강필돈님의 글
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베어링의 종류가 많은데 선정이 되어지는 기준은 단순히
정격하중에 의해서 만은 아니라고 여겨집니다.
베어링의 종류에 따른 간략한 특성과 선정하는 방식에 대해서 간단한
예를 들어 쥐~~세요.
그럼 안녕히계세요...꾸벅 ^,^
----------------- [답 변] -------------------
안녕하세요.
회전축을 지지하는 기계요소를 베어링이라하며, 축이 베어링에 의하여 지지되는 부분을 저어널이라합니다.
베어링은 축과 베어링이 면접촉으로 미끄럼운동을 하는 미끄럼베어링(sliding bearing)과 보올(ball)이나 로울러(roller)를 중개하여 축과 베어링이 간접적으로 구름운동을 하는 구름베어링(rolling bearing)으로 나누어 집니다.
먼저 구름베어링에 대해 살펴 보겠습니다.
구름베어링은 전동축의 모양에 따라 볼베어링과 로울러 베어링으로 대별됩니다. 또, 작용하중의 방향에 따라 레이디얼베어링과 드러스트베어링으로 나누어지며, 레이디얼베어링은 어느정도의 드러스트 부하능력이 있으나, 일반적으로 드러스트베어링은 레이디얼부하능력은 없습니다.
(1)레이디얼 베어링
(a)단열레이디얼 보올베어링(single row radial ball bearing)
구름베어링에서 가장 다방면으로 사용되는 대표적 베어링입니다. 홈이 비교적 깊으므로 깊은 홈형(deep groove)이라고 하여, 주로 레이디얼하중을 받으나 어느정도 드러스트하중도 받을 수 있다. 구조가 간단하므로 정밀도가 높은 것을 만들 수 있고, 고속회전으로 가장 적합하다.
보올과 내 외륜과의 접촉점을 잇는 직선이 레이디얼 방향에 대하여 어느 각도를 이루고 있는 베어링이며 이 각도를 접촉각이라 한다. 구조상 한 방향의 드러스트하중 및 합성하중을 받는 경우에 적합하다.
접촉각이 클수록 드러스트에 대한 부하 능력이 증가되며, 지름이 큰 보올을 다수 사용 할 수 있으므로 단열 레이디얼 보올베어링보다 부하 용량도 커진다. 이 형식에서 보올을 복열로 항 복렬 앵귤러 보올베어링은 접촉각의 방향이 반대로 되어 있으므로 양방향의 드러스트 부하능력을 갖는다.
외륜 궤도면이 구면으로 되어있고 그 중심이 베어링중심과 일치하고 있으므로 내륜이 기울어져도 내륜과 보올과의 외륜에 대한 관계위치는 동일하다. 즉, 자동조심성이 있다. 그러므로 축이나 베어링 하우징의 공작.부착등에 의한 축심의 어긋남을 자동적으로 조절할 수 있다. 그러나 드러스트부하능력은 그다지 크지않다.
(d) 원통 로울러베어링(cylindrical roller bearing)
이것은 전동체로서 원통로울러를 사용한 것이며 궤도륜(軌道輪)과 선접촉을 하므로 레이디얼 방향의 부하하중은 크다. 따라서 중하중에 적합하다.
(e) 테이퍼 로울러베어링(taper roller bearing)
이것은 전동체로서 테이퍼 로울러를 사용한 것이다. 내륜, 외륜 및 로울러의 원추(圓錐)의 정점이 1점에 모이며, 로울러는 내륜의 턱에 의하여 안내된다. 따라서 레이디얼 하중과 1방향의 드러스트하중의 합성하중에 대한 부하능력이 크다. 헬리컬기어를 사용하는 수동 차량변속기와 같이 드러스트방향에 힘이 많이 걸릴 때 자주 사용된다.
(f) 구면 로울러베어링(sperical roller bearing)
이것은 표면이 구면으로 되어 있는 로울러를 전동체로 사용한 것으로서 자동조심성이 있으므로 축심의 어긋남은 자동적으로 조절된다. 레이디얼 부하능력이 크고, 양방향의 드러스트하중에도 견딜 수 있으므로 중하중(重荷重)이나 충격하중에 적합하다.
(g) 니이들 로울러 베어링(needle roller bearing)
베어링모양이 바늘모양이라 해서 니이들 베어링이라 이름 붙였다. 이 베어링은 지름 5mm이하의 바늘모양의 로울러를 사용한 것으로서 일반적으로 리테이너는 없으며, 내외륜이 있는것과 내륜이 없고 축에 직접 접촉하는 구조의 것이 있다. 니이들로울러베어링은 축지름에 비하여 바깥지름이 작고 부하용량이 크므로 다른 로울러 베어링을 사용할 수 없는 좁은 장소라든가 충격하중이 있는 경우등에 사용된다. 니이들 로울러베어링은 수동 차량변속기에 사용되는데 변속이되지 않은 idling하는 기어와 축사이에 부착되어 변속을하면 idle gear와 축을 연결해주는 역확을한다.
강필돈
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베어링의 종류가 많은데 선정이 되어지는 기준은 단순히
정격하중에 의해서 만은 아니라고 여겨집니다.
베어링의 종류에 따른 간략한 특성과 선정하는 방식에 대해서 간단한
예를 들어 쥐~~세요.
그럼 안녕히계세요...꾸벅 ^,^
----------------- [답 변] -------------------
안녕하세요.
회전축을 지지하는 기계요소를 베어링이라하며, 축이 베어링에 의하여 지지되는 부분을 저어널이라합니다.
베어링은 축과 베어링이 면접촉으로 미끄럼운동을 하는 미끄럼베어링(sliding bearing)과 보올(ball)이나 로울러(roller)를 중개하여 축과 베어링이 간접적으로 구름운동을 하는 구름베어링(rolling bearing)으로 나누어 집니다.
먼저 구름베어링에 대해 살펴 보겠습니다.
구름베어링은 전동축의 모양에 따라 볼베어링과 로울러 베어링으로 대별됩니다. 또, 작용하중의 방향에 따라 레이디얼베어링과 드러스트베어링으로 나누어지며, 레이디얼베어링은 어느정도의 드러스트 부하능력이 있으나, 일반적으로 드러스트베어링은 레이디얼부하능력은 없습니다.
(1)레이디얼 베어링
(a)단열레이디얼 보올베어링(single row radial ball bearing)
구름베어링에서 가장 다방면으로 사용되는 대표적 베어링입니다. 홈이 비교적 깊으므로 깊은 홈형(deep groove)이라고 하여, 주로 레이디얼하중을 받으나 어느정도 드러스트하중도 받을 수 있다. 구조가 간단하므로 정밀도가 높은 것을 만들 수 있고, 고속회전으로 가장 적합하다.
(b) 단열앵귤러 보올베어링(single row angulsr contact ball bearing)
보올과 내 외륜과의 접촉점을 잇는 직선이 레이디얼 방향에 대하여 어느 각도를 이루고 있는 베어링이며 이 각도를 접촉각이라 한다. 구조상 한 방향의 드러스트하중 및 합성하중을 받는 경우에 적합하다.
접촉각이 클수록 드러스트에 대한 부하 능력이 증가되며, 지름이 큰 보올을 다수 사용 할 수 있으므로 단열 레이디얼 보올베어링보다 부하 용량도 커진다. 이 형식에서 보올을 복열로 항 복렬 앵귤러 보올베어링은 접촉각의 방향이 반대로 되어 있으므로 양방향의 드러스트 부하능력을 갖는다.
(c) 복렬자동조심형 레이디얼 보올베어링(self-aligning double row radial ball bearing)
외륜 궤도면이 구면으로 되어있고 그 중심이 베어링중심과 일치하고 있으므로 내륜이 기울어져도 내륜과 보올과의 외륜에 대한 관계위치는 동일하다. 즉, 자동조심성이 있다. 그러므로 축이나 베어링 하우징의 공작.부착등에 의한 축심의 어긋남을 자동적으로 조절할 수 있다. 그러나 드러스트부하능력은 그다지 크지않다.
(d) 원통 로울러베어링(cylindrical roller bearing)
이것은 전동체로서 원통로울러를 사용한 것이며 궤도륜(軌道輪)과 선접촉을 하므로 레이디얼 방향의 부하하중은 크다. 따라서 중하중에 적합하다.
(e) 테이퍼 로울러베어링(taper roller bearing)
이것은 전동체로서 테이퍼 로울러를 사용한 것이다. 내륜, 외륜 및 로울러의 원추(圓錐)의 정점이 1점에 모이며, 로울러는 내륜의 턱에 의하여 안내된다. 따라서 레이디얼 하중과 1방향의 드러스트하중의 합성하중에 대한 부하능력이 크다. 헬리컬기어를 사용하는 수동 차량변속기와 같이 드러스트방향에 힘이 많이 걸릴 때 자주 사용된다.
(f) 구면 로울러베어링(sperical roller bearing)
이것은 표면이 구면으로 되어 있는 로울러를 전동체로 사용한 것으로서 자동조심성이 있으므로 축심의 어긋남은 자동적으로 조절된다. 레이디얼 부하능력이 크고, 양방향의 드러스트하중에도 견딜 수 있으므로 중하중(重荷重)이나 충격하중에 적합하다.
(g) 니이들 로울러 베어링(needle roller bearing)
베어링모양이 바늘모양이라 해서 니이들 베어링이라 이름 붙였다. 이 베어링은 지름 5mm이하의 바늘모양의 로울러를 사용한 것으로서 일반적으로 리테이너는 없으며, 내외륜이 있는것과 내륜이 없고 축에 직접 접촉하는 구조의 것이 있다. 니이들로울러베어링은 축지름에 비하여 바깥지름이 작고 부하용량이 크므로 다른 로울러 베어링을 사용할 수 없는 좁은 장소라든가 충격하중이 있는 경우등에 사용된다. 니이들 로울러베어링은 수동 차량변속기에 사용되는데 변속이되지 않은 idling하는 기어와 축사이에 부착되어 변속을하면 idle gear와 축을 연결해주는 역확을한다.
(2) 드러스트 베어링
(a) 단열드러스트 보올베어링(single row thrust ball bearing)
이것은 드러스트하중만을 받을 수 있으며 고속회전에는 부적당하다.
(b) 드러스트 구면로울러 베어링(thrust sperical roller bearing)
구면로울러를 접촉각 40- 50(deg)정도의 경사시켜서 배열한 것으로서 고하중을 받을 수 있으나 고속회전에는 부적합하다. 드러스트하중이 작용할 때 어느정도의 레이디얼하중을 받을 수도 있다. 궤도면이 구면이므로 자동조심성이있다.
* 구름베어링에 대한 추천서적은 아래와 같습니다.
TERIC A.HARRIS, "Rolling Bearing Analysis", John Wiley & Sons, Second Edition, 1984.
이것은 Rolling Bearing Geometry, Ball and Roller Loads, Contact Stress and Deformation, Bearing Deflection, Roller Bearing Fatigue등 베어링에 대해 자세히 설명한 책입니다.
미끄럼레이디얼 베어링을 저어널베어링이라합니다. 저어널베어링의 일반적형태는 슬리브베어링이고, 축방향에 힘을 많이 받을 때는 틸팅패드베어링을 사용합니다. 저어널베어링은 터보압축기, 펌프, 가스터빈등에 많이 사용되는데요. 자세한것은 여기서 생략합니다.