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2. 如何选择轴承类型
首先是，尺寸的限制。通常轴承可以安装的空间是受限制的。在大多数的情况下，轴径（或轴承内径）是根据机械的设计或其它设计的限制。所以轴承类型及尺寸的选择是根据轴承的内径而决定的。由此，标准轴承的主要尺寸表均根据国际标准内径尺寸而编制的。
标准ina轴承的尺寸形式繁多，在机械装置设计时最好采用标准轴承（这设计到轴承是否容易采购，在这里就说句题外话，有些进口轴承型录上的型号确实有，但一些非标轴承在中国大陆地区没有现货，有些时候期货会很长时间，所以在轴承选型时要考虑时间成本和后期更换的成本）轴承的负荷，施加在轴承上的负荷，其性质、大小、方向是多变的。通常，额定基本负荷在尺寸表上均有显示。但轴向负荷及径向负荷等等，亦是选择适合的轴承重要因素。当球及滚针轴承的尺寸相当时，滚针轴承通常有较高的负载能力及承受较大的振动及冲击负荷。
转速，允许转速是根据轴承的类型，尺寸，精度，保持架类型，负荷，润滑方式，及冷却方式等因素确定。轴承表上列出了标准精度轴承在油润滑及油脂润滑下的允许转速。通常，深沟球轴承、自动调心球轴承及圆柱滚子轴承都适用于高速运转的场合。
轴承公差，轴承尺寸精度及旋转精度是根据ISO及JIS标准。对于要求高精度及高速运转的机械，建议使用5级或以上精度的轴承，深沟球轴承、向心推力球轴承或圆柱滚子轴承则适用于高运转精度的机械。刚性，当轴承的滚动体及滚道接触面受压，会产生弹性形变。有些机械需要将弹性形变减至最小。滚子轴承比球轴承产生的弹性形变量小。
安装及拆卸，某些应用场合需要经常拆卸及安装，以确保可以定期地进行检测及维修。内外圈可以分别安装的轴承如：圆柱轴承，滚针轴承，及圆锥轴承十分适用于此场合。锥孔型的自动调心球轴承及自动调心滚子轴承在轴套的帮助下，同样简化了安装程序。
3. 如何更好选择主轴轴承的类型
一般来说，选择轴承的步骤可能概括为：
1. 根据轴承工作条件（包括载荷方向及载荷类型、转速、润滑方式、同轴度要求、定位或非定位、安装和维修环境、环境温度等），选择轴承基本类型、公差等级和游隙；
2. 根据轴承的工作条件和受力情况和寿命要求，通过计算确定轴承型号，或根据使用要求，选定轴承型号，再验算寿命；
3. 验算所选轴承的额定载荷和极限转速。
选择轴承的主要考虑因素是极限转速、要求的确良寿命和载荷能力，其它的因素则有助于确定轴承类型、结构、尺寸及公差等级和游隙工求的最终方案。
1. 类型选择
各类滚动轴承具有不同的特性，适用于各种机械的不同使用情况。选择轴承类型时，
通常应考虑下列因素。一般情况下：对承受推力载荷时选用推力轴承、角接触轴承，对高速应用场合通常使用球轴承，承受重的径向载荷时，则选用滚子轴承。总之，选用人员应从不同生产厂家、众多的轴承产品中，选用合适的类型。
• 轴承所占机械的空间和位置
在机械设计中，一般先确定轴的尺寸，然后，根据轴的尺寸选择滚动轴承。通常是小轴选用球轴承，大轴选用滚子轴承。但是，当轴承在机器的直径方向受到限制时，则选用滚针轴承、特轻和超轻系列的球或滚子轴承；当轴承在机器的轴向位置受到限制时，可选用窄的或特窄系列的球或滚子轴承。
• 轴承所受载荷的大小、方向和性质
载荷是选用轴承的最主要因素。滚子轴承用于承受较重的载荷，球轴承用于承受较轻的或中等载荷，渗碳钢制造或贝氏体淬火的轴承，可承受冲击与振动载荷。
在载荷的作用方向方面，承受纯径向载荷时，可选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承。承受较小的纯轴向载荷时，可选用推力球轴承；承受较大的纯轴向载荷时，可选用推力滚子轴承。当轴承承受径向和轴向联合载荷时，一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。
• 轴承的调心性能
当轴的中心线与轴承座中心线不同，有角度误差，或因轴的两支承间距较大而轴的刚性以较小，容易受力弯曲或倾斜时，可选用具有良好调心性能的调心球或调心滚子轴承，以及外球轴承。此类轴承在轴稍微倾斜或弯曲情况下，能保持正常工作。
轴承调心性能的好坏，与其允许的不同轴度有关，不同轴度值愈大，调心性能愈好。各类轴承允许的不同轴度见表11
• 轴承的刚性
轴承的刚性，是指轴承产生单位变形所需力之大小。滚动轴承的弹性变形很小，在大多数机械中可以不必考虑，但在某些机械中，如机床主轴，轴承刚性则是一个重要因素，一般应选用圆柱和圆锥滚子轴承。因为这两类轴承在承受载荷时，其滚动体与滚道属于点接触，刚性较差。
另外，各类轴承还可以通过预紧，达到增大支承刚性的目的。如角接触球轴承和圆锥滚子轴承，为防止轴的振动，增加支承刚性，往往在安装时预先施加一定的轴向力，使其相互压紧。这里特别指出：预紧量不可过大。过大时，将使轴承摩擦增大，温升增高，影响轴承使用寿命。
• 轴承的转速
每一个轴承型号都有其自身的极限转速，它是由诸如尺寸、类型及结构等物理特性所决定的，极限转速是指轴承的最高工作转速（通常用r∕min），超过这一极限会导致轴承温度升高，润滑剂干枯，甚至使轴承卡死。
使用场合所要求的速度范围有助于决定采用什么类型的轴承，图12给出了大多数通用轴承的典型速度范围。D是轴承尺寸，它通常是指轴承的节圆直径，在选择轴承时，使用轴承内径和外径的平均值，单位mm.
用节圆直径D乘以轴旋转速度（单位r/min）得出一极限转速因素（DN），DN在选择轴承类型和尺寸时十分重要。大多数轴承制造厂家的产品目录都提供其产品的极限转速值，实践证明，在低于极限转速90%的状态下工作是比较好的。
脂润滑轴承的极限转速比油润滑轴承的极限转速低，轴承的供油方式对可达到的极限转速有影响。表12提供了几承润滑形式的极限转速修正系数（K ）。必须注意，对脂润滑轴承，其极限转速一般仅是该轴承采用一个高质量的重复循环油系统时的极限转速的80%，但对油雾润滑系统，其极限转速一般比相同的基本润滑系统高50%。
保持架的设计和结构也影响轴承的极限转速，因为滚动体与保持架表面是滑动接触，用比较贵的、设计合理的、以高质量和低摩擦材料制成的保持架，不仅可将滚动体隔开来，而且有助于维持滑动接触区的润滑油膜。但象冲压保持架之类价格低廉的保持架，通常只能使滚动体保持分离。因此，它们存在着易出事故和令人苦恼的滑动接触，从而导致更低的极限转速。
一般来说在较高转速的工作场合下，宜选用深沟球轴承、角接触轴承、圆柱滚子轴承；在较低转速工作场合下，可选用圆锥滚子轴承。圆锥滚子轴承的极限转速，一般约为深沟球轴承的65%，圆柱滚子轴承的70%，角接触球轴承的60%。推力球轴承的极限转速低，只能用于较低转速的场合。
对于同一类轴承，尺寸愈小，允许转速愈高。在选用轴承时，应注意要使实际转速低于极限转速。
• 轴承游动和轴向位移
通常情况下，一个轴用两个轴承相隔一定的距离给予支承。为了适应轴和外壳不同程度的热涨影响，安装时应将一个轴承在轴向固定，另一个轴承使之在轴上可以游动（即游动支承），以防止因轴的伸长或收缩引起的卡死现象。游动支承通常选用内圈或外圈无挡边的圆柱滚子轴承（原2000型、32000型）和滚针轴承，这主要是此类轴承内部结构允许轴与外壳有适当轴向位移的缘故。此时，内圈与轴，外圈与外壳孔可采用紧配合。当采用不可分离型轴承做游动支承时，如深沟球轴承、调心滚子轴承，在安装中必须允许外圈与外壳孔，或内圈与轴采用较松配合，使之轴向可自由游动。
图13示出几种定位和非定位的圆柱滚子轴承结构
圆锥滚子轴承、调心滚子轴承和深沟球轴承基本上属于定位型，当用作非定位时则采用松配合安装。所有推力滚子轴承均属定位型轴承。
• 便利于轴承的安装和拆卸
选用轴承类型时，对轴承安装拆卸是否方便，亦必须考虑周全，特别是对大型和特大型轴承的安装和拆卸尤为重要。一般的外圈可分离的角接触球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承和滚针轴承，安装拆卸比较方便，它们的内圈和外圈可分别装于轴上或壳体孔内。此外，内径带圆锥孔的，带紧定套的调心滚子轴承、双列圆柱滚子轴承和调心球轴承，也比较容易安装拆卸。
• 其它要求
除上述因素外，还应考虑轴承的工作环境温度、轴承密封及对摩擦力矩、振动、噪声等的特殊要求。
4. 数控机床主轴设计中轴承有哪些选用技巧
轴承是主轴组件的重要组成部分，它的类型、结构、配置、精度、安装、调整、润滑和冷却都直接影响主轴组件的工作性能。主轴的回转精度在很大程度上由轴承所决定。
1、主轴滚动轴承
（1）滚动轴承的类型
滚动轴承摩擦阻力小，可以预紧，润滑维护简单，能在一定的转速范围和载荷变动范围内稳定地工作。滚动轴承由专业化工厂生产，选购维修方便。但与滑动轴承相比，滚动轴承的噪声很大，滚动体数目有限，刚度是变化的，抗振性略差并且对转速有很大的限制。滚动轴承根据滚动体的结构分为球轴承、圆柱滚子轴承。陶瓷轴承是指轴承滚动体是用陶瓷材料制成的，而内外圈则仍用轴承钢制造。之所以选用滚动体，主要是因为它具有以下特性：一是重量轻，二是热膨胀系数小，三是弹性模量大。所以它具有离心力小，动摩擦力小，预紧力稳定，弹性变形小，刚度高的特点。
（2）主轴轴承的合理布置
1）主轴轴承的选择和配置形式
机床主轴有前、后2个支承和前、中、后3个支承两种，以前者较为多见。两支承主轴轴承的配置形式，包括主轴轴承的选型，组合以及布置，主要根据对所涉及主轴组件在转速、承载能力、刚度以及精度等方面的要求。
在确定两支承主轴轴承配置形式时应遵循以下一般原则：
①适应刚度和承载能力的要求：主轴轴承配置形式的选择首先应满足所要求的刚度和承载能力。
②适应转速要求：不同型号、规格和精度等级的轴承所允许的最高转速是不同的。在相同条件下，点接触的比线接触的高；圆柱滚子比圆锥滚子高。
③适应精度的要求：主轴组件承受轴向力的推力轴承配置形式直接影响主轴的轴向位置精度。
2）三支承主轴组件
某些机床由于结构设计上的原因，导致主轴箱长度较长，其主轴两个支承之间的支承跨距远大于最佳跨距，此时，应考虑增设中间支承来提高主轴组件的刚度和抗振性。
3）主轴滚动轴承的应用设计
①主轴滚动轴承的刚度和承载能力
滚动轴承的刚度主要取决于滚动体与滚道之间的接触刚度。运动轴承的刚度与轴承类型、载荷和预紧情况有关，且随着载荷的增大呈非线性特性。
②主轴轴承的润滑
润滑对主轴组件的工作性能与轴承的寿命有很大的影响。润滑不合理可能引发热量增加，降低主轴工作精度，并加速轴承磨损。用于滚动轴承的润滑剂可分为两大类，即油脂润滑剂和液体润滑剂。
③主轴滚动轴承的密封
滚动轴承密封装置的作用在与防止冷却液、切屑、灰尘、杂物等进入轴承，并使润滑剂无泄漏地保持在轴承内，从而充分发挥轴承的性能，确保轴承的使用寿命。对主轴组件密封装置的要求是：适宜主轴的转速、适应工作环境、结构紧密。主轴轴承的密封分接触式和非接触式。前者又可分为径向密封圈密封盒毛毡圈密封，一般适用于低速主轴。非接触式密封可分为间隙式密封、曲路式密封盒垫圈式密封，为保证密封作用，旋转部分与固定部分的径向间隙应小于0.2-0.3mm，在密封处应有回油控，以防漏油。
2、主轴滑动轴承
滑动轴承因具有良好的抗振性、旋转精度高、运动平稳等特点，应用于高速或低速的精密、高精度数控机床。
主轴滑动轴承按产生油膜的方式，可以分为动压轴承和静压轴承两大类。按照流体介质不同可分为液体滑动轴承和气动滑动轴承。
（1）液体动压轴承
动压轴承时靠主轴以一定转速旋转时带着润滑油从间隙大处向间隙小处流动，形成压力油膜而将主轴浮起，并制成载荷。
（2）液体静压轴承
液体静压轴承由一套专用供油系统、节流器和轴承三部分组成。静压轴承与动压轴承相比有如下有点：承载能力高、旋转精度高、油膜有均化误差的作用、可提高加工精度，抗振性好，运转平稳，既能在极低速下工作，也能在极高速下工作，摩擦小，轴承寿命长。
静压轴承主要的缺点是需要一套专用供油设备，轴承制造工艺复杂、成本高。
（3）用空气作为介质的静压轴承称为气体静压轴承，也称为气浮轴承或空气轴承，其工作原理与液体静压轴相同。由于空气的黏度比液体小得多，摩擦小，功率损耗小，能在极高转速或极低温度下工作，振动、噪声特别小，旋转精度高，寿命长，基本上不需要维护，用于高速、超高速、高精度数控机床主轴组件中。
（4）磁力轴承是一种新型的高性能轴承，具有各种传统轴承无法相比的特殊性能。磁力轴承不予轴颈表面接触，不存在机械摩擦和磨损，不需要润滑和密封，温升低，热变形小，转速高，寿命长，能耗低；磁力轴承基本电磁反馈控制系统保证主轴的旋转精度，刚度和阻力可调控，可消除转子质量部平衡，回转特性可由传感器和控制系统获得，便于状态监控和诊断。磁力轴承主要用在加工中心的主轴组件中。
5. 超精密机床主轴轴承如何正确的选型
机床主轴是整个机床的心脏，是实现工件加工精度，直接影响机床性能的关键部位。当今高速、高效的生产方式对主轴的速度、精度、负载能力和运行噪音提出了更高的要求，因此主轴的设计制造者面对巨大的挑战，而主轴轴承正确的选型分析可帮助主轴制造商应对上述挑战。
一、标准系列的主轴轴承 此系列分为P4和P4S级，内外圈及滚动体一般采用52100全淬透钢。与高速系列相比，标准系列的滚动体直径较大、预紧力较高，适用于切削载荷大且系统动态刚性要求高的场合。
二、陶瓷球系列的主轴轴承
此系列滚动体为陶瓷材料。陶瓷的重量比钢材轻60%，降低了滚动体离心力的作用，从而减少了打滑与自旋现象，与滚道之间的发热量也相应减少，轴承寿命延长；同时陶瓷球热膨胀系数低，高速运行温度上升时，比标准系列的钢球预紧力小，发热量小。经过比较，陶瓷球系列的转速约为标准系列的1.5倍，理论运行寿命可高达35倍；当高转速和高承载能力、高刚性同时需要被满足时，应该考虑选用陶瓷球系列，并将加脂量控制在轴承内部自由空间的15%~20%。
三、高速系列的主轴轴承 高速系列通常应用于高转速加工设备，例如高速加工中心、高速铣床，因其能够满足低发热、低运行温度及高刚性的使用要求。这一系列的主要优点是：第一，滚动体直径减小且数目增多，精密设计的滚道外形，使滚动体与滚道的接触区域减小，摩擦发热减少；第二，高速运转时小尺寸滚动体所受离心力减小，打滑与自旋现象减弱，接触区域的发热量减少；第三，内外圈均有高低挡肩，为润滑剂提供了更加开放的通道，可以及时带走运行中产生的热量；第四，润滑剂对滚动体的剪切影响变小，发热量减少。当转速要求更高时，还可以选择极限转速和动态刚性更高的陶瓷球高速系列，进一步减少运行中的发热量，从而实现更低的运行温度。