滚动轴承分析（第五版）分为两卷。本卷为基本概念卷，内容共14章，包括滚动轴承的类型、宏观几何学、配合与游隙、载荷与速度、应力与变形、位移与预载荷、摩擦力矩、疲劳寿命、润滑、材料、振动与噪声及工况监测等。
本书可供工程技术人员、设计与研究人员、大专院校师生阅读。
 

前言
作者简介
译者序
第1章 滚动轴承类型及应用
1.1 滚动轴承简介
1.2 球轴承
1.3 滚子轴承
1.4 直线运动轴承
1.5 特殊用途轴承
1.6 结束语
参考文献
第2章 滚动轴承宏观几何学
符号表
2.1 概述
2.2 球轴承
2.3 球面滚子轴承
2.4 向心圆柱滚子轴承
2.5 圆锥滚子轴承
2.6 结束语
例题
表
参考文献
第3章 过盈配合与游隙
符号表
3.1 概述
3.2 行业、国家和国际标准
3.3 过盈配合对游隙的影响
3.4 压力
3.5 温差膨胀
3.6 表面粗糙度的影响
3.7 结束语
例题
表
参考文献
第4章 轴承载荷与速度
符号表
4.1 概述
4.2 径向集中载荷
4.3 径向集中载荷与力矩载荷
4.4 轴的转速
4.5 分布载荷系统
4.6 结束语
参考文献
第5章 轴承作用载荷引起的球和滚子载荷
符号表
5.1 概述
5.2 球-棍道载荷
5.3 对称球面滚子-滚道载荷
5.4 圆锥和对称球面滚子-滚道以及滚子-挡边载荷
5.5 圆柱滚子-滚道载荷
5.6 结束语
例题
第6章 接触应力与变形
符号表
6.1 概述
6.2 弹性理论
6.3 表面应力与变形
6.4 次表面应力
6.5 表面切向应力的影响
6.6 接触类型
6.7 滚子端面与挡边接触应力
6.8 结束语
例题
参考文献
第7章 静载荷作用下轴承内部载荷分布
符号表
7.1 概述
7.2 载荷-位移关系
7.3 径向载荷下的轴承
7.4 推力载荷下的轴承
7.5 径向和推力载荷联合作用下的轴承
7.6 结束语
例题
参考文献
第8章 轴承位移与预载荷
符号表
8.1 概述
8.2 刚性支承套圈的轴承位移
8.3 预载荷
8.4 球轴承极限推力载荷
8.5 结束语
例题
参考文献
第9章 永久变形与轴承额定静载荷
符号表
9.1 概述
9.2 永久形变计算
9.3 轴承额定静载荷
9.4 当量静载荷
9.5 轴承零件的断裂
9.6 轴承许用静载荷
9.7 结束语
例题
表
参考文献
第10章 运动速度、摩擦力矩和功率损耗
符号表
10.1 概述
10.2 保持架速度
10.3 滚动体的转速
10.4 滚动轴承的摩擦
10.5 滚动轴承的摩擦力矩
10.6 轴承的功率损耗
10.7 额定热流速
10.8 结束语
例题
表
参考文献
第11章 疲劳寿命：基本理论和额定标准
符号表
11.1 概述
11.2 滚动接触疲劳
11.3 疲劳寿命的离散性
11.4 Weibuill分布
11.5 滚动接触的额定动载荷和寿命
11.6 滚动轴承的疲劳寿命
11.7 额定载荷标准
11.8 变载荷对疲劳寿命的影响
11.9 摆动轴承的疲劳寿命
11.10 可靠性和疲劳寿命
11.11 结束语
例题
参考文献
第12章 润滑剂和润滑技术
12.1 概述
12.2 润滑剂的种类
12.3 液体润滑剂
12.4 润滑脂
12.5 固体润滑剂
12.6 润滑剂供给系统
12.7 密封
12.8 结束语
参考文献
第13章 轴承结构材料
13.1 概述
13.2 滚动轴承钢
13.3 轴承钢的生产
13.4 加工方法对钢零件的影响
13.5 钢材的热处理
13.6 特殊轴承材料
13.7 保持架材料
13.8 密封材料
13.9 轴承零件的表面处理
13.10 结束语
参考文献
第14章 振动、噪声与工况监测
符号表
14.1 概述
14.2 对振动或噪声敏感的应用场合
14.3 轴承在机器振动中的作用
14.4 圆度和振动测试
14.5 机器中失效轴承的识别
14.6 现场维护
14.7 结束语
例题
参考文献
附录 部分轴承钢号对照表
 

新中国成立后，特别是改革开放以来，中国轴承工业已经取得了令世人瞩目的飞速发展，在滚动轴承技术领域已经形成了设计、应用、材料、工艺和实验的完整的研究开发体系，从事滚动轴承技术开发的人员也越来越多。为了满足应用领域日新月异的多元化要求以及更好地应对国际、国内日趋激烈的市场竞争，广大技术人员越来越迫切地感到需要掌握更多、更全面的滚动轴承理论和技术方面的知识。在这种背景下，出版《滚动轴承分析》中文版是一件很有意义的事情。
在过去的四十多年中，T.A.Harris的《滚动轴承分析》已被公认为是滚动轴承技术领域的经典著作之一。该书涵盖了滚动轴承技术的各个方面，既有理论的深度，又有应用技术的广度。在20世纪90年代，洛阳轴承研究所曾将《滚动轴承分析》第3版作为对工程师进行培训的内部教材，取得了很好的效果。最新出版的该书第5版，不仅在内容上反映了滚动轴承理论和技术的最新发展，而且在篇幅上也增加较多，由过去的1卷变成了现在的两卷，即第1卷：“轴承技术的基本概念”和第2卷：“轴承技术的高等概念”。这样能更好地满足技术人员不同层次的需求。为了压缩篇幅，原书所有的例题和有关图表被放进了随书附带的光盘之中，为了方便读者，我们将它放进了译著的每一章之后。
经作者的授权和机械工业出版社的委托，我有幸能够组织《滚动轴承分析》第5版的翻译工作。参加本书第1卷翻译的人员有：罗继伟（第1章、第5章、第6章），马伟（第10章、第11章、第12章、第13章、第14章），杨咸启（第8章、第9章），罗天宇（第2章、第7章），孙北奇（第3章、第4章），马新忠（第1章）。原书光盘中例题的翻译大部分由罗天宇完成（第2章、第5章、第6章、第7章、第8章、第9章），其余由马伟（第10章、第11章、第14章）和孙北奇（第3章）完成。光盘中图表的文字翻译全部由罗天宇完成。全书由罗继伟校对、统稿。
特别要捉到的是，江苏通用钢球滚子有限公司总经理施祥贵先生和山东东阿钢球集团有限公司董事长申长印先生对本书的翻译工作给予了大力支持，并资助了部分经费；此外，刘耀中、葛世东、吴素琴和古文辉等同志也给与了热情的帮助。在此，谨向他们表示衷心的感谢！
特别感谢美国Timken公司对本书中文版出版的大力资助。
由于时间仓促以及译者的水平所限，译文中的错误和不当之处在所难免。欢迎广大读者批评指正，并与我们联系，以便在今后加以改进。
 

球轴承和滚子轴承统称为滚动轴承，它们通常用于机械部件中，在诸如自行车、早冰鞋和电动机等简单的商业器械中，被用来承受轴的运动或是绕轴运动。它们还用于复杂的机械，如航空发动机、轧机、牙钻、陀螺仪和动力传输装置等。大约在1940年之前，滚动轴承的设计和应用更多侧重于工艺而不是科学。1945年以后，以第二次世界大战结束和开创原子时代为标志，科学的进步正以爆炸式的方式发生。1958年标志着太空邀游时代的开始，此后工程装备对滚动轴承的需求与日俱增。为了确定滚动轴承在现代工程应用中的有效性，就必须对这些轴承在不同的而且往往是极其苛刻的工作条件下的行为有深刻的理解。
在轴承制造商的产品样本中介绍了关于滚动轴承性能的大量信息和数据。这些数据大部分带有经验性质，它们来源于大轴承制造公司，或者更多是较小轴承公司的产品实验以及各种标准出版物上的信息，例如，美国国家标准化协会（ANSI）、德国标准化协会（DIN）、国际标准化组织（ISO）等等。这些数据仅适用于中低转速、简单载荷和正常的工作温度等这样的应用条件。当超过这些应用范围时，为了评估轴承的性能，就必须回到滚动轴承中发生的集中接触下的滚动和滑动等基本问题上来。
A.Palmgren曾经担任SKF公司航空部技术主任多年，他的《球和滚子轴承工程》是关于滚动轴承最早的著作之一。该书比早先的其他著作更完整地解释了滚动轴承疲劳寿命的概念。瑞典哥得堡查默斯技术学院的机械工程教授Palmgren和G.Lundberg提出了计算滚动轴承疲劳寿命的理论和公式，它们构成了现行的国家标准和国际标准的基础。另外，A.B.Jones的著作《应力和变形分析》对静载荷作用下的球轴承给出了很好的分析。Jones曾在很多技术部门任过职，比如通用汽车公司新成立的球轴承事业部、马林-洛克威尔公司和法夫利尔球轴承公司等，他还担任过咨询工程师，并且是第一批使用数值计算机来分析球和滚子轴承以及轴-轴承-轴承座系统性能的人之一。其他关于滚动轴承的早期文献大部分是使用方法的经验介绍。
1960年以后，大量的研究转向滚动轴承和滚动接触。扫描透射电子显微镜、X射线衍射仪和数值计算机等现代实验设备的使用已经对滚动轴承运转中的力学、流体动力学、冶金学和化学现象有了更深入的了解。各种工程协会，例如美国机械工程师协会、机械工程师学会、摩擦和润滑工程师协会及日本机械工程师协会等已出版了大量重要的技术论文，其中包括特殊应用，如高速、重载、特殊内部设计和材料条件下滚动轴承的性能分析。在滚动轴承润滑机理和润滑剂流变学方面也引起了相当多的关注。尽管存在以上提到的文献，但提供可供参考的有关滚动轴承性能分析的统一的、最新的方法仍然是很有必要的，这也正是出版本书的目的。
为了实现这一目标，我们回顾了涵盖滚动轴承性能及其有关材料和润滑的相当数量的技术论文和著作。包含在本书中的概念和数学表达方式在内容上己做了压缩和简化，以便于能够迅速和容易理解。但这并不能说本书提供了关于滚动轴承的完整的参考书目，仅仅是对实际分析有用的资料才在参考文献中列出。
《滚动轴承分析》第5版的目的是理解滚动轴承设计与应用的原理。这一版的内容被分成了两卷：《轴承技术的基本概念》和《轴承技术的高等概念》。第1卷是针对仅要求对轴承有基本了解的用户，而第2卷能使用户在复杂的轴承应用中开展轴承性能分析，以解决应用中不同程度的需要。第1卷在内容上是独立的，而第2卷经常会涉及第1卷中说明的基本概念。
为了充实讨论，在一些章节中列举了计算实例。每一卷中的这些例题被记录在书后提供的光盘中。几个例题都涉及到209深沟球轴承、209圆柱滚子轴承、218角接触球轴承和22317球面滚子轴承。当读者阅读本书时，会查到屡次使用的每一种轴承的设计和性能数据。所有例题计算都采用米制或国际标准单位（SI）制（毫米、牛顿、秒、摄氏度等）；但也在括弧中给出了英制单位的结果。在附录中以SI或米制单位以及英制单位给出了公式中使用的常数。
光盘中还包括摘自ABMA/ANSI标准的关于轴承尺寸、安装尺寸和额定寿命等许多表格。书中要参考这些表格，例如表CD2.1中的数据在很多例子中都会用到。
书中的内容横跨了很多学科，如几何学、弹性力学、静力学、动力学、流体动力学、统计学和传热学等。这样会用到很多数学符号，在某些情况下，同一个符号会用来表示不同的参数。为了避免混淆，在大多数章节的开头都列出了符号表。
由于这两卷书涉及多门学科，问题的处理在范围和方式上都有所不同。可行的办法是介绍问题的数学解答方法。另一方面，更实用的是用经验方法解决问题。在关于润滑、摩擦和疲劳寿命的章节中特别明显地使用了数学和经验技术相结合的方法。
正如前面所说，这里介绍的内容在其他出版物中大体上也存在。本书的目的是将同一领域的知识集中起来，以利于对这方面有需求的大学生和用户拓宽对滚动轴承技术领域和产品的理解。每一章结尾提供的参考文献可以使有兴趣的读者进一步了解详细内容。
自1995年以来，美国轴承制造商协会（ABMA）赞助了在宾夕法尼亚州立大学举办的滚动轴承技术短期讲座，每周一次的课程：“轴承技术的高等概念”就是以《滚动轴承分析》第3版和第4版中的内容为基础的。然而，部分学生相信，最初三天的课程：“轴承技术的基本概念”为成功完成高等课程提供了所需的充分的背景材料。现在“轴承技术的基本概念”已成为该讲座每年讲授的课程。
由于本书以前的几个版本曾与SKF公司有过长期的合作，因此第5版采用了SKF出版物中介绍过的几幅插图；对于这些插图，已适当注明了出处。此外也采用了其他一些滚动轴承制造商的照片和插图。非常感谢下列公司提供的图片资料：INA/FAG公司、NSK公司、NTN美国轴承公司和Timken公司，他们提供的图片也注明了出处。
在我担任宾夕法尼亚州立大学机械工程教授期间，有幸指导了M.N.Kotzalas的理学硕士和哲学博士的学位论文。他于1999年毕业之后便进入了Timken公司，在那里他极大地扩展了知识面并活跃在滚动轴承工程和研究领域。所以我非常满意地欢迎他作为第5版的合著者，他也为该书做出了积极的贡献。
 
Tedric A.Harris毕业于宾夕法尼亚州立大学机械工程专业，1953年获理学学士学位，1954年获理学硕士学位，毕业之后进入联合飞机公司汉弥尔顿标准部担任实验开发工程师。后来进入威斯丁豪斯电子公司贝边原子能实验室担任分析设计工程师。1960年加入位于宾夕法尼亚州费城的SKF工业公司，担任主管工程师。在SKF期间，在几个关键的管理岗位上任过职：分析服务经理；公用数据系统主任、特种轴承部总经理、产品技术与质量副总裁、SKF摩擦学网站总裁、MRC轴承（全美）工程与研究副总裁、位于瑞典哥得堡SK