滾珠軸承的種類與構造Ball Bearings
原講義此頁英文說明轉載自軸承廠商的入門資料，以下改寫為中文摘要；標示「補充」者為新增內容。
單列深溝滾珠軸承 Single Row Deep Groove Ball Bearings
- 徑向滾珠軸承大概是最普遍、最為人熟知的滾珠軸承。它只有一列滾珠（單列）沿滾道繞行，滾道溝槽很深，所以又稱深溝滾珠軸承（SRDG）。
- 主要設計來承受徑向負載，但溝槽夠深，也能承受適度的軸向負載；軸向負載太大時應改用其他型式。
- 最常用在馬達、手工具、風扇等。
原圖對照（各部名稱）
Conrad 組裝法 Conrad Assembly
大多數滾珠軸承（包括 SRDG）用 Conrad 法組裝：內環放進外環後偏向一側、與外環在一點接觸，兩環之間形成新月形的空間，放入適當數量的滾珠；再把內環推回中心（兩環彈性變形讓它「卡」進去），把滾珠均勻分開，最後裝上保持器。發明人 Robert Conrad 於 1903 年取得英國專利（第 12,206 號）、1906 年取得美國專利（第 822,723 號）。
補充：新月形空間只有一部分寬度夠讓滾珠通過。以上圖的示意尺寸（內環滾道半徑 30、外環滾道半徑 40、滾珠直徑 10）計算，偏心時滾珠只能排在約 196° 的弧內，最多放 12 顆，滿裝則可放 21 顆——Conrad 軸承的滾珠數受到限制，這就是下面「最大容量型」的由來。
原圖對照（組裝）
負載區 Bearing Load Zone
軸承承受徑向負載時，負載只分佈在一部分滾珠上——任何時刻大約是圓周的三分之一，這個區域稱為軸承負載區。
補充：Stribeck 分析（徑向間隙參數 \(\varepsilon\)，負載區半角 \(\psi_l\)）：
$$Q(\psi)=Q_{max}\left[1-\frac{1-\cos\psi}{2\varepsilon}\right]^{3/2},\qquad \cos\psi_l=1-2\varepsilon,\qquad F_r=\sum Q(\psi)\cos\psi$$零間隙（\(\varepsilon=0.5\)）時負載區為 180°，\(Q_{max}=4.37F_r/Z\)（\(Z\) 為滾珠數）；有正常間隙時負載區縮小，工程上常取 \(Q_{max}\approx5F_r/Z\)。上圖取 \(\varepsilon=0.25\)，負載區 120°（三分之一圓周），\(Q_{max}=5.7F_r/Z\)。
原圖對照（負載區）
最大容量型 Maximum Capacity Ball Bearings
Conrad 法無法再多放滾珠，所以在內、外環滾道的一側各切一個小缺口（裝填槽 filling slot）。先照 Conrad 程序組裝到內環卡入定位，再轉動兩環讓裝填槽對齊，從槽口塞入額外的滾珠，最後把滾珠均分、裝上保持器。滾珠較多，徑向負載能力較大；但裝填槽會讓滾珠越過槽口，所以軸向負載能力較差（補充）。
原圖對照（最大容量型）
角接觸滾珠軸承 Angular Contact Ball Bearings
- 角接觸滾珠軸承屬於單列徑向滾珠軸承，因為設計來承受較大的軸向負載，常被誤稱為推力軸承。
- 它的接觸點偏離純徑向（與軸成 90°）的方向，偏離的角度稱為接觸角，常見 15°、30°、40°。
- 補充：每顆滾珠的接觸力沿接觸線，軸向分量與徑向分量之比為 \(\tan\alpha\)：15°、30°、40° 時分別為 0.27、0.58、0.84——接觸角越大，承受軸向負載的能力越強。
成對組合 Duplexing
軸向負載可能來自兩個方向，所以角接觸軸承常成對安裝：
- DB 背對背（back-to-back）：兩個外環的寬面相貼、窄面朝外，用於提高剛性。
- DF 面對面（face-to-face）：兩個外環的窄面相貼、寬面朝外，容許的偏斜角較大。
- DT 串聯（tandem）：單方向有很大軸向負載時串聯堆疊，每多一個軸承就增加整組的承載能力。
原圖對照（角接觸）
雙列滾珠軸承 Double Row Ball Bearings
雙列角接觸：一組內外環中放兩列滾珠，可承受任一方向的推力負載。
雙列自動調心：同樣兩列滾珠在一組內外環中轉動。內環外觀正常、有兩條滾道；外環卻看不到滾道，內面是一個以軸承中心為球心的平滑球面。因此軸承座的孔與軸即使不平行，軸承仍能正常運轉。
原圖對照（雙列）
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