當向心推力軸承承受徑向載荷R時,由於滾動體與滾道的接觸線與軸承軸線之間夾一個接觸角α,因而各滾動體的反力Ni並不指向半徑方向,而是沿接觸點的法線方向,它可以分解為一個徑向分力和一個軸向分力。用Pi代表某一滾動體反力的徑向分力,則相應的軸向分力Fdi應等於Pi tgα。所有徑向分力Pi的合力R’與徑向載荷R相平衡;所有的軸向分力Fdi之和組成軸承的派生軸向力Fd,它迫使軸頸(連同軸承內圈和滾動體)向右移動,並最後與軸向力Fa平衡。
當只有一個滾動體受載時,
即載荷角和接觸角相等。
當受載的滾動體數目增多,雖然在同樣的徑向載荷Fr的作用下,但派生的軸向力Fd將增大。因這時作用於各滾動體上的徑向反力Pi的方向各不相同,它們的向量和R’雖然與Fr平衡,但其代數和必大於Fr,而派生的軸向力Fd是由各個Pi分別派生的軸向力Fdi合成的,其值應按Fdi的代數和計得。所以在同樣的徑向載荷Fr作用下,由作用於各滾動體上Pi的分別派生的軸向力所合成的軸向力Fd,將比只有一個滾動體受載時派生的軸向力大。即
以上分析說明:1)向心推力軸承必須在徑向載荷R和軸向力A的聯合作用下工作。
2)對於同一軸承,在同樣的徑向載荷R作用下,當受載的滾動體數目不同時,就派生出不同的軸向力S,也就需要不同的軸向力A來平衡它。或者反過來說,在徑向載荷R不變的條件下,當軸向力由最小值(Fa=Frtgα,這時由一個滾動體受載)逐步增大(即β角增大),這意味著軸承內接觸的滾動體數目逐漸增多。
對實際工作的向心推力軸承,為保證它能可靠地工作,應使它至少達到下半圈滾動體全部受載。因此,安裝這類軸承時,不能有較大的軸向竄動。