TIMKEN轴承的有效跨距
当在TIMKEN圆锥滚子轴承和角接触球轴承上施加载荷时，各滚动体与外滚道接触的内力与滚道正交。这些力有一个径向分量和轴向分量。在纯轴向载荷的特殊情况下例外，内圈和轴能承受
滚动体上力的不对称轴向分量引起的力矩。
可从数学上证明，如果轴的建模以有效轴承中心为支撑而不是其几何轴承中心，那么在计算轴承上的径向载荷时，可忽略TIMKEN轴承的力矩。
只有外部施加的载荷需要考虑，并且力矩在TIMKEN轴承的有效中心测取，目的是确定载荷或反作用力。选择是否采用直接安装或间接安装，取决于应用场合。
通过对装有TIMKEN轴承的设备成功运行的诸多因素的研究，加上TIMKEN公司一个世纪以上的丰富经验，TIMKEN可以帮助客户进行合理选型。
热膨胀对TIMKEN轴承选型的影响
当发生热膨胀时，容许轴的长度微变，这些问题（例如轴向位移）必须解决，在这些情况下，旋转零部件支座包括固定端（定位的）TIMKEN轴承布置和浮动端轴承布置（非定位的）。
固定端TIMKEN轴承承受的是合成载荷，通常离轴的工作端最近，目的是将变形降到最低程度，以保持工件的精确度。典型的固定端轴承位置在安装时宜考虑TIMKEN给出的装配建议，这些建议是从不同运行工况根据丰富的经验编辑而成。
如果有必要采用浮动TIMKEN轴承，设计必须考虑轴的轴向位移，通过TIMKEN轴承分别沿着轴或轴承座侧向“滑动”可做到这一点。在TIMKEN轴承或轴承座内孔加工过程中，要求较松的配合。这不仅仅减轻了组件上该端的轴向应力，而且方便TIMKEN轴承和轴的安装。
TIMKEN轴承主轴系统动态刚度
动态刚度在很大程度上受系统的阻尼特性和静态刚度的影响。TIMKEN轴承设置在主轴－轴承－轴承座系统的静态刚度中扮演了重要角色。随着预载荷增加，静态刚度增加。
如果动态载荷与心轴固有频率相同，那么引起很小静态挠度的载荷能引起很高的动态挠度。为了控制动态刚度，系统的阻尼特性很重要。
阻尼能被直观地看成耐振动的能力，当TIMKEN轴承预载荷时，心轴系统的阻尼比较高。但是，在零间隙条件附近，获得最优化的值。
最后，主轴系统的合成动态刚度特性直接受TIMKEN轴承设置值的影响。
TIMKEN公司已经对机床主轴运转做了大量研究并得出了比较理想的结果。在优化的预载荷设定值时，能够达到较高的精确度和表面粗糙度。
TIMKEN圆锥滚子轴承采用线接触的独特设计，其阻尼特性是对其他轴承设计不具备的，这是由于动态挠度引起的主轴和TIMKEN轴承中线的弯曲效应，被动态挠度通过滚子和外圈以及内圈滚道之间不同润滑剂的剪切作用所抵抗。正是圆锥滚子轴承构造和合理的轴承设置的组合改善了阻尼特性。
这种极致的TIMKEN轴承系统称为 Hydra – Rib，专门设计成具有优化的轴承预载荷，可以在任何运行工况下保证主轴系统最大程度的动态稳定性。
在既定应用中，合理选择预载荷不仅仅着重刚度和阻尼特性，还必须考虑润滑方式、运行速度和载荷，确定最优化的设置/ 预载荷，使性能最大化。
TIMKEN轴承的刚度
刚度对精密机加工应用很重要，这会影响到机器的重复性和运转精确度。通过在TIMKEN轴承组件在载荷作用下的运动或微量的挠度确定TIMKEN轴承刚度。
因为TIMKEN轴承刚度对整个系统的影响，最重要的是考虑TIMKEN轴承选型的影响及其几何特性。圆锥滚子轴承的大量滚动体线接触，与其他常用的主轴应用的TIMKEN轴承【例如角接触球轴承（点接触）或圆柱滚子轴承（线接触）】相比，预载荷的圆锥滚子轴承（线接触）在相同的既定尺寸范围内，径向刚度明显较高。
通过比较，在零游隙条件下，圆锥滚子轴承的径向刚度等于类似规格的角接触球轴承的六倍，等于类似规格圆柱滚子轴承的两倍。因此，对于大多数主轴应用而言，只要求两个圆锥滚子轴承，这样可得出更加经济的解决方案。
