关节轴承具有两个“贴合”的球形接触表面，这种接触称为协调接触。关节轴承力学特性计算方法对关节轴承的结构设计和磨损分析具有重要作用。协调表面接触压力的计算是一个非常复杂的问题，已有的Hertz模型由于局限于弹性半空间体，不能用于计算球面协调接触压力分布。已经有一个球面接触统一模型，即Fang模型，能够较好地解决小变形球面接触压力分布的问题，此模型对非协调接触和协调接触均适用。但关节轴承的接触区并非完整球面，其接触压力分布的计算需要在完整球面协调接触模型的基础上进一步计算。此外，关节轴承的使用过程中也会出现自由边界效应，对关节轴承的应用将产生一定影响。自由边界效应在关节轴承外环边缘产生接触压力集中和较大的压力梯度。