圓錐滾子軸承的摩擦阻力理論中，Aihara把圓錐滾子軸承的摩擦分類為：1）外圈滾道面與滾子滾動面的滾動摩擦T_R；2）滾子端面與內圈擋邊的滑動摩擦T_S；3）滾子與保持架的滑動摩擦（非常低）；潤滑油攪拌阻力。其中，T_R和T_S是圓錐滾子軸承的主要摩擦，也是實現低摩擦的主要控制項。對進一步減摩則要聚焦潤滑油攪拌阻力。

NSK的六代圓錐滾子軸承低摩擦技術演進

　　通過優化滾子端面與擋邊的接觸位置、改進滾子端面與內圈大擋邊的表面粗糙度來減小T_S，與常規標準軸承相比，整個運行過程減摩20%。

滾子端面與擋邊的接觸位置

常規標準軸承和低摩擦軸承的摩擦力矩對比

　　通過優化軸承內部結構參數來減小T_R。當以低摩擦為重點設計軸承結構參數（如：接觸角、滾子數、滾子長度、滾子直徑等）時，軸承其他要求的性能（如壽命和剛度）會降低。因此，圓錐滾子軸承通常成對使用，通過優化2套軸承尺寸以及平衡軸承結構參數，在確保軸承壽命和剛度的前提下可達到減摩的目的。

軸承結構

第1代和第2代成對軸承的摩擦力矩對比

　　通過應用新開發的長壽命材料和熱處理技術（TF系列）減小軸承尺寸，使其比第2代軸承進一步減摩。

　　優化凸形，抑制邊緣載荷的發生（局部表面接觸應力增加）。第4代圓錐滾子軸承相比第3代，無論是正常載荷還是重載，壽命均提高；剛度提高；軸承減重約20%，減摩30%。

 

第3代和第4代軸承滾子與滾道的接觸應力和凸形的對比

摩擦力矩對比

　　聚焦潤滑油攪拌阻力。采用塑料保持架，控制流入軸承的滑油量，根據油流分析結果確定塑料保持架形狀。

　　通過縮小保持架與內圈小擋邊的間距來減少小端潤滑油流入面積；采用保持架填充軸承內部空間。在確保充足潤滑的條件下，可減摩20%。

帶塑料保持架的圓錐滾子軸承橫截面

 

第4代和第5代軸承摩擦力矩測試對比

　　一般應用在變速箱高轉矩輸出端（中間軸和差速軸）。低速旋轉時TS顯著影響總摩擦力矩，仍以進一步減小TS為目標，進一步改進滾子端面與內圈大擋邊之間的表面接觸條件。低速時Z多減摩60%且在整個轉速范圍內Z多減摩20%。

第5代和第6代軸承的摩擦力矩測試結果對比

來源：《Motion&Control》