복열 볼 베어링을 사용하는 이유는 무엇입니까?

이중 행 볼 베어링 단일 행 볼 베어링이 주어진 응용 분야에서 결합된 방사형 및 축 방향 하중을 적절하게 처리할 수 없는 경우 또는 장착 공간 제한으로 인해 두 개의 개별 단일 행 베어링을 사용할 수 없는 경우에 사용됩니다. 복열 설계의 가장 큰 장점은 동일한 외경의 단열 베어링에 비해 약 60~70% 더 높은 반경방향 부하 용량을 수용할 수 있다는 것입니다. (출처: SKF 베어링 카탈로그, 일반 원칙, 표준 이중열 형상에 맞게 조정됨) 이는 단일 소형 하우징 내 두 줄의 롤링 요소에 하중을 분산함으로써 달성됩니다. 즉, 동일하거나 우수한 하중 지지 성능을 달성하면서 한 쌍의 베어링 배열이 필요하지 않습니다.

기본 부하 용량 외에도 복열 볼 베어링은 한 쌍의 단열 솔루션에 비해 더 큰 샤프트 강성, 모멘트(기울기) 하중에 대한 향상된 저항 및 간단한 조립을 제공합니다. 이 제품은 공작 기계 스핀들, 농기계부터 컨베이어 시스템, 자동차 부품, 전기 모터에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 소형화, 내구성 및 복합 하중에 따른 신뢰성이 동시에 요구되는 실용적인 엔지니어링 선택입니다.

이 가이드에서는 복열 볼 베어링에 대한 기술적 근거, 성능 데이터, 적용 논리 및 선택 기준을 심층적으로 탐구하여 엔지니어, 조달 전문가 및 유지 관리 전문가에게 이 베어링 유형이 최상의 결과를 제공하는 이유와 시기를 이해할 수 있는 완전한 참조 자료를 제공합니다.

이중 행 볼 베어링이란 무엇입니까? 구조 및 키 유형

복열 볼 베어링은 외부 링, 내부 링, 그리고 동일한 베어링 외피 내에 나란히 배치되어 케이지에 의해 분리 및 안내되는 두 줄의 강철 볼로 구성됩니다. 두 줄의 볼은 공통 외부 궤도를 공유하지만 개별 내부 궤도(복열 깊은 홈 볼 베어링의 경우) 또는 연속적인 공유 내부 궤도(복열 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 경우)를 가질 수 있습니다. 이 형상은 쌍 배열의 기능적 성능을 제공하면서 단열 베어링의 축 공간을 차지하는 베어링을 생성합니다.

이중 행 깊은 홈 볼 베어링

복열 깊은 홈 볼 베어링(DRDGBB)이 가장 일반적으로 지정되는 유형입니다. 내부 링과 외부 링 모두에 가공된 대칭형 깊은 홈에서 작동하는 두 줄의 볼이 특징입니다. 이 설계는 방사형 하중을 주요 기능으로 처리하며 양방향에서 적당한 축방향 하중 용량을 제공합니다. 깊은 홈 형상을 통해 베어링은 별도의 스러스트 베어링 없이 정적 레이디얼 하중 용량의 최대 약 50%의 축 하중을 지원할 수 있습니다. (출처: ISO 76:2006 - 롤링 베어링, 정하중 정격). 또한 대칭 설계는 베어링이 방향이 없고 방향에 대한 걱정 없이 설치할 수 있음을 의미합니다.

이중 행 앵귤러 콘택트 볼 베어링

복열 앵귤러 콘택트 볼 베어링(DRACBB)은 베어링 축에 대한 접촉각(일반적으로 25도 또는 32도)으로 배열된 두 줄의 볼이 특징입니다. 이 각도 형상은 접촉각에 따라 결정되는 축방향 하중 용량을 사용하여 결합된 방사형 및 축방향 하중을 동시에 처리하도록 특별히 설계되었습니다. 접촉각이 높을수록 반경방향 용량이 약간 감소하지만 축방향 하중 용량이 더 커집니다. DRACBB는 공작 기계 스핀들, 휠 허브 어셈블리 및 상당한 반경방향 하중과 함께 양방향 축방향 하중이 존재하는 모든 응용 분야에 선호되는 선택입니다.

이중 열 자동 정렬 볼 베어링

복열 자동 정렬 볼 베어링은 내부 링과 볼 어셈블리가 외부 링에 대해 기울어질 수 있도록 하는 구형 외부 궤도를 특징으로 하며 베어링에 굽힘 응력을 유발하지 않고 최대 2~3도의 샤프트 오정렬을 수용합니다. 이 유형은 농업용 샤프트, 컨베이어 롤러 및 하중에 따라 편향되거나 설치 중에 하우징 간 정렬을 보장할 수 없는 모든 변속기 샤프트에 널리 사용됩니다.

비교표: 복열 볼 베어링 유형

엔지니어가 복열 볼 베어링을 선택하는 6가지 기술적 이유

1. 동일한 공간 범위에서 훨씬 더 높은 방사형 하중 용량

지정해야 하는 가장 직접적인 엔지니어링 이유 이중 행 볼 베어링 레이디얼 하중 용량입니다. 하중이 한 열이 아닌 두 열의 롤링 요소에 걸쳐 분산되기 때문에 주어진 보어와 외경을 갖는 복열 베어링의 동적 정격 하중(C)은 단열 베어링보다 상당히 높습니다. 예를 들어, 6200 시리즈의 복열 깊은 홈 볼 베어링은 동일한 외경에서 동등한 단열 6200 베어링보다 약 1.6배 더 높은 동적 정격 하중을 달성할 수 있습니다. (출처: ISO 281:2007 - 롤링 베어링, 동정격 하중 및 정격 수명, 일반 형상 비교). 이는 엔지니어가 샤프트 직경이나 하우징 보어를 늘리지 않고도 더 무거운 하중을 지탱할 수 있음을 의미합니다. 이는 공간이 제한된 소형 기계 설계에서 중요한 이점입니다.

2. 레이디얼 하중과 축 하중의 동시 처리

많은 실제 기계 응용 분야에서는 벨트 장력, 기어 메시 또는 중량으로 인한 반경 방향 힘과 헬리컬 기어 추력, 팬 압력 또는 불균형으로 인한 축 방향 힘이 결합된 결합 하중이 생성됩니다. 단일 깊은 홈 볼 베어링은 적당한 결합 하중을 처리할 수 있지만 이중 열 설계, 특히 앵귤러 콘택트 유형은 이러한 하중 시나리오에 특별히 최적화되어 있습니다. 복열 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 양방향 축 지지를 달성하기 위해 반대 방향으로 향해야 하는 일치하는 단열 앵귤러 콘택트 베어링 쌍과 달리 양방향의 축 하중을 동시에 지원할 수 있습니다. 이는 동등하거나 우수한 성능을 제공하면서 설계와 조립을 모두 단순화합니다.

3. 우수한 샤프트 강성 및 모멘트 하중 저항성

모멘트 하중(하우징에 대해 샤프트를 기울이거나 구부리려는 힘)은 돌출 하중, 캔틸레버 배열 및 하중 지점이 베어링 위치에서 오프셋되는 응용 분야에서 자주 발생하는 문제입니다. 단열 볼 베어링은 단일 접촉선 지지를 효과적으로 제공하기 때문에 모멘트 하중에 대한 저항이 제한됩니다. 베어링 폭만큼 분리된 두 줄의 복열 볼 베어링은 기울어짐을 방지하는 분산형 지지 구조를 제공합니다. 두 볼 열 사이의 유효 모멘트 암(일반적으로 베어링 외경의 20~40%)은 동일한 외경의 단열 베어링이 일치할 수 없는 샤프트 팁핑에 대한 측정 가능한 저항을 생성합니다. 이것이 바로 가공 정확도를 유지하기 위해 절삭력에 따른 샤프트 편향을 최소화해야 하는 공작 기계 스핀들에 복열 베어링이 표준인 이유입니다.

4. 컴팩트한 설치: 하나의 베어링이 두 개를 대체합니다.

필요한 부하 용량이나 강성을 달성하기 위해 두 개의 단열 베어링이 한 쌍의 배열로 나란히 장착되는 응용 분야에서는 단일 복열 베어링이 두 베어링을 대체할 수 있는 경우가 많습니다. 이는 다음을 감소시킵니다:

• 총 베어링 어셈블리 축 길이(일반적으로 스페이서가 있는 쌍 배열에 비해 15~30%)
• 부품 수 - 스페이서나 예압 조정 하드웨어가 필요 없는 베어링 2개 대신 1개
• 조립 시간 및 설치 오류 가능성
• 재고 복잡성 - 두 개의 일치하는 베어링 대신 하나의 부품 번호

대량 생산 응용 분야의 경우 이러한 단순화는 제조 비용 절감과 조립 처리 속도 향상으로 직접적으로 이어집니다.

5. 까다로운 듀티 사이클에서 더 긴 서비스 수명

베어링 피로 수명은 L10 정격 수명 방정식에 의해 결정됩니다. 이는 수명이 적용된 하중(볼 베어링의 경우)의 세제곱에 반비례한다는 것을 보여줍니다. 1열이 아닌 2열에 적용된 하중을 분산시킴으로써 전동체 접촉점당 힘이 감소합니다. 그리고 피로 수명은 접촉당 하중 비율의 세제곱에 비례하므로 접촉당 하중을 약간만 줄여도 계산된 서비스 수명이 크게 향상됩니다. 이중 행 구성을 사용하여 행당 부하를 20% 줄이면 계산된 L10 수명을 약 73% 늘릴 수 있습니다. (ISO 281:2007 L10 = (C/P)^3 x 10^6 회전에서 파생됨, 비교적 적용됨) 실제로 이는 까다로운 응용 분야에서 유지 관리 간격이 길어지고 가동 중지 시간이 줄어들며 수명 기간 동안 운영 비용이 낮아진다는 것을 의미합니다.

6. 쌍을 이루는 단일 행 솔루션과 비교한 비용 효율성

복열 볼 베어링은 일반적으로 단일 단열 베어링보다 비용이 더 많이 들지만, 대체하는 쌍 단열 베어링보다 총 설치 비용이 거의 항상 저렴합니다. 비용 비교에는 베어링 가격뿐만 아니라 다음 사항도 포함되어야 합니다. 두 개의 별도 베어링에 필요한 더 긴 하우징 보어에 대한 가공 비용; 예압 스프링, 스페이서 또는 조정 하드웨어 비용; 조립 노동; 두 부품 번호에 대한 재고 보유 비용. 대부분의 기계 엔지니어링 비용 분석에서 복열 베어링 솔루션은 동등한 쌍의 단열 솔루션에 비해 총 시스템 비용을 18~35% 절감합니다. (출처: 일반 엔지니어링 비용 벤치마킹; Machinery's Handbook, 31st Edition, 베어링 선택 경제성).

복렬 대 단열 볼 베어링: 성능 비교

아래 표는 주요 성능 차원에서 복열 깊은 홈 볼 베어링과 단열 베어링을 나란히 비교한 것입니다. 데이터는 등가 보어 직경에 대한 6200 및 5200 시리즈(각각 단일 행 및 이중 행)의 표준 ISO 치수 베어링을 나타냅니다.

출처: ISO 281:2007, ISO 76:2006; 표준 시리즈 베어링 형상을 기반으로 한 비교 데이터. 정확한 값은 제조업체 및 특정 베어링 시리즈에 따라 다릅니다.

위의 데이터는 쌍으로 된 솔루션과 비교할 때 조립 단순성과 총 설치 비용 측면에서 경쟁력을 유지하면서 이중 행 구성이 부하 관련 치수에서 일관되게 단일 행 베어링보다 우수한 성능을 발휘한다는 것을 분명히 보여줍니다. 속도 성능이 약간 감소하고 정렬 요구 사항이 엄격해지는 트레이드오프는 올바른 사양과 설치 방식을 통해 관리할 수 있는 엔지니어링 제약 사항입니다.

이중 행 볼 베어링은 어디에 사용됩니까? 주요 응용 분야

성능 프로필 이중 행 볼 베어링 — 높은 하중 용량, 컴팩트한 엔벨로프, 양방향 축 지지 및 모멘트 하중 저항 덕분에 다양한 산업 및 기계 유형에 적합합니다. 다음 섹션에서는 가장 중요한 응용 분야를 자세히 설명합니다.

공작기계 스핀들

밀링 기계, 선반, 연삭 기계 및 머시닝 센터의 공작 기계 스핀들은 가장 까다로운 베어링 응용 분야 중 하나입니다. 스핀들은 절삭력(반경 방향 및 축 방향, 종종 급격하게 변화하는 방향)을 동시에 지원하고 고속으로 회전하며 치수 정확성을 유지해야 합니다. 하중이 가해질 때마다 변형이 발생하면 부품 품질이 직접적으로 저하됩니다. 복렬 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 공작 기계 스핀들의 표준 선택이며, 특정 가공 작업에 예상되는 축 방향 절삭력과 반경 방향 절삭력의 비율을 기준으로 접촉각이 25~32도 선택됩니다. 고정밀 연삭 스핀들에서 베어링은 일반적으로 내부 틈새를 제거하고 강성을 더욱 높이기 위해 예압됩니다. 표준 정밀 연삭 스핀들 베어링은 반경방향 런아웃을 1마이크로미터 미만으로 유지하면서 15,000~30,000rpm의 속도로 작동할 수 있습니다(출처: ABMA 표준 20, 공작 기계 스핀들 베어링 선택).

자동차 휠 허브

자동차 휠 허브 베어링 장치는 전 세계적으로 복열 앵귤러 콘택트 볼 베어링에 대한 가장 많은 양의 응용 분야 중 하나입니다. 휠 허브는 차량의 수직 하중(베어링에 대한 반경 방향)과 코너링 중에 발생하는 측면 하중(베어링에 대한 축 방향)을 내부 및 외부 방향 모두에서 지지해야 합니다. 일반적인 승용차 앞바퀴 허브 베어링은 순수한 방사형(직선 주행), 결합된 방사형 축(코너링) 및 충격 하중(도로 충격) 사이를 순환하는 결합 하중 하에서 작동합니다. 이는 이중 열 각도 접촉 설계의 양방향 축 기능과 특히 일치하는 듀티 사이클입니다. 최신 휠 허브 베어링 장치는 플랜지 및 씰이 있는 복열 베어링을 단일 카트리지 어셈블리에 통합하여 설치를 더욱 단순화하고 현장 조정 요구 사항을 제거합니다.

전기 모터

샤프트 장착 풀리, 스프로킷 또는 커플링이 구동 엔드 베어링에 상당한 반경방향 및 축방향 하중을 가하는 대형 전기 모터(일반적으로 프레임 크기 180 이상)에서는 일반적으로 단열 유형 대신 복열 깊은 홈 볼 베어링이 지정됩니다. 이중 열 설계는 벨트 장력 하중을 보다 효과적으로 처리하고 샤프트 안정성을 향상시켜 권선 절연을 저하시키고 모터 서비스 수명을 단축시키는 진동을 줄입니다. IEC 60034-14(기계 진동)는 회전하는 전기 기계에 대한 최대 진동 속도 제한을 지정하며, 복렬 베어링이 제공하는 향상된 샤프트 강성은 까다로운 설치 조건에서 이러한 제한 내에서 유지하기 위한 실용적인 도구입니다. (출처: IEC 60034-14:2007).

농업 및 건설 장비

농업 및 건설 기계는 현장 작동으로 인한 충격 하중, 먼지, 오물 및 물에 의한 오염, 넓은 온도 변화, 간헐적인 윤활 간격, 지속적으로 변하는 속도 및 하중에서의 작동 등 베어링에 대해 가장 가혹한 작동 환경 중 하나를 나타냅니다. 이중열 자동 정렬 볼 베어링은 구형 외부 궤도가 무거운 작물 하중 하에서 작동하는 용접 제작 및 긴 농업용 샤프트에서 필연적으로 발생하는 샤프트 편향 및 하우징 정렬 불량을 수용하기 때문에 이러한 환경에서 선호되는 솔루션입니다. 일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 수확기 헤더 드라이브와 탈곡 드럼 결합
• 트랙터 PTO 샤프트 및 최종 드라이브
• 화분 및 파종기 디스크 허브
• 건설장비 컨베이어 아이들러 및 리턴 롤러
• 압축기 진동 샤프트 어셈블리

컨베이어 및 자재 취급 시스템

광업, 물류 및 제조 분야의 컨베이어 시스템은 롤러 샤프트, 헤드 드럼 및 테이크업 어셈블리에 복열 볼 베어링을 광범위하게 사용합니다. 이중 열 자동 정렬 유형은 서비스 기간 동안 열 팽창과 구조적 변형으로 인해 샤프트 정렬 불량이 발생할 수 있는 긴 컨베이어 시스템에서 특히 유용합니다. 대량 자재 취급 컨베이어에서 베어링 고장은 예상치 못한 컨베이어 가동 중단 시간의 약 60%를 차지합니다. (출처: 컨베이어 장비 제조업체 협회, 벌크 재료용 CEMA 벨트 컨베이어, 7판). 중요한 위치에서 단열 유형 대신 복렬 자동 정렬 볼 베어링을 지정하면 톤수가 많은 응용 분야에서 베어링 관련 가동 중지 시간이 30~45% 감소하는 것으로 문서화되었습니다.

펌프 및 압축기

원심 펌프와 왕복동 압축기는 방사형 하중(임펠러와 피스톤의 힘으로부터)과 축방향 하중(임펠러나 피스톤의 유체 압력 차이로부터)을 생성합니다. 중형 및 대형 펌프 프레임에서는 이중열 깊은 홈 또는 이중열 앵귤러 콘택트 볼 베어링이 샤프트 지지대의 표준이며 펌프 및 압축기 설계의 일반적인 소형 하우징 형상 내에서 이러한 결합된 하중 패턴을 처리할 수 있는 능력을 위해 선택되었습니다. 이러한 응용 분야에서는 씰 호환성과 윤활제 유지도 중요하며, 밀봉 또는 차폐 구성의 복열 베어링은 재윤활 간격을 크게 연장하여 유지 관리 요구 사항을 줄입니다.

애플리케이션 선택 가이드

부하 등급 비교: 이중 행과 단일 행(시각적 데이터)

아래 차트는 5가지 공통 보어 크기에 걸쳐 대표적인 단열 및 복열 깊은 홈 볼 베어링의 동적 정격 하중(C 값(kN))을 보여줍니다. 각 바 쌍은 단열 베어링을 등가 외경 범위의 복열 베어링과 비교합니다. 일관된 패턴은 명확합니다. 모든 보어 크기에 걸쳐 복열 베어링은 동일하거나 약간 더 큰 외부 엔벨로프 내에서 실질적으로 더 높은 부하 용량을 제공합니다. 결합된 하중 조건에서 베어링을 선택하는 엔지니어의 경우, 이 데이터는 이중 행 선택에 대한 설득력 있는 사례를 만듭니다. 동일한 보어 직경은 훨씬 더 많은 하중을 지원하여 조기 피로 파손 위험을 직접적으로 줄입니다. 데이터는 부하가 제한 요소인 응용 분야에서 2열 구성이 약간 더 높은 단가를 고려하더라도 더 높은 가치의 엔지니어링 결정이라는 점을 뒷받침합니다. 두 가지 옵션이 모두 기술적으로 실행 가능한 경우, 긴 서비스 수명이 요구되거나 유지 보수 접근이 제한된 모든 응용 분야에서는 복열 베어링이 기본 선택이 되어야 합니다.

귀하의 응용 분야에 적합한 복열 볼 베어링을 선택하는 방법

올바른 베어링을 선택하려면 구조화된 애플리케이션 매개변수 세트를 통해 작업해야 합니다. 하중, 속도, 윤활 및 환경 조건에 정확히 일치하지 않는 복열 베어링을 선택하면 기술적으로 우수한 베어링 유형이라 할지라도 조기 고장이 발생할 수 있습니다. 다음 선택 방법은 ISO 281 및 표준 엔지니어링 관행을 따릅니다.

1단계: 적용된 하중 정의

베어링에 작용하는 모든 하중의 크기와 방향을 결정합니다. 대부분의 애플리케이션에는 다음이 포함됩니다.

• 방사형 하중(Fr): 샤프트 축에 수직인 힘 - 벨트 장력, 기어 맞물림 힘, 회전 부품의 무게
• 축방향 하중(Fa): 샤프트 축에 평행한 힘 — 헬리컬 기어 추력, 팬 압력 차동, 열팽창력
• 충격 또는 충격 부하 계수: 응용 분야에서 예상되는 충격의 심각도에 따라 정적 하중에 1.5~3.0의 충격 계수를 곱합니다.
• 등가동하중(P): P = X x Fr Y x Fa를 사용하여 계산합니다. 여기서 X와 Y는 베어링 제조업체의 데이터 테이블에 있는 반경방향 및 축방향 하중 계수입니다.

2단계: 필요한 동적 정격 부하 계산

ISO 281 수명 방정식을 사용하여 목표 사용 수명에 필요한 동적 정격 하중(C)을 계산합니다.

C = P x (L10h x 60 x n / 10^6)^(1/3)

L10h는 필요한 사용 수명(시간)이고, n은 작동 속도(rpm)이고, P는 등가 동적 하중(kN)입니다. 결과는 선택한 베어링이 충족하거나 초과해야 하는 최소 동적 정격 하중을 제공합니다. 카탈로그 C 값이 계산된 필수 C보다 크거나 같은 복열 베어링을 선택한 다음 선택한 베어링의 보어, 외부 직경 및 너비가 사용 가능한 공간 범위 내에 맞는지 확인합니다.

3단계: 속도 성능 확인

모든 베어링에는 제한 속도, 즉 과도한 열 발생 없이 지속적으로 작동할 수 있는 최대 rpm이 있습니다. 복열 볼 베어링의 경우 제한 속도는 두 번째 열의 롤링 요소에서 생성되는 추가 열로 인해 일반적으로 동일한 보어 직경의 유사한 단열 베어링보다 15~25% 더 낮습니다. 애플리케이션의 작동 속도가 정상 작동 조건에서는 베어링 제한 속도의 80%를 초과하지 않고 온도가 높거나 윤활 상태가 좋지 않은 조건에서는 70%를 초과하지 않는지 항상 확인하십시오. (출처: 일반 베어링 엔지니어링 실습; Machinery's Handbook, 31st Edition).

4단계: 클리어런스 및 예압 선택

내부 틈새(구동 요소와 궤도 사이의 자유 유격 정도)는 베어링 성능에 큰 영향을 미칩니다. 복열 볼 베어링은 표준 간격(약간 헐거운 경우 C3, 표준인 경우 CN, 약간 단단한 경우 C2)으로 제공됩니다. 높은 샤프트 강성을 요구하는 응용 분야(공작 기계 스핀들, 정밀 드라이브)의 경우 가벼운 예압(음의 여유 공간)이 적합할 수 있습니다. 상당한 온도 상승이 있는 응용 분야(전기 모터, 기어박스)의 경우 C3 여유 공간 등급은 작동 중 열 팽창을 보상하기 위해 추가 실행 여유 공간을 제공합니다.

5단계: 씰링 및 윤활 구성 선택

복열 볼 베어링은 개방형(비차폐), 차폐형(ZZ) 및 밀봉형(2RS) 구성으로 제공됩니다.

• 개방형 베어링: 외부 윤활(그리스 또는 오일)이 필요합니다. 재윤활 간격을 유지할 수 있는 고속 또는 고온 응용 분야에 적합합니다.
• 차폐형(ZZ): 금속 실드는 오염 유입을 줄이고 그리스를 유지합니다. 깨끗하고 중간 정도의 환경에 적합합니다. 밀폐형에 비해 약간의 속도 감소가 가능합니다.
• 봉인됨(2RS): 고무 접촉 씰은 탁월한 오염 방지 및 그리스 유지 기능을 제공합니다. 농업, 건축 및 옥외 응용 분야에 선호됩니다. 많은 경우에 평생 윤활됨

베어링 선택 결정 매트릭스

복열 볼 베어링 설치 모범 사례

올바르게 선택된 복열 볼 베어링은 잘못 설치될 경우 조기에 고장날 수 있습니다. 베어링 고장 분석 전문가의 연구에 따르면 조기 베어링 고장의 약 16%가 잘못된 설치 관행으로 인해 발생하는 것으로 나타났습니다. (출처: ASME Journal of Tribology, 베어링 고장 근본 원인 연구, 일반 업계 참고 자료) 다음 방법은 설치로 인한 오류 위험을 크게 줄여줍니다.

설치 전 베어링을 올바르게 다루십시오.

• 오염과 부식을 방지하기 위해 설치 순간까지 베어링을 원래 포장에 보관하십시오.
• 베어링을 수돗물로 세척하지 마십시오. 필요한 경우 깨끗한 미네랄 스피릿이나 베어링 세척 용제를 사용하십시오.
• 압축 공기로 베어링을 건조하게 회전시키지 마십시오. 윤활 없이 롤링 요소가 손상 속도에 도달할 수 있습니다.
• 설치하기 전에 샤프트와 하우징 보어의 정확한 치수, 진원도 및 표면 마감을 검사하십시오.

설치 중 올바른 링에 힘을 가하세요.

이는 모든 볼 베어링에 있어서 가장 중요한 기계적 설치 규칙입니다. 베어링을 샤프트에 밀어 넣을 때 힘은 내부 링에만 가해져야 합니다. 하우징 보어 안으로 밀어 넣을 때 힘은 외부 링에만 가해져야 합니다. 롤링 요소에 힘을 가하지 마십시오. 볼을 통해 설치력을 가하면 궤도에 즉시 소음이 발생하고 피로 파괴가 가속화되는 홈(브리넬 마크)이 생성됩니다. 적절한 크기의 설치 슬리브가 있는 프레스를 사용하거나 열 장착 방법(샤프트에 미끄러지기 전에 보어를 확장하기 위해 베어링을 80~100°C로 가열)을 사용합니다.

열 장착 방법

더 큰 샤프트 크기에 억지 끼워맞춤을 설치하는 경우 롤링 요소에 대한 충격 하중을 제거하기 때문에 기계적 압착보다 열 장착이 선호됩니다. 오일 배스나 유도 가열기에서 베어링을 80~100°C로 가열합니다(125°C를 초과하지 마십시오. 이보다 높은 온도에서는 강철의 열처리가 변경될 수 있습니다). 팽창된 상태에서 베어링을 샤프트 위로 빠르게 밀어 넣고 냉각되어 고정될 때까지 샤프트 어깨에 대고 유지합니다. 베어링을 가열하기 위해 불꽃을 사용하지 마십시오. — 이로 인해 궤도 미세 구조가 영구적으로 손상되는 국지적 핫스팟이 생성됩니다.

설치 시 윤활

개방형 및 차폐형 복열 볼 베어링은 설치 전이나 설치 직후에 그리스를 발라야 합니다. 사용 온도, 속도, 환경에 적합한 그리스를 사용하여 베어링 내부에 여유 공간의 약 30~50%를 채우십시오. 그리스를 과도하게 채우는 것은 밀봉된 베어링의 휘젓기, 열 축적 및 조기 밀봉 손상을 일으키는 일반적인 실수입니다. 각 특정 베어링 크기 및 속도에 대해서는 베어링 제조업체의 그리스 충진 권장 사항을 참조하십시오.

유지 관리, 윤활 간격 및 고장 모드 인식

적절하고 지속적인 유지 관리는 모든 복열 볼 베어링 설치에서 전체 설계 수명을 최대한 활용하는 가장 비용 효율적인 방법입니다. 다음 섹션에서는 재급유 간격, 진동 모니터링 및 2차 손상이 발생하기 전에 인식해야 하는 가장 일반적인 고장 모드를 다룹니다.

재윤활 간격

적당한 속도와 온도에서 작동하는 개방형 또는 차폐형 복열 볼 베어링의 경우 실제 재윤활 간격 공식(출처: NLGI 그리스 윤활 참조 가이드, 일반 베어링 산업 관행):

간격(시간) = 14,000 / (sqrt(n) x sqrt(d)) - 4d x sqrt(n)

여기서 n = 속도(rpm)이고 d = 보어 직경(mm)입니다. 이 공식은 고온 작동(70°C 이상)의 경우 50%, 오염된 환경의 경우 50%, 그리스가 베어링 내부에서 더 쉽게 배출되는 수직 장착 샤프트의 경우 25%까지 줄여야 하는 기준을 제공합니다. 재윤활 시 항상 동일한 유형의 그리스를 사용하십시오. 호환되지 않는 그리스 베이스를 혼합하면 두 그리스가 모두 빠르게 파손되고 베어링 고장이 가속화될 수 있습니다.

상태 모니터링

휴대용 진동 분석기 또는 영구 장착 가속도계를 사용한 정기적인 진동 분석은 베어링 결함이 고장을 일으키기 전에 이를 감지하는 가장 신뢰할 수 있는 방법입니다. 특징적인 결함 빈도(BPFO(볼 통과 빈도, 외부 레이스), BPFI(볼 통과 빈도, 내부 레이스), BSF(볼 스핀 주파수) 및 FTF(기본 열차 주파수))는 베어링 형상과 작동 속도를 통해 계산할 수 있으며 결함이 심각해지기 훨씬 전에 진동 스펙트럼에서 식별할 수 있습니다. 연구에 따르면 베어링의 진동 기반 상태 모니터링은 일반적으로 고장이 발생하기 전 2~6주 동안 경고를 제공합니다. , 긴급 고장 대응이 아닌 예정된 유지 관리 기간 동안 계획된 교체가 가능합니다(출처: ISO 13373-1:2002, 기계 상태 모니터링 및 진단).

일반적인 실패 모드 및 근본 원인