参数设置
轴承总载荷 F_total
kN
钢球直径 D_b
mm
钢球数 Z
个
节圆直径 D_p
mm
材料固定为轴承钢（E*=115.4 GPa，ν=0.3）。接触角 α=0°（深沟球轴承），未考虑滚道沟槽的适合度。
计算结果
—
单球最大载荷 F_max
—
内圈接触应力 p_max,i（凹面）
—
外圈接触应力 p_max,o（凸面）
—
接触半径 a（内圈，球-平面近似）
轴承断面与接触点
外圈、内圈与钢球断面图／红点＝外圈接触（应力较高），橙点＝内圈接触／D_p＝节圆直径，D_b＝钢球直径
理论与主要公式
球轴承的径向载荷并非由所有钢球均匀分担。Stribeck 分析表明，应力集中在承载最大的单个钢球上。
单球最大载荷（α 为接触角，深沟球轴承 α=0）：
$$F_\text{max} = \frac{5\,F_\text{radial}}{Z\,\cos\alpha}$$内圈（凹面接触）与外圈（凸面接触）的等效曲率半径：
$$\frac{1}{R_{eq,i}} = \frac{1}{r_b} - \frac{1}{R_i},\qquad \frac{1}{R_{eq,o}} = \frac{1}{r_b} + \frac{1}{R_o}$$球-平面型赫兹接触的峰值接触压力（E* 为等效弹性模量）：
$$p_\text{max} = \frac{1}{\pi}\left(\frac{6\,F_\text{max}\,E^{*2}}{R_{eq}^{\,2}}\right)^{1/3}$$接触半径：
$$a = \left(\frac{3\,F_\text{max}\,R_{eq}}{4\,E^*}\right)^{1/3}$$外圈侧的等效曲率半径较小，接触面积较小，因此接触应力高于内圈。