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為了保證機械的正常使用，對于機械中一般轉(zhuǎn)速的滾動軸承應(yīng)根據(jù)其當(dāng)量動載荷進(jìn)行壽命計算。而滾動軸承的當(dāng)量動載荷指當(dāng)軸承內(nèi)部承受徑向載荷和軸向載荷共同作用。為了與基本額定動載荷作比較，而引入的一個由實際載荷轉(zhuǎn)化而成的等效載荷。
角接觸軸承通常是成對使用的，根據(jù)其安裝方式，可分為外圈窄邊相對的正裝（圖 1）與外圈寬邊相對的反裝（圖 2）。正裝時軸的實際支點偏向兩支點里側(cè)；反裝時軸的實際支點偏向兩支點外側(cè)。
圖1 正裝
圖2 反裝
1、單個角接觸軸承的受載分析
安裝了 3 類或 7 類角接觸軸承的軸，可受軸向外載荷與較大軸向外載荷的共同作用。但應(yīng)注意，不管軸向外載荷的方向如何，軸承外圈對軸的軸向支反力為單向載荷，其方向由軸承外圈的寬邊指向窄邊。為使軸向力達(dá)到平衡，角接觸軸承經(jīng)常成對使用，對稱安裝。
當(dāng)軸承內(nèi)圈在軸心處受由外圈的窄邊指向?qū)掃叿较虻妮S向外載荷 FX 作用，且在外圈支反力作用下處于平衡時，軸承被壓緊，軸承中各滾動體所承受的載荷大小相等，方向均為接觸點處的法線方向，各滾動體所受支反力合力的作用點位于軸心，與且與 FX 大小相等，方向相反。當(dāng)軸承內(nèi)圈在軸心處受由外圈的寬邊指向窄邊方向的軸向外載荷 FX 作用時，軸承被放松，各滾動體不受軸向力的作用。故根據(jù)軸承的壓緊與放松狀態(tài)即可判斷出其是否受軸向外載荷的作用。
當(dāng)角接觸軸承受徑向外載荷 Fr 作用且在外圈支反力作用下處于平衡時（圖 3），內(nèi)圈沿 Fr 方向下移一段距離，故上半圈滾動體不承載，而下半圈各滾動體承受不同的載荷。處 于 Fr 作用線最下位置的滾動體承載最大，而遠(yuǎn)離作用線的各滾動體承載逐漸減小。
圖3 角接觸軸承中徑向載荷所產(chǎn)生的軸向分力
由于角接觸軸承公稱接觸角 0°<α≤45°，當(dāng)內(nèi)圈承受純徑向載荷 Fr 時，由于 α 的存在，外圈作用在承載區(qū)第 i 個滾動體上的反力 Fi 并不指向軸承內(nèi)外圈的半徑方向，而是沿接觸點的法線方向，它可以分解為一個徑向分力Fri 和一個軸向分力 Fsi。承載區(qū)各滾動體上所受軸向分力總和即為軸承的內(nèi)部軸向力 Fs，方向由軸承外圈的寬邊指向其窄邊。Fs 的方向與軸承內(nèi)圈受純軸向載荷被壓緊時，外圈所能產(chǎn)生的支反力方向相同。
綜合分析可知，單個軸承在軸向載荷 FX 與徑向載荷 Fr共同作用時，軸承外圈所能產(chǎn)生的軸向支反力 Fa 必定不會小于其只受純徑向載荷 Fr 時的內(nèi)部軸向力 Fs，即為所求的變形協(xié)調(diào)條件：Fa≥Fs
2、軸承組合中角接觸軸承的受載分析
在軸承組合中求軸承所受的軸向載荷，可首先求得內(nèi)部軸向力，然后根據(jù)內(nèi)部軸向力與外載荷判斷各軸承受載的特點，分析其是受軸向載荷與徑向載荷共同作用，還是只受純徑向載荷的作用，然后即可根據(jù)式(1)與式(2)求得軸向載荷。
以圖 1 為例，進(jìn)行分析。該圖軸系結(jié)構(gòu)可簡化畫為圖 4。
圖 4 正裝軸承的受力分析簡圖
首先求得軸承的內(nèi)部軸向力分別為 Fs1 與 Fs2。比較 Fs1與 Fs2+FA 的關(guān)系，可能有以下三種情況：
（1）Fs1>Fs2+FA，此時軸在軸向外載荷與內(nèi)部軸向力作用下處于不平衡狀態(tài)，軸有向右移動的趨勢，右軸承 2 被壓緊，左軸承 1 被放松。故軸承 1 只受純徑向載荷的作用，其軸向載荷為 Fa1=Fs1；而軸承 2 受到了徑向載荷與軸向載荷的共同作用，其軸向載荷 Fa2>Fs2，再結(jié)合式（1）可得：Fa2=FA-Fa1。
（2）Fs1=Fs2+FA，此時軸在軸向外載荷與內(nèi)部軸向力作用下達(dá)到了平衡狀態(tài)，軸不會產(chǎn)生軸向移動，二軸承均處于放松狀態(tài)，只受純徑向載荷的作用，故 Fa1=Fs1，F(xiàn)a2=Fs2。
（3）Fs1<Fs2+FA，此時軸在軸向外載荷與內(nèi)部軸向力作用下處于不平衡狀態(tài)，軸有向左移動的趨勢，左軸承1被壓緊，右軸承 2 被放松。故軸承2只受純徑向載荷的作用，其軸向載荷為 Fa2=Fs2；而軸承 1 受到了徑向載荷與軸向載荷的共同作用，其軸向載荷 Fa1>Fs1，再結(jié)合式（1）可得：Fa1=FA+Fa2。
運用上述方法對圖 1 進(jìn)行分析，所得出的結(jié)論與教材一致。對圖 2 進(jìn)行分析，也可得出相同與教材相同結(jié)果；該方法對于圓錐滾子軸承軸向載荷的計算同樣有效。
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