軸承

軸承（英語：bearing）香港人俗稱啤令（音譯）、台灣俗稱培林，機械專有用詞；顧名思義，是承托轉軸(rotating axle)、或直線運動軸(linearly moving shaft)的機件部分，在機械中起到支撐旋轉體或直線來回運動體的作用。當其他機件在軸上彼此產生相對運動時，用來保持軸的中心位置及控制該運動的機件，就稱之為軸承^[1]。其英文造字複數詞bearings又可專門解作走珠，正是絕大部分構成整個軸承，用作可與轉軸互相滾動，及使轉軸轉動時產生的摩擦力減至最低的部件。然而其取義實主要源自其動詞to bear「承擔、承托」的意思。

歷史和發展

早期的直線運動軸承形式，就是一排在撬板下放置一排木杆。這個技術或許可以追溯到修建卡夫拉金字塔的時候，雖然還沒有明確的證據。現代直線運動軸承使用的是同一種工作原理，只不過有時用球代替滾子。

最早的滑動和滾動體軸承是木製的。陶瓷、藍寶石或者玻璃也有使用，鋼、銅、其他金屬、塑料（比如尼龍、膠木、特氟隆和UHMWPE）都被普遍使用。

從重載車輪軸和機床主軸到精密的鐘錶零件，很多場合都需要旋轉軸承。最簡單的旋轉軸承是軸套軸承，它只是一個夾在車輪和輪軸之間的襯套。這種設計隨後被滾動軸承替代，就是用很多圓柱形的滾子替代原先的襯套，每個滾動體就像一個單獨的車輪。最早投入實用的帶有保持架的滾動軸承是鐘錶匠約翰·哈里遜於1760年為製作H3計時計而發明的。

在意大利奈米湖發現的一艘古羅馬船隻上，發現了早期的球軸承的實例。這個木製球軸承是用來支撐旋轉桌面的。這艘船建造於公元前40年。據說李奧納多·達·文西在1500年左右曾經對一種球軸承進行過描述。球軸承的各種不成熟因素中，有很重要的一點就是球之間會發生碰撞，造成額外的摩擦。但是可以通過把球放進一個個小籠里防止這種現象。17世紀，伽利略對「固定球」的，或者「籠裝球」的球軸承做過最早的描述。但在隨後相當長的時間裡，在機器上安裝軸承一直沒有實現。第一個關於球溝道的專利是卡馬森的菲利普·沃恩在1794年獲得的。

1883年，弗里德里希·費舍爾提出了使用合適的生產機器磨製大小相同、圓度準確的鋼球的主張。這奠定了創建獨立的軸承工業的基礎。「Fischers Automatische Gußstahlkugelfabrik」或者「Fischer Aktien-Gesellschaft」的首字母組合後來成了商標，在1905年7月29日註冊。1962年，這個商標作了修改並沿用至今，並在1979年成為了公司不可分割的一部分。

1907年，SKF球軸承工廠的斯文·溫奎斯特設計了最早的現代自調心球軸承^[2]。

分類

類型	摩擦	速度	壽命	備註
軸套	滑動摩擦，摩擦係數0.05-0.35。	低～極高	低～極高（取決於應用環境和潤滑）	應用廣泛，摩擦阻力大，壽命可以比滾動軸承長或短
微型軸承	滾動摩擦，摩擦係數0.005-0.125。	中～高(需要冷卻)	中～高 (取決於潤滑，往往需要維護)	應用廣泛
寶石軸承	Off-center bearing rolls in seating，摩擦係數低	低	充足（需要維護）	主要用於在低負載，高精密的工作如鐘錶。其體積可以非常小.
液態軸承	液體被強制注入兩個面之間，並使軸承的邊緣保持密封，摩擦力非常小	非常高（通常僅限於幾百英尺每秒）	在某些應用中幾乎無限。在某些情況下，可能在啟動，停止時卡住。通常情況下可以忽略維護。	可以處理非常大的負荷，低摩擦。
磁浮軸承	無接觸面，速度為0時，摩擦力為0。但運動時會產生渦流損耗。如果是靜態磁場，可以忽略摩擦力	無實際的限制	不明確，免維護	有源磁力軸承需要相當大的電能。但Electrodynamic bearings (EDB) 不需要額外電能
	受彎曲和壓迫的運動，摩擦係數很低	非常高	取決於材料和應用的應變非常高或低的。通常免維護	範圍有限，無背隙，非常平滑
註：當軸承上的負載變化導致間隙變化時，剛度會變化。它不同於摩擦軸承。