首先，先根据运转时，轴系的受力，分析轴是受“轴向力”还是”径向力”，或者“受轴向力+径向力”。

　　然后根据工况、受力的方向，和受力载荷的大小，来选择合适轴承。（不同类型的轴承适合不同载荷，和不同受力方向）

　　最后，根据精度等需要，还要确认轴承的安装方式和使用个数。（比如深沟球轴承的安装方向和个数）。

　　在确定了轴承的类型和型号以后，还必须正确的进行滚动轴承的组合结构设计，才能保证轴承的正常工作。

　　普通工作温度下的短轴（跨距L400mm），支点常采用两端单向固定方式，每个轴承分别承受一个方向轴向力。如图,为允许轴工作时有少量热膨胀，轴承安装时应留有轴向间隙0.25mm-0.4mm（间隙很小，结构图上不必画出），间隙量常用垫片或调整螺钉调节。

　　当轴较长或工作温度较高时，轴的热膨胀收缩量较大，宜采用一端双向固定、一端游动的支点结构，如图。

　　固定端由单个轴承或轴承组承受双向轴向力，而游动端则保证轴伸缩时能自由游动。为避免松脱，游动轴承内圈应与轴作轴向固定（常采用弹性挡圈）。用圆柱滚子轴承作游动支点时，轴承外圈要与机座作轴向固定，靠滚子与套圈间的游动来保证轴的自由伸缩。

　　l在机器保养和修理中需要拆卸某些结构，如果这些结构的拆卸很困难，或者在拆卸中很容易损坏某些零件，则会给保养和修理带来困难或增加成本。结构设计中应事先考虑拆卸的需要。

　　l滚动轴承通常的设计寿命整机不一致，需要在使用过程中多次更换，当与轴承之间有装配关系的零件损坏时也需要对轴承进行拆卸，拆卸轴承时应使拆卸力不经过滚动体传递，以防使滚动体发生塑性变形。

　　拆卸滚动轴承通常使用专门的工具，设计轴系结构式应为工具的使用留有足够得为空间，这些数据可以在滚动轴承手册中找到。

　　查看模型是否需要处理。去除相应的圆角、倒角或者一些小特征，将模型修补完整。

　　该模型可以分为3个部分：上面的空心圆柱体、中间的筋板和下面的底座。主要思路是通过切分后可以将这三部分对应连接起来。见图2所示。

　　对于生成的2d网格进行拉伸或者扫掠依次生成相应的3d网格，然后再对网格进行共节点形成最终的网格。见图4所示。

　　通过find faces命令抽取实体表面网格，隐藏实体网格后再使用find edges命令检查抽取的面网格是否有自由边和T形边。

　　数据来源：《机械产品结构有限元分析通用规则》，国标GB/T 33582-2017。

　　检查结果，有6个网格单元超过了设定值5，占比为0%，其中最大长宽比为6.46。如图6所示。

　　检查结果，有24个网格单元超过了设定值40°，占比为1%，最小角度为30.77°，如图7所示。

　　检查结果，有24个网格单元超过了设定值135°，占比为1%，最大角度为143.74°，如图8所示。

　　轴结构设计就是确定轴的外形和全部结构尺寸。但轴的结构设计原则上应满足如下要求：1)轴上零件有准确的位置和可靠的相对固定;

　　轴上零件的定位是为了保证传动件在轴上有准确的安装位置;固定则是为了保证轴上零件在运转中保持原位不变。作为轴的具体结构，既起定位作用又起固定作用。

　　1、轴上零件的轴向定位和固定：轴肩、轴环、套筒、圆螺母和止退垫圈、弹性挡圈、螺钉锁紧挡圈、轴端挡圈以及圆锥面和轴端挡圈等。

　　2、轴上零件的周向固定：销、键、花键、过盈配合和成形联接等，其中以键和花键联接应用最广。

　　轴的结构形状和尺寸应尽量满足加工、装配和维修的要求。为此，常采用以下措施：

　　2、轴上所有键槽应沿轴的同一母线、为了便于轴上零件的装配和去除毛刺，轴及轴肩端部一般均应制出45º的倒角。过盈配合轴段的装入端常加工出带锥角为30º的导向锥面。

　　4、为便于加工，应使轴上直径相近处的圆角、倒角、键槽、退刀槽和越程槽等尺寸一致。

　　1、结构设计方面 轴截面尺寸突变处会造成应力集中，所以对阶梯轴相邻轴段直径不宜相差太大，在轴径变化处的过渡圆角半径不宜过小。尽量避免在轴上开横孔、凹槽和加工螺纹。在重要结构中可采用凹切圆角、过渡肩环，以增加轴肩处过渡圆角半径和减小应力集中。为减小轮毂的轴压配合引起的应力集中，可开减载槽。

　　2、制造工艺方面 提高轴的表面质量，降低表面粗糙度，对轴表面采用碾压、喷丸和表面热处理等强化方法，均可显著提高轴的疲劳强度。

　　a) 按扭矩估算所需的轴段直径d min; b) 按轴上零件安装、定位要求确定各段轴径。

　　注意：①与标准零件相配合轴径应取标准植;②同一轴径轴段上不能安装三个以上零件。

　　① 与各轴段上相配合零件宽度相对应;②考虑零件间的适当间距——(特别)是转动零件与静止零件之间必须有一定的间隙。

　　轴承的装拆，是滚动轴承轴系结构设计中需主要解决的诸多问题之一，其他还包括轴承在机器中的固定、调整、预紧、配合、润滑与密封等问题。合理的轴系结构设计，不但要保证轴上各零件（如轴承、齿轮）正确装配到位，保证轴系正常运转，而且要方便零件拆卸。如果轴承疲劳损坏后无法正常拆下，造成的损失将会很大。所以，轴承能否正常拆下是判定轴系结构设计合理与否的一个关键点。

　　一、交叉圆柱滚子轴承的结构分为外圈分体、内圈整体:外圈整体、内圈分体和外圈内圈均为整体三种形式，滚动体为圆柱滚子，互为90°垂直排列在V型滚道中，滚子之间由隔离块隔开。这种结构使得单个轴承就可以承受轴向载荷、径回载荷和倾器力矩等各方面的载荷。同时，由于外形尺寸被最大的微型化，月轴承又具有很高的刚性和旋转精度以及复合承载能力，所以最适合于工业用机器人的关节部或旋转部、加工中心的旋转工作台、机械手旋转部、精密旋转工作台、医疗机器、测量仪等场合应用。

　　HRB基本型。内圈整体，外圈被分为两片，内圈为整体结构，此型号为交叉滚子轴承的基本型，外圈被分为两片，内圈为整体结构，适用于要求内圈旋转精度的场合。

　　HRBH由于采用了超薄设计而且外圈和内圈没有安装孔，安装时需要法兰和支撑座固定，安装对性能没有影响，因此能够获得稳定的旋转精度和扭矩，适用于外圈和内圈旋转但有尺寸小型化要求的场合。

　　HRU型(内外圈整体、带安装孔)，由于外圈和内圈都为整体结构，安装对性能几乎没有影响，因此能够获得稳定的旋转精度和扭矩。适用干外圈和内圈旋转的场合。

　　HRAU型(内外圈整体、超薄)，此型号是将HRB型内外的部位，列如机器人和机械手旋转部位，并且能够适用于内圆和外圈旋转的场合轴承设计。

　　HSX况下，此类型比HRB类型有更小的截面尺寸，由于采用了超薄 设计外圈和内圈没有安装孔，安装时需要法兰和支撑座固定，适用于内圆旋转的应用场合。

　　2、结构形式，因为交叉滚子轴承相同外形尺寸下，有很多种结构，有外圈分割型的，也有内圈分割型的，也有整体结构的，关键要看轴承要带动旋转的部位需要安装在轴承内圈还是外圈。如果需要外圈旋转，必须采用内圈分割型:同理，需要内圈旋转精度，必须采用外圈分割型，内外圈都要求旋转精度比较高，适合采用内外圈整体结构。

　　3、 尺寸范围，外形尺寸是最重要的参数，首先要知道自己需要使用多大的轴承，也可以说，需要安装这个轴承的设备的安装尺寸是多大，然后才能确定轴承的尺寸。

　　4、安装方式，交叉滚子轴承从安装方式来分，有两大类，一种是内外圈都带有安装孔，像回转支承一样，它的安装比较简单，直接通过连接螺栓连接在设备上;另外一种是内外圈都没有安装孔，主要通过轴承座和压紧法兰及轴和轴承内径的过盈配合。

　　6、承载能力，选用哪种交叉滚子，必定要了解是否能够承受设备施加的承载，根据设备设计的承载能力要求和相应轴承的额定负载来确定是否适合。