소형 슈퍼마켓 트롤리에서 대형 발전소에 이르기까지, 산업 장비뿐 아니라 많은 경량 장비가 어떤 형태로든 베어링을 사용하지 않으면 작동하지 않았습니다.
베어링은 다양한 유형의 기계에서 중요한 삼원학적 성이며 다양한 형태 및 형태로 존재합니다. 정적 또는 동적 하중을 받는 시스템에서 특정 유형의 움직임(자유도 제한)만 지원/허용하는 기계 요소로 정의할 수 있습니다.
슬라이딩 도어가 한 예입니다. 도어를 들어 올리거나 제거할 수 없습니다. 그것은 단지 그것을 열기 위해 미끄러지는 것을 허용한다. 가능한 동작은 베어링에 의한 슬라이딩 모션으로 제한됩니다.
목차 숨기기
베어링의 목적은 무엇입니까?
II 롤링 엘리먼트 베어링
III 볼 베어링
IV 롤러 베어링
V 일반 베어링
VI 유체 베어링
VII 자석 베어링
베어링의 목적은 무엇입니까?
베어링의 주요 목적은 상대 모션에 있는 두 요소 간에 금속과 금속이 직접 접촉하지 않도록 하는 것입니다. 그러면 마찰, 열 발생, 궁극적으로 부품의 마모 및 파손을 방지할 수 있습니다. 또한 슬라이딩 모션이 저마찰 롤링으로 대체되므로 에너지 소비를 줄입니다.
또한 회전 엘리먼트의 부하를 하우징으로 전달합니다. 이 하중은 방사상, 축면 또는 둘 모두의 조합일 수 있습니다. 베어링은 또한 위에서 설명한 바와 같이 움직이는 파트의 자유로운 이동을 미리 정의된 방향으로 제한합니다.
롤링 엘리먼트 베어링
롤링 엘리먼트 베어링에는 볼이나 실린더 형태의 롤링 요소가 포함되어 있습니다. 회전 마찰의 크기가 슬라이딩 마찰보다 낮아서 휠을 지면에 밀어 넣는 것보다 돌리는 것이 더 쉽다는 것을 알고 있습니다. 같은 원리가 여기에서 작동합니다. 회전 엘리먼트 베어링은 회전 운동 시 파트의 자유로운 이동을 용이하게 하는 데 사용됩니다.
응용 분야에서 선형 모션이 필요한 경우에도 회전 모션이 슬라이딩 모션으로 쉽게 변환할 수 있습니다. 에스컬레이터나 컨베이어를 생각해 보십시오. 모션이 선형이지만 모터에 의해 구동되는 롤러에 의해 구동됩니다.
또 다른 예로는 연결 기능을 통해 회전 에너지를 모터에서 평행이동 모션으로 변환할 수 있는 왕복 펌프가 있습니다. 이러한 각 응용 분야에서 볼 베어링은 모터 샤프트와 어셈블리에 있는 다른 롤러의 샤프트를 지지하는 데 사용됩니다.
롤링 요소는 슬라이딩 마찰이 롤링 마찰로 교체되므로 마찰력이 많이 없는 부하를 전달합니다. 롤링 엘리먼트 베어링은 볼 베어링과 롤러 베어링이라는 두 가지 주요 유형으로 나눌 수 있습니다.
볼 베어링
볼 베어링은 가장 일반적인 베어링 종류 중 하나입니다. 롤링 요소로 볼 한 줄로 구성되어 있습니다. 두 개의 고리 모양의 금속 조각 사이에 갇힙니다. 이러한 금속 조각은 레이스를 나타냅니다. 외측 레이스가 정지해 있는 동안 내측 레이스는 자유롭게 회전할 수 있습니다.
볼 베어링은 롤링 중에 마찰이 매우 적지만 부하 운반 능력이 제한됩니다. 공과 레이스 사이의 접촉 면적이 작기 때문입니다. 반경방향 하중 이외에 두 방향으로 축 하중을 지지할 수 있습니다.
볼 베어링은 진동과 회전 운동을 제어하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 축이 자유롭게 회전하지만 모터 하우징이 아닌 전기 모터의 경우 볼 베어링은 샤프트를 모터 하우징에 연결하는 데 사용됩니다.
용도에 따라 볼 베어링의 종류도 다를 수 있습니다.
볼 베어링의 장점:
내마모성이 좋습니다
윤활이 많이 필요하지 않습니다
낮은 마찰로 에너지 손실을 최소화하십시오
긴 사용 수명
간편한 교체
작은 일반 치수
비교적 저렴함
추력 하중을 처리할 수 있습니다
볼 베어링의 단점:
감전에 의해 파손될 수 있습니다
꽤 크게 들릴 수 있습니다
큰 무게를 처리할 수 없습니다
깊은 홈 볼 베어링
깊은 홈 볼 베어링
딥 그루브 볼 베어링은 가장 널리 사용되는 볼 베어링 유형입니다. 두 레이스 사이에 갇힌 공은 부하를 전달하는 공 반지이며 두 레이스 사이의 회전 운동을 허용합니다. 볼은 리테이너에 의해 제자리에 고정됩니다.
구름 마찰이 매우 적고 소음과 진동이 적으며 최적화되어 있습니다. 따라서 고속 응용 분야에 이상적입니다.
비교적 설치가 쉽고 유지 보수가 거의 필요하지 않습니다. 레이스가 샤프트에 밀맞아야 하므로 장착 중에 덴트되지 않도록 주의해야 합니다.
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앵귤러 컨택트 볼 베어링
앵귤러 컨택트 볼 베어링
이 볼 베어링 유형에서 내측 및 외측 레이스는 베어링 축을 따라 서로 위치가 다릅니다. 앵귤러 컨택트 롤러 베어링은 방사상 하중과 함께 양방향으로 더 많은 양의 축 하중을 처리할 수 있도록 설계되었습니다.
내측 및 외측 레이스의 변형으로 인해 축 하중이 베어링을 통해 하우징으로 전달될 수 있습니다. 이 베어링은 경질 축 안내가 필요한 작업에 적합합니다.
앵귤러 콘택트 베어링은 농기계, 자동차, 기어박스, 펌프 및 CNC 기계 가공 공구 스핀들과 같은 기타 고속 응용 분야에 널리 사용됩니다.
자동 맞춤 볼 베어링
자동 맞춤 볼 베어링
이 유형의 볼 베어링은 샤프트와 하우징 사이의 정렬 불량을 견디지 못해 샤프트 편향이나 마운팅 오류로 인해 발생할 수 있습니다.
내부 링에는 깊은 홈 볼 베어링과 비슷한 깊은 홈과 2열 볼 및 바깥쪽 링이 있습니다. 바깥쪽 링은 오목한 형태로 되어 있어 오정렬에 따라 안쪽 링을 재배열할 수 있습니다.
스러스트 볼 베어링
스러스트 볼 베어링
스러스트 볼 베어링은 특히 축방향 하중을 고려하여 설계된 특수 유형의 볼 베어링입니다. 반경방향 하중을 전혀 견딜 수 없습니다.
스러스트 볼 베어링은 소음이 적고 작동이 부드러우며 고속 작업을 수행할 수 있습니다.
단일 방향 또는 이중 방향 베어링으로 사용할 수 있으며, 하중이 단방향 또는 양방향인지 여부에 따라 선택이 달라집니다.
볼 베어링을 사용하는 경우
이제 볼 베어링이 필요할 수 있는 몇 가지 작업 조건을 간략히 살펴보겠습니다.
스러스트 하중이 있습니다. 볼 베어링은 축 하중을 견딜 수 있도록 설계되었습니다.
무거운 하중이 없습니다. 볼 형태의 롤링 요소가 있기 때문에 베어링은 몇 개의 접촉점에 모든 힘을 집중합니다. 이로 인해 부하가 높은 경우 조기에 고장이 발생할 수 있습니다.
고속. 볼 베어링의 작은 접촉점은 마찰을 줄여 줍니다. 따라서 극복해야 할 저항이 적으므로 이러한 유형의 베어링을 사용하여 더 쉽게 고속 주행이 가능합니다.
롤러 베어링
롤러 베어링에는 레이스 사이의 하중 운반 요소로 볼 대신 원통형 회전 원소가 포함되어 있습니다. 요소의 길이가 지름보다 긴 경우(약간 길어도) 요소는 롤러로 간주됩니다. 이 두 가지 구성 요소 모두 내측 및 외측 레이스와 라인 접촉을 가짐(볼 베어링의 경우와 같이 점과 접촉하는 것이 아님), 더 큰 하중을 지지할 수 있습니다.
롤러 베어링은 다양한 종류로도 제공됩니다. 하중 유형과 크기, 서비스 조건, 다른 요소 간의 정렬 불량 가능성 등을 고려하여 적절한 유형을 선택할 수 있습니다.
롤러 베어링의 장점:
손쉬운 정비
낮은 마찰
높은 반경방향 하중을 받을 수 있습니다
테이퍼 롤러 베어링은 높은 축 하중을 견딜 수 있습니다
뛰어난 정확성
축 변위를 조정하는 데 사용됩니다
낮은 진동
롤러 베어링의 단점:
시끄러움
꽤 비싸요
원통형 롤러 베어링
원통형 롤러 베어링
원통형 롤러 베어링은 롤러 베어링 제품군 중 가장 간단합니다. 이러한 베어링은 무거운 방사상 하중과 고속 주행의 난관에 직면할 수 있습니다. 또한 우수한 강성, 축방향 부하 전달, 낮은 마찰 및 긴 서비스 지속 시간을 제공합니다.
원통형 롤러를 고정하기 위해 일반적으로 제자리에 있는 케이지 또는 리테이너를 사용하지 않아도 적재 용량이 더 늘어날 수 있습니다. 그러면 더 많은 롤러를 장착하여 하중을 지탱할 수 있습니다.
단일 행, 이중 행 및 4행 유형으로 사용할 수 있습니다. 또한 분할되고 밀봉된 변종도 있습니다.
분할 변형 모델은 엔진 크랭크축과 같이 접근하기 어려운 부위에 사용됩니다. 밀폐된 변형 모델의 경우 베어링 오염을 방지하고 윤활유를 유지하므로 유지 관리가 필요 없습니다.
구형 롤러 베어링
구형 롤러 베어링
샤프트의 정렬 불량이 많을 경우 방사상 하중과 축 하중이 더 큰 문제가 될 수 있습니다.
이 상황은 구형 롤러 베어링으로 매우 잘 처리할 수 있습니다. 구형 롤러 베어링은 높은 부하 운반 용량을 가지고 있어 샤프트와 하우징 사이의 정렬 불량을 관리할 수 있습니다. 따라서 정비 비용이 절감되고 서비스 수명이 향상됩니다.
구형 롤러 베어링 레이서웨이는 베어링 축에 비스듬히 기울어져 있습니다. 롤러는 일자형 측면 대신 구형 레이스 웨이와 잘 맞으며 작은 정렬 불량을 수용할 수 있는 구형 측면을 가지고 있습니다.
구형 롤러 베어링에는 다양한 사용 사례가 있습니다. 이 두 가지 구성 사항은 부하가 높고, 중간~고속으로 회전하며, 정렬 불량이 발생할 수 있는 작업에 사용됩니다. 오프로드 차량, 펌프, 기계 팬, 선박 추진 장치, 풍력 터빈, 및 기어박스
테이퍼 롤러 베어링
테이퍼 롤러 베어링
테이퍼 롤러 베어링에는 원뿔형 부품이 부하 운반 엘리먼트로 들어 있습니다. 이 롤러는 속이 빈 콘의 한 부분이기도 한 두 레이스 사이에 적합합니다. 레이스와 롤러의 축이 연장되면, 모두 공통 지점에서 만날 것입니다.
테이퍼 롤러 베어링은 반경 방향 하중 이외에 더 높은 축 하중을 처리할 수 있도록 설계되었습니다. 이 공통 콘의 반각이 클수록 더 많은 축 하중을 견딜 수 있습니다. 따라서 스러스트 베어링과 레이디얼 하중 베어링으로 작동합니다.
테이퍼 롤러 베어링은 후방-후방 쌍에 사용되어 축 방향 힘을 어느 방향으로든 균등하게 지지할 수 있습니다.
니들 롤러 베어링
니들 롤러 베어링
니들 롤러 베어링은 직경이 작기 때문에 니들과 유사한 원통형 롤러가 있는 특별한 유형의 롤러 베어링입니다.
일반적으로 롤러 베어링에 있는 롤러의 길이는 직경 보다 약간 더 깁니다. 니들 베어링에 관한 한, 롤러의 길이가 그 직경보다 4배 이상 길다.
니들 롤러 베어링의 직경이 작으므로 같은 공간에 더 많은 롤러를 장착할 수 있으므로 레이스와 접촉하는 표면 영역이 증가합니다. 따라서 높은 부하를 처리할 수 있습니다. 또한 작은 크기는 액슬과 하우징 사이의 간극이 더 좁아지므로 공간이 제한된 응용 분야에서도 도움이 될 수 있습니다.
니들 베어링은 변속기 및 로커 암 피벗과 같은 자동차 구성 요소에 사용됩니다. 또한 압축기와 펌프에도 사용됩니다.
스러스트 롤러 베어링
원통형 롤러 스러스트 베어링의 단면도
스러스트 롤러 베어링은 높은 축 하중을 견디도록 설계되었으며 원통형, 테이퍼 및 구형의 세 가지 유형의 롤러와 함께 사용할 수 있습니다. 이 베어링은 높은 축 강성을 제공하며 무거운 부하에 적합합니다.
원통형 롤러 스러스트 베어링은 축 방향 하중 운반 능력이 우수하며 상대적으로 저렴합니다. 방사상 하중이 있는 경우 이러한 베어링을 피해야 합니다. 스러스트 볼 베어링과 비교했을 때 마찰력이 높아 마모가 더 빨리 일어나는 경향이 있습니다. 롤러의 디퍼렌셜 미끄러짐 때문에 고속에는 적합하지 않습니다.
테이퍼 롤러 스러스트 베어링은 작동 중에 샤프트와 하우징 사이에서 발생하는 약간의 편심을 견딜 수 있습니다. 테이퍼 롤러 스러스트 베어링과 테이퍼 롤러 베어링 사이에는 실질적인 차이가 없으며, 이러한 베어링이 견딜 수 있는 축 하중의 양은 반경방향 하중과 함께 원추의 반각에 따라 달라집니다. 접촉 면적이 더 넓기 때문에 스러스트 볼 베어링보다 더 큰 스러스트 부하를 지원할 수 있지만 제조 비용이 더 많이 듭니다.
구형 롤러 스러스트 베어링은 한 방향으로 무거운 축 하중을 견디고 일부 반경 방향 부하도 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 자동 정렬되므로 장착 오류 및 축 편향의 영향을 받지 않습니다.
롤러 베어링을 사용하는 경우
롤러 베어링은 볼 베어링에 가장 일반적인 대안입니다. 따라서 이 유형의 베어링에 가장 적합한 작업 조건을 결정해 보겠습니다.
무거운 하중. 롤러 베어링은 접촉 면적이 훨씬 넓기 때문에 부하가 더 고르게 분산됩니다. 따라서 파손되기 쉬우며 높은 힘을 견딜 수 있습니다.
낮은 속도. 다시, 이것은 접촉 영역으로 내려옵니다. 마찰이 더 많아져 온도 발생이 더 빨라지고 마모가 더 빨라집니다.
플레인 베어링
플레인 베어링
단순 베어링은 가장 간단한 베어링 유형입니다. 일반적으로 베어링 표면으로만 구성됩니다. 롤링 요소가 없습니다.
베어링은 기본적으로 축에 장착된 슬리브이며 보어에 끼워집니다. 따라서 슬리브 베어링이라고도 합니다. 일반 베어링은 저렴하고, 작고 가볍습니다. 높은 적재 운반 용량을 가지고 있습니다.
일반 베어링은 회전, 슬라이딩, 왕복 또는 진동 운동에 사용됩니다. 베어링은 고정된 상태로 있고 저널은 베어링의 안쪽 표면에 미끄러집니다. 원활한 이동을 위해 마찰 계수가 낮은 재질 쌍이 선택됩니다. 예를 들어, 구리 합금의 종류가 매우 다양합니다.
이 베어링은 정렬 불량과 다방향 움직임을 견딜 수 있으며 정적 및 동적 하중에 적합합니다. 플레인 베어링은 농업, 자동차, 해양 및 건설 산업 분야에서 광범위하게 사용됩니다.
피스톤을 디젤 엔진의 커넥팅 로드에 연결하는 거전 핀은 플레인 베어링을 통해 연결됩니다.
원주 원구형 플레인 베어링
구형 베어링은 두 부분, 즉 내부 링과 외부 링으로 구성되어 있지만 플레인 베어링도 됩니다. 처음부터 볼 베어링과 롤러 베어링과 비슷해 보이지만 두 링 사이에는 구름 요소가 없습니다.
오일 베어링
오일 베어링
유체 베어링은 가압 가스 또는 액체에 의존하여 하중을 운반하고 마찰을 제거합니다. 이러한 베어링은 소음이 높고 진동 수준이 높을 뿐 아니라 수명이 짧은 작업에서 금속 베어링을 교체하는 데 사용됩니다.
또한 비용 절감에 점점 더 익숙해지고 있습니다. 유체 베어링은 높은 속도와 부하에서 작동하는 기계에 사용됩니다. 초기 비용이 더 높긴 하지만, 거친 환경에서 수명이 길수록 더 오래 사용할 수 있습니다.
기계가 작동 중일 때 두 요소(시동 및 정지 중 제외) 간에 접촉이 0이므로 유체 베어링이 거의 제로(0)에 도달할 수 있습니다.
유체 베어링은 정수압 베어링과 유체역학적 베어링의 두 가지 유형으로 분류됩니다.
하이드로스테틱 베어링
이 유형에서 외부 가압 오일은 상대 운동을 하는 두 요소 사이에 강제로 전달됩니다. 가압된 오일은 움직이는 부품 사이에 쐐기를 형성하며 떨어져 있게 합니다. 유체 층은 매우 얇을 수 있지만 직접 접촉이 없는 한 마모되지 않습니다.
오일은 펌프를 통해 순환됩니다. 출구 오리피스 직경은 모든 축 속도 및 부하에서 유체의 압력을 항상 유지하도록 조정할 수 있습니다. 따라서, 정밀한 간격 제어가 가능합니다.
유체 베어링
이 유형의 베어링은 저널의 움직임을 활용하여 샤프트와 하우징 사이에 오일을 강제로 주입합니다. 저널 모션은 움직이는 부품 사이에 윤활액을 빨아들여 일정한 웨지를 만듭니다.
하지만 이는 낮은 부하와 속도뿐만 아니라 시동-정지 중에도 웨지 형성이 좋지 않아 마모를 방지할 수 없다는 것을 의미합니다. 시스템이 필요한 대로 정확하게 작동하도록 설계된 속도에서만 작동합니다.
마그네틱 베어링
마그네틱 베어링
마그네틱 베어링은 자성 수평의 개념을 사용하여 샤프트를 공기 중에 고정합니다. 물리적 접촉이 없기 때문에 마그네틱 베어링은 마모가 없는 베어링입니다. 또한 처리할 수 있는 상대 속도의 최대 양에 제한이 없습니다.
또한 마그네틱 베어링은 질량 중심을 기준으로 축 위치가 자동으로 조정되므로 샤프트 디자인의 불규칙성을 수용할 수 있습니다. 따라서 한쪽으로 오프셋될 수 있지만 만족스럽게 작동합니다.
이 두 가지 유형은 모두 능동 및 수동 자기 베어링으로 광범위하게 분류됩니다.
액티브 마그네틱 베어링
액티브 마그네틱 베어링은 샤프트 주위에 전자석을 사용하여 위치를 유지합니다. 센서가 위치를 변경하면 시스템이 시스템에 공급되는 전류의 양을 조정하고 로터를 원래 위치로 되돌립니다.
수동 자기 베어링
수동형 마그네틱 베어링은 영구 자석을 사용하여 샤프트 주위의 자기장을 유지합니다. 즉, 전원 입력이 필요하지 않습니다. 그러나 이 기술은 아직 초기 단계이기 때문에 시스템 설계가 어렵습니다.
많은 경우, 두 가지 유형의 자석 베어링을 동시에 사용할 수 있습니다. 이 경우 영구 자석은 고정 부하를 처리하고 전자석은 위치를 높은 정확도로 유지하는 데 사용됩니다.
감사를 받은 공급업체 
