大型电机的轴承应用的内容不多，而工业应用中的很多电机都是大型电机，例如发电厂、钢厂、大兆瓦的风力发电机等等，故在本文着重探讨大型电机的轴承配置及大型电机所用的调心滚子轴承、球面滚子推力轴承的专业知识。

1、大型电机的轴承配置

轴承的主要功能是在旋转的同时，传递载荷，所以无论是小电机还是大电机，无非就是轴承需要传递的载荷不同，那么Z终导致的就是轴承的尺寸或者形态发生改变。大型电机使用的更多的是滚动体接触为线接触的轴承。例如：圆柱滚子轴承，球面滚子轴承，以及球面滚子推力轴承等。

上图所示是大型卧式电机的一种轴承配置。上图左侧所示是固定端轴承，一般选用球面滚子轴承，也叫做调心滚子轴承；上图右侧所示是浮动端轴承，使用同样的调心滚子轴承，或者圆环滚子轴承。 

对于垂直轴大型电机来说，可能会用到一个电机工程师不太熟悉的轴承。上图中浮动端轴承是我们非常熟悉的调心滚子轴承；对于对中不敏感的电机，也可以选择圆柱滚子轴承。而固定端选用的是调心滚子推力轴承，一个类似圆锥滚子，但是又具有调心能力的轴承。

从上面两种配置来看，大型电机的轴承在选择时，考虑的更多是承载能力。线接触(截面)的轴承因为滚动体与滚道的接触面积较大，承载能力相应就比较高，所以比较适合用在载荷较大的应用中。但是，轴承的承载能力与转速性能是硬币的正反面，在常规的轴承设计中，承载能力越大，势必转速性能就会下降。

圆柱滚子轴承相对常见，昌晖仪表着重跟大家聊聊另外两个轴承，球面滚子(或者我们更喜欢把它叫做调心滚子)轴承，和球面滚子推力轴承。

2、球面滚子轴承(调心滚子轴承)

顾名思义，这个轴承是可调心的。那么什么叫“可调心”？并不是说轴承本身的尺寸中心或者承载中心能调整，而是说，轴承可以使用在具有一定偏心情况的应用中，又不影响轴承正常的功能。

旋转机械的理论状态是，旋转轴的轨迹为一条直线。但是实际工况下，，电机各个零部件存在加工误差和安装误差；第二，电机的重力以及磁拉力作用；第三，电机的转轴并不是理想的钢体，弯曲变形都是会发生的，这些导致转轴的实际轨迹可能是个纺锤体，或者沙漏型。

变形的转轴会在轴承上产生额外的轴承内部载荷。比如，当轴承选择的是圆柱滚子或者深沟球轴承时，除了包括转子重量和磁拉力的外部载荷以外，轴承还受到了称之为“内部载荷”的，由于轴变形，而产生的额外载荷。

这种载荷，是设计师在选择轴承时没有考虑到的，或者说理论上是无法作出准确计算的一系列载荷中的一种。因此，这种“未考虑”到的载荷作用在轴承上，可能导致的是轴承提前失效，或者超过设计预期的其他磨损。

但是调心系列的轴承(Self-aligning)，Z大的作用就是可以将偏心在轴承内部抵消，使轴承即使在偏心情况(一定范围之内)下运行，也不损失正常功能。而这一系列的作用，都是通过特殊的滚动体和外圈滚道接触面的设计来达到。通俗点讲，这种轴承的外圈滚道是“通过球体大圆”的一部分。 

这种轴承有非常良好的调整偏心的性能，但是这种轴承是为数不多的具有两列滚动体的设计。因此，虽然该轴承能够同时承受轴向载荷和径向载荷，但是两个方向载荷的比例，是决定载荷在两列滚动体上分布的先决条件，至于如何分布，昌晖仪表后续会在单独的章节里跟大家详细讨论。

3、球面滚子推力轴承

从名称上就能看出来，这个轴承Z主要的作用是承受推力载荷，也就是轴向载荷，其他的功能与球面滚子轴承类似，在承受偏心的条件下，不影响轴承的正常功能。

但是，推力轴承本身的旋转性能就很低，这个轴承由于设计的原因，旋转性能下降的很厉害，进而该轴承的转速极限的控制会变得很苛刻，再进一步，润滑条件也就变得需要着重考虑，比如汽轮机推力轴承采用汽轮机铂电阻测温的目的就是监测轴承润滑条件。

这里对于轴承的转速极限稍微展开一点。无论我们在选择保持架设计，或者选择润滑，甚至计算再润滑时间间隔时，都会碰到计算轴承的转速极限的问题(Recommended limits for speed)，这里会引入一个转速极限A，也叫做ndm值，轴承的运行转速乘以轴承的中径?其实就是轴承中径的线速度。

除此以外，我们应该还遇到一个值，叫做轴承系数bf。

当我们在查轴承的再润滑间间隔时，会用bf乘以A作为选择的基础。我们以SKF的球面滚子推力轴承为例，这个轴承的bf值是4，基本上是所有类型轴承里Z高的数值。而且，在不同的载荷条件下，这个轴承的推荐转速极限跟其他设计的轴承比起来也很低，这都是由于轴承的特殊设计以及特殊应用所造成的。