英制平面軸承（又稱英制推力軸承）的工作原理基于滾動(dòng)接觸和載荷傳遞機(jī)制，其核心功能是承受軸向載荷并允許軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)限制徑向位移。以下從結(jié)構(gòu)組成、力學(xué)傳遞、潤(rùn)滑與摩擦、應(yīng)用場(chǎng)景四個(gè)維度解析其工作原理：

一、結(jié)構(gòu)組成與工作界面

關(guān)鍵部件座圈（Housing Washer）：固定于靜止部件（如機(jī)座），提供支撐面。

軸圈（Shaft Washer）：安裝于旋轉(zhuǎn)軸，隨軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

滾動(dòng)體（滾針、圓柱滾子或鋼球）：在座圈與軸圈間滾動(dòng)，減少摩擦。

保持架（Cage）：分隔滾動(dòng)體，避免碰撞，確保均勻分布。

接觸界面滾動(dòng)體與座圈、軸圈的接觸面形成滾動(dòng)摩擦副，接觸線壓力分布決定載荷承載能力。

英制單位（英寸）定義尺寸精度，確保與英制設(shè)備（如進(jìn)口機(jī)床、航空部件）的適配性。

二、力學(xué)傳遞與載荷承載

軸向載荷傳遞當(dāng)軸向力作用于軸圈時(shí)，滾動(dòng)體將載荷通過滾動(dòng)接觸傳遞至座圈，實(shí)現(xiàn)軸向支撐。

接觸角設(shè)計(jì)（如推力球軸承的45°接觸角）影響軸向與徑向載荷的分配比例。

載荷能力與剛度滾針或圓柱滾子型軸承通過增加接觸長(zhǎng)度提升剛度，適用于高剛度需求場(chǎng)景（如精密機(jī)床主軸）。

滾動(dòng)體數(shù)量、直徑及分布密度直接影響載荷承載極限。

三、潤(rùn)滑與摩擦控制

潤(rùn)滑機(jī)制油潤(rùn)滑：高速場(chǎng)景下，潤(rùn)滑油形成油膜，降低摩擦系數(shù)并散熱。

脂潤(rùn)滑：低速或密封環(huán)境（如汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）中，潤(rùn)滑脂提供長(zhǎng)效潤(rùn)滑，減少泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

摩擦類型滾動(dòng)摩擦主導(dǎo)（摩擦系數(shù)0.001-0.005），顯著低于滑動(dòng)摩擦，降低能耗與磨損。

保持架引導(dǎo)滾動(dòng)體運(yùn)動(dòng)，避免滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生。

四、應(yīng)用場(chǎng)景與適配性

典型應(yīng)用機(jī)床主軸：承受切削力引起的軸向載荷，保障加工精度。

汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向軸的軸向支撐與低摩擦旋轉(zhuǎn)，提升轉(zhuǎn)向手感。

航空航天：適應(yīng)高轉(zhuǎn)速、高溫環(huán)境（如發(fā)動(dòng)機(jī)附件傳動(dòng)系統(tǒng)）。

英制適配性尺寸精度與英制螺紋、軸孔匹配，減少裝配誤差。

結(jié)構(gòu)緊湊設(shè)計(jì)滿足空間受限場(chǎng)景（如小型減速器、儀器儀表）。

五、失效模式與維護(hù)要點(diǎn)

常見失效滾動(dòng)體疲勞剝落：長(zhǎng)期高載導(dǎo)致材料裂紋擴(kuò)展。

潤(rùn)滑失效：高溫或污染導(dǎo)致油膜破裂，引發(fā)膠合或磨損。

安裝誤差：軸向預(yù)緊力不當(dāng)導(dǎo)致軸承卡死或游隙過大。

維護(hù)策略定期潤(rùn)滑：根據(jù)工況補(bǔ)充或更換潤(rùn)滑劑。

振動(dòng)監(jiān)測(cè)：通過頻譜分析檢測(cè)早期磨損。

溫度監(jiān)控：異常溫升提示潤(rùn)滑不足或過載。