受单方向的轴向载荷，成对安装时才能承受双方向的轴向载荷。一个支点上的两个轴承反装时，可以使轴承的支承跨距增大，适合于载荷作用在支承跨距之外的悬臂梁。 | | --- |

补充要点： 1. 承载方向限制：角接触轴承（7 类）和圆锥滚子轴承（3 类）的接触角决定了它只能承受单方向的轴向力，反向轴向力会使轴承分离，故必须成对使用。

2. 反向安装（背对背 / 面对面）的好处： - 可承受双向轴向力

• 增大支承跨距，提高轴的刚度和抗弯能力

• 便于调整游隙和预紧

知识点 2：滚动轴承的失效形式（★★★★☆）

2019、2020 年简答题原题："滚动轴承的失效形式有哪些？"

标准答案： | 失效形式 | 发生条件 | 说明 | | --- | --- | --- | | 疲劳点蚀 | 正常安装、正常润滑、正常转速下的主要失效形式 | 滚动体或滚道表面在交变接触应力反复作用下产生疲劳剥落 | | 塑性变形（压痕） | 转速很低或基本不转时的主要失效形式 | 载荷过大使滚道产生塑性变形 | | 磨损 | 润滑不良、密封不好、有磨粒侵入 | 表面材料逐渐损失 | | 胶合 | 高速、重载、润滑不良 | 温度过高使金属粘着 | | 保持架破坏 | 高速、冲击 | 保持架磨损或断裂 |

设计准则： - 一般转速（正常运转）：按疲劳寿命计算（防止点蚀）

• 低速或摆动：按静强度计算（防止塑性变形）

知识点 3：滚动轴承的代号（★★★★★ 必考）

基本代号构成：类型代号 + 尺寸系列代号 + 内径代号

[前置代号] - [基本代号] - [后置代号]
│
├── 类型代号（1位数字或字母）
├── 尺寸系列代号（2位数字：宽度系列 + 直径系列）
└── 内径代号（2位数字）

内径代号规则（必背）： | 内径代号 | 实际内径 d | | --- | --- | | 00 | 10 mm | | 01 | 12 mm | | 02 | 15 mm | | 03 | 17 mm | | 04 及以上 | 代号 × 5 mm（如 04→20mm，08→40mm，10→50mm，12→60mm） | | /数字（如 /500） | 直接表示内径，500 mm |

示例解读： | 代号 | 解读 | | --- | --- | | 6209 | 6=深沟球轴承；2=尺寸系列（宽度系列0、直径系列2）；09=内径 9×5=45 mm | | 7209C | 7=角接触球轴承；2=尺寸系列；09=内径 45mm；C=接触角 α=15° | | 7309AC | 7=角接触球轴承；3=尺寸系列（直径系列3，中系列）；09=内径 45mm；AC=接触角 α=25° | | 30209 | 3=圆锥滚子轴承；02=尺寸系列；09=内径 45 mm | | 7211C/P4 | 7=角接触球轴承；2=尺寸系列；11=内径 55 mm；C=α=15°；/P4 = 公差等级 P4 级 | | 22125 | 2=调心滚子轴承；2=尺寸系列；125 = 内径 125 mm | | 7210AC | 7=角接触球轴承；2=尺寸系列；10=内径 50 mm；AC=α=25° | | 7210C | 同上，但 C 表示 α=15° | | 30212 | 3=圆锥滚子轴承；02=尺寸系列；12=内径 60 mm | | 30307 | 3=圆锥滚子轴承；03=尺寸系列；07=内径 35 mm | | 30312 | 内径 60 mm | | 7206C | 内径 30 mm，α=15° | | 30207 | 内径 35 mm | | 36208 | 3=圆锥滚子轴承；6=尺寸系列（宽度系列6？）；2=直径系列；08=内径 40 mm | | 6220/P0 | 6=深沟球轴承；2=直径系列2；2=宽度系列；20=内径 100 mm；P0=公差等级 0 级 |

后置代号： - 公差等级：/P0（普通级，不标）、/P6、/P5、/P4、/P2（精度由低到高）

• 游隙：/C1、/C2、/C0（基本组，不标）、/C3、/C4、/C5

接触角：C（α=15^°）、AC（α=25^°）、B（α=40^°）

• 结构改变：/Z（带防尘盖）、/RS（带骨架式橡胶密封圈）、/N（外圈带止动槽）

知识点 4：基本额定寿命与基本额定动载荷（★★★★☆）

2021 年简答题原题："什么是滚动轴承的基本额定动载荷？"

标准答案： - 基本额定寿命 L10：一组相同型号、相同工作条件的轴承，在同一条件下运转，其中 90% 的轴承在发生疲劳点蚀前所能达到的总转数（10⁶ 转）或工作小时数。

• 即 可靠度为 90% 时的寿命。

• 基本额定动载荷 C：使轴承的基本额定寿命恰好为 10⁶ 转 时，轴承所能承受的载荷值。

• 对于向心轴承，C 是径向载荷（Cr）

• 对于推力轴承，C 是轴向载荷（Ca）

• C 值越大，轴承的承载能力越强

知识点 5：滚动轴承寿命计算（★★★★★ 核心公式）

基本公式（必背）： L₁₀ = (C/P)^ε（单位： 10⁶ 转）

L_h = 10⁶/(60n) · (C/P)^ε（单位：小时）

其中： - L10 —— 基本额定寿命（10⁶ 转）

• Lh —— 基本额定寿命（小时）

• C —— 基本额定动载荷（N）

• P —— 当量动载荷（N）

• n —— 转速（r/min）

ε −−寿命指数：球轴承ε = 3，滚子轴承ε = 10/3

考虑温度、载荷性质时的修正： L_h = 10⁶/(60n) · (f · t · C/(f · p · P))^ε

其中 ft 为温度系数，fp 为载荷系数。

可靠度不为 90% 时的修正： L_h = a₁ · 10⁶/(60n) · (C/P)^ε

其中 a1 为可靠度修正系数（可靠度 90% 时 a1 = 1）。

知识点 6：当量动载荷（★★★★★ 核心公式）

定义：当量动载荷是一个假想载荷，轴承在这个载荷作用下，其寿命与实际载荷（径向 Fr 和轴向 Fa 联合作用）下的寿命相同。

公式（必背）： P = f_p · (X·F_r + Y·F_a)

其中： - fp —— 载荷系数（载荷性质系数），平稳载荷取 1.0~1.2，轻微冲击取 1.2~1.8，冲击取 1.8~3.0

• X —— 径向动载荷系数

• Y —— 轴向动载荷系数

• Fr —— 径向载荷

• Fa —— 轴向载荷

X、Y 的取值（按 Fa/Fr 与 e 比较）： 当F_a/F_r ≤ e时：X = 1, Y = 0当F_a/F_r > e时：X = 0.4（或题给值）, Y =题给值

知识点 7：派生轴向力与压紧/放松判断（★★★★★ 核心难点）

7.1 派生轴向力（内部轴向力）公式

角接触轴承和圆锥滚子轴承在承受径向载荷时，会自动产生一个派生轴向力 Fd（内部轴向力）： | 轴承类型 | 派生轴向力公式 | 备注 | | --- | --- | --- | | 圆锥滚子轴承（3 类） | Fd = Fr/(2Y) | 题中常给此式 | | 角接触球轴承 70000C（α=15°） | Fd = 0.5·Fr（或 e·Fr） | | | 角接触球轴承 70000AC（α=25°） | Fd = 0.68·Fr（或 e·Fr） | | | 角接触球轴承 70000B（α=40°） | Fd = 1.14·Fr（或 e·Fr） | |

7.2 压紧/放松判断（四步法，必背）

这是全卷最容易出错的地方，必须严格按步骤做。

设定：一对轴承 1、2，外部轴向力 Fae 已知（方向明确，如"向右"）。

第一步：计算两个轴承的派生轴向力 Fd1、Fd2（方向：均指向各自轴承的"压紧"方向，即由轴承外圈指向内圈的方向，也就是使轴承压紧的方向）。

第二步：比较"一侧的派生轴向力"与"另一侧派生轴向力 + 外部轴向力"的大小。

设 Fae 方向向右（指向轴承 2）： 比较：Fd1 与 (Fd2 + Fae) （或按具体安装方式调整）

第三步：判断

• 若 Fd1 > Fd2 + Fae（即 Fd2 + Fae 不足以平衡 Fd1）→ 轴承 2 被压紧，轴承 1 被放松

• 若 Fd1 < Fd2 + Fae → 轴承 1 被压紧，轴承 2 被放松

第四步：计算实际轴向载荷

• 被压紧的轴承：轴向载荷 = 另一侧派生力与外部力的合力

Fa(压紧) = Fd(放松) + Fae

• 被放松的轴承：轴向载荷 = 自身的派生轴向力

Fa(放松) = Fd(自身)

图 7-1　角接触轴承派生轴向力与压紧/放松判断

7.3 标准解题流程（万能模板）

【第 1 步】求各轴承的径向载荷F_r1、F_r2（题给或由力平衡求出）

【第 2 步】求派生轴向力

F_d1 = F_r12Y或e·F_r1

F_d2 = F_r22Y或e·F_r2

【第 3 步】判断压紧/放松

比较F_d1与(F_d2 + F_ae)或(F_d1 + F_ae)与F_d2（按F_ae方向确定）

得出结论：哪个压紧、哪个放松

【第 4 步】求实际轴向载荷F_a1、F_a2

压紧的：F_a =另一侧F_d + F_ae

放松的：F_a =自身F_d

【第 5 步】计算当量动载荷

先算F_a1F_r1与e比较→定X₁、Y₁

再算F_a2F_r2与e比较→定X₂、Y₂

P₁ = f_p(X₁·F_r1 + Y₁·F_a1)

P₂ = f_p(X₂·F_r2 + Y₂·F_a2)

【第 6 步】判断危险轴承

取P₁、P₂中较大者为危险轴承

【第 7 步】计算寿命

L_h = 10⁶60n · (f_t·CP)^ε

用危险轴承的P值代入

知识点 8：典型计算题精解

真题 1（2025 年，10 分，标准题型）

题目：某轴两端各由一对 30209 型轴承支承。已知两轴承所受径向载荷 Fr1 = 5200N、Fr2 = 3800N，轴上所受轴向力 Fa = 1200N，载荷系数 fp = 1.2，温度系数 ft = 1。

（题给：F_a/F_r ≤ e时X=1, Y=0；

F_a/F_r > e时X=0.4, Y=1.5；

e = 0.4；C = 67800N）

2025 年真题答案（原文数据）： 【第 1 步】派生轴向力

F_d1 = F_r12Y = 52002×1.5 = 1733.3333 N

F_d2 = F_r22Y = 38002×1.5 = 1266.6667 N

【第 2 步】判断

F_d2 = 1266.6667 N < F_d1 + F_a = 1733.3333 + 1200 = 2933.3333 N

即：轴系具有向右的运动趋势

→轴承 1 被放松，轴承 2 被压紧

（答案原文："F_d2 = 1266.6667 N < F_d1 + F_a = 2933.3333，即：轴系具有向右的运动趋势。

所以：轴承1被放松，轴承2被压紧。"）

【第 3 步】实际轴向载荷

F_a1 = F_d1 = 1733.3333 N（放松，取自身）

F_a2 = F_d1 + F_a = 2933.3333 N（压紧，取合力）

【第 4 步】当量动载荷

轴承 1：F_a1F_r1 = 1733.33335200 = 0.3333 < e = 0.4

→ X₁ = 1, Y₁ = 0

P₁ = f_p(X₁·F_r1 + Y₁·F_a1) = 1.2×(1×5200 + 0) = 6240 N

轴承 2：F_a2F_r2 = 2933.33333800 = 0.7719 > e = 0.4

→ X₂ = 0.4, Y₂ = 1.5

P₂ = f_p(X₂·F_r2 + Y₂·F_a2) = 1.2×(0.4×3800 + 1.5×2933.3333)

= 1.2×(1520 + 4400) = 1.2×5920 = 7104 N

【第 5 步】判断危险轴承

P₁ = 6240 N < P₂ = 7104 N

→轴承 2 为危险轴承，轴系寿命为轴承 2 的寿命

【第 6 步】求允许最大转速（若预期寿命L_h = 18000 h）

L_h = 10⁶60n · (CP₂)^ε ≥ 18000

ε = 103（圆锥滚子轴承）

18000 ≤ 10⁶60n × (678007104)¹⁰³

n ≤ 1707.39 r/min

答：允许的最大转速为1707.39 r/min。

真题 2（2009、2010、2019 年原题，考过 3 次）

题目：某轴用一对 30307 圆锥滚子轴承支承，径向负荷 Fr1 = 2500N、Fr2 = 5000N，作用在轴上的外加轴向负荷 Fa1 = 400N、Fa2 = 2400N。轴承在常温下工作，载荷平稳 fp = 1。

（注：30307轴承e = 0.37，F_d = F_r/(2Y)；当F_a/F_r > e时X = 0.4, Y = 1.6；当F_a/F_r ≤ e时X = 1, Y = 0）

试计算轴承当量动载荷大小，并判断哪个轴承寿命短些。

解答： 【第 1 步】派生轴向力（Y = 1.6）

F_d1 = F_r12Y = 25002×1.6 = 781.25 N

F_d2 = F_r22Y = 50002×1.6 = 1562.5 N

【第 2 步】判断（设F_a方向指向轴承 2，即F_a = F_a2 − F_a1或按题目图示）

题目给出F_a1 = 400 N、F_a2 = 2400 N，说明两轴承各自受外加轴向力。

按标准解法（外加轴向力合力方向由 1 指向 2）： F_ae = F_a2 − F_a1 = 2400 − 400 = 2000 N

比较：F_d1 + F_ae = 781.25 + 2000 = 2781.25 N

F_d2 = 1562.5 N

因为F_d1 + F_ae > F_d2，故轴承 2 被压紧，轴承 1 被放松。

【第 3 步】实际轴向载荷

F_a(1) = F_d1 = 781.25 N（放松，取自身）

F_a(2) = F_d1 + F_ae = 2781.25 N（压紧，取合力）

【第 4 步】当量动载荷

轴承 1：F_a1F_r1 = 781.252500 = 0.3125 < e = 0.37

→ X₁ = 1, Y₁ = 0

P₁ = 1×(1×2500 + 0) = 2500 N

轴承 2：F_a2F_r2 = 2781.255000 = 0.5563 > e = 0.37

→ X₂ = 0.4, Y₂ = 1.6

P₂ = 1×(0.4×5000 + 1.6×2781.25) = 2000 + 4450 = 6450 N

【第 5 步】判断

P₁ = 2500 N < P₂ = 6450 N

→轴承 2 的当量动载荷大，寿命短。

答：P₁ = 2500 N，P₂ = 6450 N；轴承 2 寿命较短。

真题 3（2024 年，15 分）

题目：一对 7210AC 轴承支承的轴系，已知轴承径向力 Fr1 = 2500N【数据待核】，Fr2 = 1250N，转速 n = 1000 r/min，Fa = 1000N，Fd = eFr，e = 0.4，当 Fa/Fr > e 时 X = 0.4, Y = 1.6；当 Fa/Fr ≤ e 时 X = 1, Y = 0。ft = 1，基本额定动载荷 C = 32800N【数据待核】。求轴承寿命。

解答： 【第 1 步】派生轴向力

F_d1 = e·F_r1 = 0.4×2500 = 1000 N

F_d2 = e·F_r2 = 0.4×1250 = 500 N

【第 2 步】判断（设外加轴向力F_a方向指向轴承 2）

F_d1 + F_a = 1000 + 1000 = 2000 N > F_d2 = 500 N

→轴承 2 被压紧，轴承 1 被放松

【第 3 步】实际轴向载荷

F_a1 = F_d1 = 1000 N

F_a2 = F_d1 + F_a = 2000 N

【第 4 步】当量动载荷

轴承 1：F_a1F_r1 = 10002500 = 0.4 = e

→ X₁ = 1, Y₁ = 0（取≤ e的情况）

P₁ = 1×2500 = 2500 N

轴承 2：F_a2F_r2 = 20001250 = 1.6 > e = 0.4

→ X₂ = 0.4, Y₂ = 1.6

P₂ = 0.4×1250 + 1.6×2000 = 500 + 3200 = 3700 N

【第 5 步】判断危险轴承

P₁ = 2500 < P₂ = 3700

→轴承 2 危险

【第 6 步】寿命计算（角接触球轴承ε = 3）

L_h = 10⁶60×1000 × (328003700)³

= 16.667 × (8.865)³

= 16.667 × 696.7

= 11612小时

真题 4（2022 年，含"反推最大轴向力"变式）

题目：一传动装置的锥齿轮轴用一对代号为 30212 的圆锥滚子轴承支承，轴的转速 1200 r/min，作用在轴承上的外部轴向力方向如图，两轴承所受径向载荷 R1 = 8500N，R2 = 3400N。轴承预期寿命 15000 小时。求当量动载荷 P1、P2。

题图 7　锥齿轮轴一对圆锥滚子轴承（示意补图）

（注：C = 97800N，e = 0.4，A/R > e时X = 0.4, Y = 1.5；

A/R ≤ e时X = 1, Y = 0）

2022 年考点特殊说明：此题"未告诉外部轴向力，根据寿命去反推轴承所能承受的最大轴向力，然后计算寿命"。这是逆向求解题型： 已知L_h = 15000 h，由L_h = 10⁶/(60n) · (C/P)^ε反求允许的最大P P_max = C / (60n · L_h/10⁶)^1/ε再由P = f · p(XFr + YFa)反求允许的最大F_a最后用"压紧放松法"判断F_a最大值

知识点 9：滚动轴承的配置与轴向固定（★★★★☆）

三种基本配置方式： | 配置方式 | 特点 | 适用场合 | | --- | --- | --- | | 两端固定（全固式） | 每个支点限制一个方向，两个支点合起来限制双向 | 温度变化不大的短轴；结构简单 | | 一端固定、一端游动 | 固定端承受双向轴向力，游动端可轴向自由伸缩 | 温度变化较大的长轴；防止热膨胀卡死 | | 两端游动 | 两端均可轴向游动 | 人字齿轮轴（自动调位） |

配合（2021 年判断题、2027 大纲）： - 内圈与轴颈：采用基孔制（因为内圈是基准孔）——注意 2021 年判断题"滚动轴承内圈与轴颈的配合通常采用基轴制"为错误，应为基孔制。

• 实际上：轴承内圈与轴的配合采用基孔制，外圈与外壳孔的配合采用基轴制。

• 转动套圈（一般内圈）应选较紧的配合；不动套圈（一般外圈）应选较松的配合。

预紧与游隙调整： - 预紧：安装时给予一定轴向力，使滚动体和滚道接触处产生预变形，提高支承刚度和旋转精度，减小振动噪声。

• 游隙调整：通过端盖与箱体间的调整垫片、螺纹（圆螺母）或压盖实现。

知识点 10：滚动轴承元件上的载荷分布与应力变化（2023 年分析题）

2023 年原题（6 分）："当滚动轴承（向心轴承）水平安装（轴承轴线水平），外圈固定、内圈与轴一起转动时，请分析轴承内圈、外圈和滚动体上某点的应力变化规律，并绘制对应的三个变化规律示意图。"

标准答案： （1）载荷分布（静止的外圈承受载荷时）

• 轴承承受径向载荷 Fr 时，只有下半圈（承载区）的滚动体承受载荷。

• 处于载荷作用线正下方的滚动体受力最大，向两侧逐渐减小。

• 承载区范围约为 180°（理论上），实际因游隙存在，略小于 180°。

（2）各元件上某点的应力变化规律

（3）示意图绘制要点

• 横坐标：时间 t 或转角

• 纵坐标：接触应力 σ

• 内圈：周期性的脉冲波形（每转一圈一个脉冲，峰值较高，谷值为 0 或较小值）

• 外圈（承载区点）：周期性脉冲波形，周期与滚动体滚过频率有关

• 滚动体：较密集的周期性脉冲波形

图 7-2　滚动轴承元件上一点的应力变化规律

知识点 11：滚动轴承类型选择的主要因素（★★★）

2027 大纲明确要求："滚动轴承的类型选择考虑的主要因素"。

1. 载荷的大小、方向和性质

• 载荷大 → 选滚子轴承（线接触，承载能力大）

• 载荷小 → 选球轴承（点接触）

• 纯径向 → 深沟球轴承、圆柱滚子轴承

• 纯轴向 → 推力轴承

• 径向+轴向 → 角接触球轴承、圆锥滚子轴承

• 有冲击 → 滚子轴承

2. 转速：转速高 → 球轴承（极限转速高）；转速低 → 滚子轴承

3. 调心性能要求：轴挠曲变形大、两轴承孔不易对中 → 调心轴承

4. 安装和拆卸方便性

5. 经济性：球轴承比滚子轴承便宜，精度低比精度高便宜

7.3 本章高频简答题标准答案（必背）

Q1：为什么角接触球轴承和圆锥滚子轴承常成对使用、反向安装？（2025 年原题）

按承载方向分类（2023 年简答题原题："按其所能承受的载荷方向，滚动轴承分哪几类？分别承受什么样的载荷？"）

常用滚动轴承类型及特点（必须掌握）： | 代号 | 名称 | 特点 | 应用 | | --- | --- | --- | --- | | 0/6 | 深沟球轴承 | 主要承受径向载荷，也能承受较小的双向轴向载荷；结构简单、价格低、摩擦小 | 最常用，如电机、减速器 | | 1 | 调心球轴承 | 能自动调心，允许内外圈有较大偏斜 | 挠曲变形大的长轴 | | 2 | 调心滚子轴承 | 承载能力大，可自动调心 | 重载、有冲击、长轴 | | 3 | 圆锥滚子轴承 | 承受径向和单向轴向载荷，承载能力大；需成对使用 | 减速器轴、车轮轴 | | 5 | 推力球轴承 | 只能承受轴向载荷，不能承受径向 | 起重机吊钩 | | 6 | 深沟球轴承 | 同 0 类 | — | | 7 | 角接触球轴承 | 承受径向和单向轴向载荷；接触角 α 有 15°(C)、25°(AC)、40°(B) | 机床主轴、蜗杆轴 | | N | 圆柱滚子轴承 | 只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷；承载能力大 | 大功率电机、机床主轴 | | 2009 年选择题："在各种基本类型的向心滚动轴承中，不能承受轴向载荷的是？"→ 圆柱滚子轴承（N 类）。
2025 年选择题："滚动轴承代号 6 类型，既能承受径向力，也能承受较小双向轴向力。"→ 深沟球轴承（正确）。
2010 年判断题："类型代号为 6 的滚动轴承既可承受径向载荷，又可承受较小的双向轴向载荷。"→ 正确。 | 2009 年选择题："在各种基本类型的向心滚动轴承中，不能承受轴向载荷的是？"→ 圆柱滚子轴承（N 类）。
2025 年选择题："滚动轴承代号 6 类型，既能承受径向力，也能承受较小双向轴向力。"→ 深沟球轴承（正确）。
2010 年判断题："类型代号为 6 的滚动轴承既可承受径向载荷，又可承受较小的双向轴向载荷。"→ 正确。 | 2009 年选择题："在各种基本类型的向心滚动轴承中，不能承受轴向载荷的是？"→ 圆柱滚子轴承（N 类）。
2025 年选择题："滚动轴承代号 6 类型，既能承受径向力，也能承受较小双向轴向力。"→ 深沟球轴承（正确）。
2010 年判断题："类型代号为 6 的滚动轴承既可承受径向载荷，又可承受较小的双向轴向载荷。"→ 正确。 | 2009 年选择题："在各种基本类型的向心滚动轴承中，不能承受轴向载荷的是？"→ 圆柱滚子轴承（N 类）。
2025 年选择题："滚动轴承代号 6 类型，既能承受径向力，也能承受较小双向轴向力。"→ 深沟球轴承（正确）。
2010 年判断题："类型代号为 6 的滚动轴承既可承受径向载荷，又可承受较小的双向轴向载荷。"→ 正确。 | 2009 年选择题："在各种基本类型的向心滚动轴承中，不能承受轴向载荷的是？"→ 圆柱滚子轴承（N 类）。
2025 年选择题："滚动轴承代号 6 类型，既能承受径向力，也能承受较小双向轴向力。"→ 深沟球轴承（正确）。
2010 年判断题："类型代号为 6 的滚动轴承既可承受径向载荷，又可承受较小的双向轴向载荷。"→ 正确。 |

2025 年简答题原题："为什么角接触球轴承和圆锥滚子轴承常成对使用，反向安装？"

标准答案（2025 年真题答案原文）： | 向心推力轴承只能承受单方向的轴向载荷，成对安装时才能承受双方向的轴向载荷。一个支点上的两个轴承反装时，可以使轴承的支承跨距增大，适合于载荷作用在支承跨距之外的悬臂梁。 | | --- |

补充要点： 1. 承载方向限制：角接触轴承（7 类）和圆锥滚子轴承（3 类）的接触角决定了它只能承受单方向的轴向力，反向轴向力会使轴承分离，故必须成对使用。

2. 反向安装（背对背 / 面对面）的好处： - 可承受双向轴向力

• 增大支承跨距，提高轴的刚度和抗弯能力

• 便于调整游隙和预紧

Q2：滚动轴承的失效形式有哪些？（2019、2020 年原题）

2019、2020 年简答题原题："滚动轴承的失效形式有哪些？"

标准答案： | 失效形式 | 发生条件 | 说明 | | --- | --- | --- | | 疲劳点蚀 | 正常安装、正常润滑、正常转速下的主要失效形式 | 滚动体或滚道表面在交变接触应力反复作用下产生疲劳剥落 | | 塑性变形（压痕） | 转速很低或基本不转时的主要失效形式 | 载荷过大使滚道产生塑性变形 | | 磨损 | 润滑不良、密封不好、有磨粒侵入 | 表面材料逐渐损失 | | 胶合 | 高速、重载、润滑不良 | 温度过高使金属粘着 | | 保持架破坏 | 高速、冲击 | 保持架磨损或断裂 |

设计准则： - 一般转速（正常运转）：按疲劳寿命计算（防止点蚀）

• 低速或摆动：按静强度计算（防止塑性变形）

Q3：什么是滚动轴承的基本额定动载荷？什么是基本额定寿命？（2021 年原题）

2021 年简答题原题："什么是滚动轴承的基本额定动载荷？"

标准答案： - 基本额定寿命 L10：一组相同型号、相同工作条件的轴承，在同一条件下运转，其中 90% 的轴承在发生疲劳点蚀前所能达到的总转数（10⁶ 转）或工作小时数。

• 即 可靠度为 90% 时的寿命。

• 基本额定动载荷 C：使轴承的基本额定寿命恰好为 10⁶ 转 时，轴承所能承受的载荷值。

• 对于向心轴承，C 是径向载荷（Cr）

• 对于推力轴承，C 是轴向载荷（Ca）

• C 值越大，轴承的承载能力越强

Q4：按其所能承受的载荷方向，滚动轴承分哪几类？分别承受什么载荷？（2023 年原题）

按承载方向分类（2023 年简答题原题："按其所能承受的载荷方向，滚动轴承分哪几类？分别承受什么样的载荷？"）

常用滚动轴承类型及特点（必须掌握）： | 代号 | 名称 | 特点 | 应用 | | --- | --- | --- | --- | | 0/6 | 深沟球轴承 | 主要承受径向载荷，也能承受较小的双向轴向载荷；结构简单、价格低、摩擦小 | 最常用，如电机、减速器 | | 1 | 调心球轴承 | 能自动调心，允许内外圈有较大偏斜 | 挠曲变形大的长轴 | | 2 | 调心滚子轴承 | 承载能力大，可自动调心 | 重载、有冲击、长轴 | | 3 | 圆锥滚子轴承 | 承受径向和单向轴向载荷，承载能力大；需成对使用 | 减速器轴、车轮轴 | | 5 | 推力球轴承 | 只能承受轴向载荷，不能承受径向 | 起重机吊钩 | | 6 | 深沟球轴承 | 同 0 类 | — | | 7 | 角接触球轴承 | 承受径向和单向轴向载荷；接触角 α 有 15°(C)、25°(AC)、40°(B) | 机床主轴、蜗杆轴 | | N | 圆柱滚子轴承 | 只能承受径向载荷，不能承受轴向载荷；承载能力大 | 大功率电机、机床主轴 | | 2009 年选择题："在各种基本类型的向心滚动轴承中，不能承受轴向载荷的是？"→ 圆柱滚子轴承（N 类）。
2025 年选择题："滚动轴承代号 6 类型，既能承受径向力，也能承受较小双向轴向力。"→ 深沟球轴承（正确）。
2010 年判断题："类型代号为 6 的滚动轴承既可承受径向载荷，又可承受较小的双向轴向载荷。"→ 正确。 | 2009 年选择题："在各种基本类型的向心滚动轴承中，不能承受轴向载荷的是？"→ 圆柱滚子轴承（N 类）。
2025 年选择题："滚动轴承代号 6 类型，既能承受径向力，也能承受较小双向轴向力。"→ 深沟球轴承（正确）。
2010 年判断题："类型代号为 6 的滚动轴承既可承受径向载荷，又可承受较小的双向轴向载荷。"→ 正确。 | 2009 年选择题："在各种基本类型的向心滚动轴承中，不能承受轴向载荷的是？"→ 圆柱滚子轴承（N 类）。
2025 年选择题："滚动轴承代号 6 类型，既能承受径向力，也能承受较小双向轴向力。"→ 深沟球轴承（正确）。
2010 年判断题："类型代号为 6 的滚动轴承既可承受径向载荷，又可承受较小的双向轴向载荷。"→ 正确。 | 2009 年选择题："在各种基本类型的向心滚动轴承中，不能承受轴向载荷的是？"→ 圆柱滚子轴承（N 类）。
2025 年选择题："滚动轴承代号 6 类型，既能承受径向力，也能承受较小双向轴向力。"→ 深沟球轴承（正确）。
2010 年判断题："类型代号为 6 的滚动轴承既可承受径向载荷，又可承受较小的双向轴向载荷。"→ 正确。 | 2009 年选择题："在各种基本类型的向心滚动轴承中，不能承受轴向载荷的是？"→ 圆柱滚子轴承（N 类）。
2025 年选择题："滚动轴承代号 6 类型，既能承受径向力，也能承受较小双向轴向力。"→ 深沟球轴承（正确）。
2010 年判断题："类型代号为 6 的滚动轴承既可承受径向载荷，又可承受较小的双向轴向载荷。"→ 正确。 |

2025 年简答题原题："为什么角接触球轴承和圆锥滚子轴承常成对使用，反向安装？"

标准答案（2025 年真题答案原文）： | 向心推力轴承只能承受单方向的轴向载荷，成对安装时才能承受双方向的轴向载荷。一个支点上的两个轴承反装时，可以使轴承的支承跨距增大，适合于载荷作用在支承跨距之外的悬臂梁。 | | --- |

补充要点： 1. 承载方向限制：角接触轴承（7 类）和圆锥滚子轴承（3 类）的接触角决定了它只能承受单方向的轴向力，反向轴向力会使轴承分离，故必须成对使用。

2. 反向安装（背对背 / 面对面）的好处： - 可承受双向轴向力

• 增大支承跨距，提高轴的刚度和抗弯能力

• 便于调整游隙和预紧

Q5：在进行滚动轴承组合设计时，对于支承跨距很长、工作温度变化很大的轴应如何处理？（2022、2025 年原题）

→ 应采用一端固定、一端游动的配置方式。固定端轴承承受双向轴向力并实现轴向定位，游动端轴承可沿轴向自由伸缩，从而补偿轴因温度变化产生的热膨胀，防止轴承卡死或产生过大附加载荷。

Q6：解释轴承代号 6209、7209C、7309AC、30209、7211C/P4 的含义。（高频）

基本代号构成：类型代号 + 尺寸系列代号 + 内径代号

[前置代号] - [基本代号] - [后置代号]
│
├── 类型代号（1位数字或字母）
├── 尺寸系列代号（2位数字：宽度系列 + 直径系列）
└── 内径代号（2位数字）

内径代号规则（必背）： | 内径代号 | 实际内径 d | | --- | --- | | 00 | 10 mm | | 01 | 12 mm | | 02 | 15 mm | | 03 | 17 mm | | 04 及以上 | 代号 × 5 mm（如 04→20mm，08→40mm，10→50mm，12→60mm） | | /数字（如 /500） | 直接表示内径，500 mm |

示例解读： | 代号 | 解读 | | --- | --- | | 6209 | 6=深沟球轴承；2=尺寸系列（宽度系列0、直径系列2）；09=内径 9×5=45 mm | | 7209C | 7=角接触球轴承；2=尺寸系列；09=内径 45mm；C=接触角 α=15° | | 7309AC | 7=角接触球轴承；3=尺寸系列（直径系列3，中系列）；09=内径 45mm；AC=接触角 α=25° | | 30209 | 3=圆锥滚子轴承；02=尺寸系列；09=内径 45 mm | | 7211C/P4 | 7=角接触球轴承；2=尺寸系列；11=内径 55 mm；C=α=15°；/P4 = 公差等级 P4 级 | | 22125 | 2=调心滚子轴承；2=尺寸系列；125 = 内径 125 mm | | 7210AC | 7=角接触球轴承；2=尺寸系列；10=内径 50 mm；AC=α=25° | | 7210C | 同上，但 C 表示 α=15° | | 30212 | 3=圆锥滚子轴承；02=尺寸系列；12=内径 60 mm | | 30307 | 3=圆锥滚子轴承；03=尺寸系列；07=内径 35 mm | | 30312 | 内径 60 mm | | 7206C | 内径 30 mm，α=15° | | 30207 | 内径 35 mm | | 36208 | 3=圆锥滚子轴承；6=尺寸系列（宽度系列6？）；2=直径系列；08=内径 40 mm | | 6220/P0 | 6=深沟球轴承；2=直径系列2；2=宽度系列；20=内径 100 mm；P0=公差等级 0 级 | | 2010 年选择题原题："某角接触球轴承内径为 45 mm，精度等级为 P0 级，宽度系列为窄系列，直径系列为中系列，接触角为 25°，其代号为？"
答案：D. 7309AC
（7=角接触球轴承；3=直径系列为中系列(3)；09=内径45mm；AC=接触角25°）
2008 年选择题原题："深沟球轴承，内径 100 mm，宽度系列 0，直径系列 2，公差等级为 0 级，游隙 0 组，其代号？"
答案：D. 6220
（6=深沟球轴承；2=直径系列2；2=宽度系列2；20=内径100mm） | 2010 年选择题原题："某角接触球轴承内径为 45 mm，精度等级为 P0 级，宽度系列为窄系列，直径系列为中系列，接触角为 25°，其代号为？"
答案：D. 7309AC
（7=角接触球轴承；3=直径系列为中系列(3)；09=内径45mm；AC=接触角25°）
2008 年选择题原题："深沟球轴承，内径 100 mm，宽度系列 0，直径系列 2，公差等级为 0 级，游隙 0 组，其代号？"
答案：D. 6220
（6=深沟球轴承；2=直径系列2；2=宽度系列2；20=内径100mm） |

后置代号： - 公差等级：/P0（普通级，不标）、/P6、/P5、/P4、/P2（精度由低到高）

• 游隙：/C1、/C2、/C0（基本组，不标）、/C3、/C4、/C5

接触角：C（α=15^°）、AC（α=25^°）、B（α=40^°）

• 结构改变：/Z（带防尘盖）、/RS（带骨架式橡胶密封圈）、/N（外圈带止动槽）

Q7：滚动轴承内圈与轴颈、外圈与外壳孔的配合分别采用什么基准制？（2021 年判断题）

→ 内圈与轴颈采用基孔制；外圈与外壳孔采用基轴制。

Q8：滚动轴承内圈、外圈和滚动体上某点的应力变化规律是什么？（2023 年原题）

2023 年原题（6 分）："当滚动轴承（向心轴承）水平安装（轴承轴线水平），外圈固定、内圈与轴一起转动时，请分析轴承内圈、外圈和滚动体上某点的应力变化规律，并绘制对应的三个变化规律示意图。"

标准答案： （1）载荷分布（静止的外圈承受载荷时）

• 轴承承受径向载荷 Fr 时，只有下半圈（承载区）的滚动体承受载荷。

• 处于载荷作用线正下方的滚动体受力最大，向两侧逐渐减小。

• 承载区范围约为 180°（理论上），实际因游隙存在，略小于 180°。

（2）各元件上某点的应力变化规律

（3）示意图绘制要点

• 横坐标：时间 t 或转角

• 纵坐标：接触应力 σ

• 内圈：周期性的脉冲波形（每转一圈一个脉冲，峰值较高，谷值为 0 或较小值）

• 外圈（承载区点）：周期性脉冲波形，周期与滚动体滚过频率有关

• 滚动体：较密集的周期性脉冲波形

7.4 本章易错点与陷阱