볼베어링

Ball bearing
볼 베어링의 작동 원리, 빨간색 점은 회전 방향을 나타낸다.
4점 각도 접촉 볼 베어링
플라스틱 케이지가 있는 스케이트보드 휠용 볼 베어링
윙크비스트의 셀프 얼라이닝 볼 베어링

볼베어링(ball bearing)은 볼(ball)을 사용하여 베어링 레이스 사이의 간격을 유지하는 롤링 엘리먼트 베어링의 일종이다.

볼 베어링의 목적은 회전 마찰을 줄이고 방사상축하중을 지지하기 위함이다.그것은 공을 포함하고 공을 통해 하중을 전달하기 위해 적어도 두 개의 경주를 사용함으로써 이것을 달성한다.대부분의 애플리케이션에서 한 레이스는 정지해 있고 다른 레이스는 회전 어셈블리(예: 허브 또는 샤프트)에 부착되어 있다.베어링 레이스 중 하나가 회전할 때 볼도 회전한다.공은 구르기 때문에 두 개의 평평한 표면이 서로 미끄러질 때보다 마찰 계수가 훨씬 낮다.

볼 베어링은 볼과 레이스 사이의 접촉 면적이 작기 때문에 다른 종류의 롤링 소자 베어링에 비해 크기에 대한 하중 용량이 낮은 경향이 있다.그러나 그들은 내인종과 외인종의 일부 불일치를 용인할 수 있다.

역사

베어링은 예로부터 개발되었지만, 1794년 카마르텐에서 최초로 볼베어링 디자인을 만든 웨일스 발명가 겸 철기장 필립 본에게 볼베어링에 관한 최초의 현대적인 특허가 수여되었다.그의 것은 현대 최초의 볼베어링 설계로, 공은 액슬 어셈블리의 홈을 따라 흐른다.[1]

파리 자전거 정비사인 쥘 수리레이는 1869년 세계 최초의 자전거 도로 경주인 파리루엔에서 제임스 무어가 탄 우승자전거에 장착되었던 최초의 방사형 볼베어링을 1869년 11월 설계했다.[2][3]

공통 디자인

볼베어링에는 여러 가지 일반적인 설계가 있으며, 각각 다양한 성능의 트레이드오프를 제공한다.스테인리스강, 크롬강, 세라믹(질화실리콘(SiN34)) 등 다양한 재료로 만들 수 있다.하이브리드 볼 베어링은 세라믹 볼과 금속 레이스를 가진 베어링이다.

도 접촉

각 접촉 볼 베어링은 축방향 비대칭 레이스를 사용한다.축하중은 베어링을 통해 직선으로 통과하는 반면, 반지름 하중은 축방향으로 경주를 분리하는 작용을 하는 경사 경로를 취한다.그래서 내인종의 접촉각은 외인종의 접촉각과 같다.각도 접촉 베어링은 결합된 하중(레이디얼 방향과 축 방향 모두에서 하중)을 더 잘 지지하며 베어링의 접촉 각도는 각각의 상대 비율과 일치해야 한다.접촉각(일반적으로 10~45도 범위)이 클수록 축하중은 높지만 반지름 하중은 낮다.터빈, 제트 엔진, 치의학 장비와 같은 고속 애플리케이션에서 볼에 의해 발생하는 원심력은 내륜과 외륜에서 접촉 각도를 변화시킨다.질화규소 같은 세라믹은 밀도가 낮기 때문에 (철강의 40%) 이런 용도에 정기적으로 사용되고 있다.이러한 물질은 원심력을 현저히 감소시키고 고온 환경에서도 잘 기능한다.그들은 또한 유리나 도자기처럼 부서지거나 부서지는 것보다 강철을 지탱하는 것과 비슷한 방식으로 입는 경향이 있다.

대부분의 자전거는 헤드셋에서 각 접촉 베어링을 사용한다. 왜냐하면 이들 베어링의 힘은 방사 방향과 축 방향 둘 다이기 때문이다.

축방향

축방향 또는 스러스트 볼 베어링은 나란히 레이스를 사용한다.축하중은 베어링을 통해 직접 전달되는 반면, 방사하중은 지지도가 낮고 레이스를 분리하는 경향이 있어 방사하중이 클수록 베어링이 손상될 가능성이 높다.

딥그로브

깊은 관 모양의 방사형 베어링에서 레이스 치수는 그 안에서 흐르는 볼의 치수에 가깝다.딥 그루브 베어링은 얕은 홈보다 높은 하중을 지지한다.각 접촉 베어링과 마찬가지로, 딥 그루브 베어링은 반경 하중과 축 하중을 모두 지지하지만, 이러한 하중 용량의 상대적 비율을 선택할 수 있도록 접촉 각도를 선택하지 않는다.

사전 로드된 쌍

위의 기본 베어링 유형은 일반적으로 선하중 쌍의 방법으로 적용되며, 두 개의 개별 베어링이 회전축을 따라 단단하게 고정되어 서로 마주보게 된다.이를 통해 베어링 볼과 레이스 사이에 필요한 약간의 간격을 (사전 적재)하여 축 런아웃을 개선한다.또한 페어링은 하중을 균등하게 분산시켜 단일 베어링에 비해 총 부하 용량을 거의 두 배로 늘릴 수 있는 이점이 있다.각 접촉 베어링은 거의 항상 반대 쌍에 사용된다. 각 베어링의 비대칭 설계는 한 방향으로만 축 하중을 지지하므로, 애플리케이션이 양방향에서 지지를 요구하는 경우 반대 쌍이 필요하다.예하중은 베어링의 축력 용량에서 차감되며 과도하게 가해질 경우 베어링이 손상될 수 있으므로 주의하여 설계하고 조립해야 한다.페어링 메커니즘은 단순히 베어링을 직접 마주 보거나 심, 부싱 또는 축 기능으로 베어링을 분리할 수 있다.

유형

콘래드

콘래드식 볼베어링은 1903년 영국 특허 1만2206점, 1906년 미국 특허 82만2723점을 받은 발명가 로버트 콘래드의 이름을 딴 것이다.이러한 베어링은 외부 링에 상대적인 편심 위치에 내부 링을 배치하여 조립하며, 한 지점에서 두 링이 접촉하여 접촉 지점의 반대쪽에 큰 간격이 발생한다.볼은 틈새로 삽입한 다음 베어링 조립체에 고르게 분포되어 링이 동심원이 된다.서로 상대적인 위치를 유지하기 위해 새장을 볼에 장착하여 조립을 완료한다.케이지가 없으면 결국 작동 중 볼이 제자리를 벗어나 베어링에 이상이 생기게 된다.케이지에는 하중이 실려 있지 않고 볼 위치만 유지하는 역할을 한다.

콘래드 베어링은 방사하중과 축하중을 모두 견딜 수 있다는 장점이 있지만 베어링 조립체에 적재할 수 있는 볼의 수가 제한돼 부하용량이 낮다는 단점이 있다.아마도 가장 친숙한 산업용 볼 베어링은 깊이 파인 콘래드 스타일일 것이다.베어링은 대부분의 기계 산업에서 사용된다.

슬롯 채우기

슬롯 채우기 방사형 베어링에서 내측 및 외측 레이스는 한쪽 면에 노치되어 있어 노치가 정렬되면 결과 슬롯에 볼이 미끄러져 베어링을 조립할 수 있다.슬롯 필 베어링은 더 많은 볼이 조립될 수 있다는 장점이 있으며(완전한 보완 설계까지 가능) 같은 치수 및 재료 유형의 콘래드 베어링보다 방사상 하중 용량이 더 크다.그러나 슬롯 필 베어링은 상당한 축 하중을 전달할 수 없으며, 슬롯은 강도에 작지만 역효과를 줄 수 있는 경주에 불연속성을 야기한다.

구원 레이스

릴리시 레이스 볼 베어링은 내측 링의 OD를 한쪽에서 줄이거나 바깥쪽 링의 ID가 한쪽에서 증가하여 이름이 암시하듯이 '릴리브'된다.이를 통해 내측 또는 외측 레이스에 더 많은 공을 조립한 다음 릴리프 위로 핏을 누를 수 있다.때때로 외부 링은 조립을 용이하게 하기 위해 가열될 것이다.슬롯 채우기 구조와 마찬가지로 릴리프 레이스 구조는 콘래드 구조보다 볼의 수가 더 많아 최대 보완재까지 포함시킬 수 있으며 볼 카운트가 추가 부하 용량을 부여한다.그러나 릴리시 레이스 베어링은 한 방향으로만 상당한 축 하중을 지지할 수 있다('릴리시 레이스에서 멀리')

골절 레이스

방사형 볼 베어링에 더 많은 볼을 장착하는 또 다른 방법은 반경방향으로 링 중 하나를 '파쇄'(슬라이징)하여 볼에 적재하고, 골절된 부분을 재조립한 다음, 한 쌍의 강철 밴드를 사용하여 골절된 링 부분을 정렬하여 고정하는 것이다.다시 말해, 이것은 풀 볼 보어를 포함하여 더 많은 공을 허용하지만, 슬롯 충전이나 릴리프 레이스 구성과 달리 어느 방향에서든 상당한 축 하중을 지원할 수 있다.

의 열 설계가 있다: 1열 베어링과 2열 베어링이다.대부분의 볼 베어링은 단열 설계로 베어링 볼이 한 줄로 늘어서 있다는 것을 의미한다.이 설계는 방사형 및 추력 하중과 함께 작동한다.[4]

이중 행 설계에는 두 줄의 베어링 볼이 있다.1열과 비교했을 때 2열 베어링의 장점은 반경방향과 축방향 하중을 모두 견딜 수 있다는 점이다.이중 행 각 접촉 볼 베어링은 마운팅이 가파르므로 기울임 효과도 견딜 수 있다.이중 열 베어링의 다른 장점은 견고성과 소형성이다.그들의 단점은 단열 베어링보다 정렬이 더 잘 되어야 한다는 것이다.

플랜지

외측 링에 플랜지가 있는 베어링은 축 위치를 단순화한다.이러한 베어링을 위한 하우징은 균일한 직경의 관통 구멍으로 구성될 수 있지만 하우징의 입구 면(외측 또는 내측면일 수 있음)은 구멍 축에 정상을 이루도록 가공해야 한다.그러나 그러한 플랜지는 제조하는데 매우 비싸다.베어링 외부 링의 보다 비용 효과적인 배열은 유사한 장점을 가지고 있으며, 외부 직경의 한쪽 끝 또는 양쪽 끝에 있는 스냅 링 홈이다.스냅 링은 플랜지의 기능을 가정한다.

케이지

케이지는 일반적으로 콘래드 스타일의 볼 베어링에 볼을 고정하는 데 사용된다.다른 건설 유형에서는 특정 케이지 모양에 따라 볼의 수를 감소시켜 부하 용량을 감소시킬 수 있다.케이지가 없는 경우 접선 위치는 두 볼록한 표면이 서로 미끄러져 안정된다.케이지와 함께 접선 위치는 일치된 오목한 표면에서 볼록한 표면을 미끄러짐으로써 안정화되는데, 볼에 움푹 들어간 것을 피하고 마찰력이 낮다.케이지 롤러 베어링은 18세기 중반에 존 해리슨이 크로노그래프에 대한 그의 연구의 일부로 발명했다.[5]

세라믹 볼 사용 하이브리드 볼 베어링

세라믹 베어링 볼은 크기와 재료에 따라 강철 베어링보다 무게가 최대 40%까지 줄어들 수 있다.이를 통해 원심하중과 미끄럼을 줄여 하이브리드 세라믹 베어링은 기존 베어링보다 20%~40% 빠르게 작동할 수 있다.베어링이 회전할 때 바깥쪽 레이스 홈이 볼에 대해 안쪽으로 힘을 덜 발휘한다는 뜻이다.이러한 힘의 감소는 마찰과 굴림의 저항을 감소시킨다.더 가벼운 볼은 베어링이 더 빨리 회전할 수 있게 해주며, 속도를 유지하기 위해 더 적은 전력을 사용한다.

세라믹 볼은 일반적으로 경주보다 더 단단하다.마모 때문에, 시간이 흐르면 그들은 경주에서 홈을 형성할 것이다.이것은 볼이 착용하는 것보다 더 좋으며, 볼에 평평한 반점이 있을 수 있는 경기력을 현저히 해친다.

세라믹 하이브리드 베어링은 세라믹 볼 대신 세라믹 볼(ceramic ball)을 사용하는데 반해, 스틸 내측 및 외측 링(outheral ring)으로 시공되어 하이브리드 명칭이 적용되었다.세라믹 소재 자체가 강철보다 강하지만, 단단하기도 해 고리에 대한 응력이 높아져 부하 용량이 줄어든다.세라믹 볼은 전기 절연으로, 전류가 베어링을 통과해야 할 경우 '아킹' 고장을 방지할 수 있다.세라믹 볼은 윤활을 사용할 수 없는 환경(예: 공간 응용)에서도 효과적일 수 있다.

어떤 설정에서는 금속 볼 베어링 위에 세라믹의 얇은 코팅만 사용된다.

완전 세라믹 베어링

이 베어링은 세라믹 볼과 레이스를 모두 사용한다.이러한 베어링은 부식에 영향을 주지 않으며 윤활이 전혀 필요하지 않다.볼과 경주의 강성과 경도 때문에 이 베어링은 고속에서 소음이 심하다.세라믹의 강성은 이러한 베어링을 부서지기 쉽고 하중이나 충격 시 균열이 생기기 쉽다.공과 레이스 모두 경도가 비슷하기 때문에 마모가 공과 레이스 모두 빠른 속도로 치핑을 유도해 불꽃을 일으킬 수 있다.

셀프 얼라이징

윙크비스트는 자칭 볼베어링을 개발했다.

그림에 표시된 Wingqvist 베어링과 같은 자동 정렬 볼 베어링은 구면 레이스웨이를 가진 외측 링 안에 내장되어 있는 내측 링과 볼 어셈블리로 구성된다.이 구조는 축이나 하우징 편향 또는 부적절한 마운팅으로 인한 작은 각도 오정렬을 베어링이 견딜 수 있도록 한다.베어링은 주로 섬유 공장의 변속기 샤프트와 같이 매우 긴 샤프트를 가진 베어링 배치에 사용되었다.[6]바깥쪽 경주용 도로의 오스카상(반경은 볼 반지름보다 훨씬 크다)이 매우 낮기 때문에 셀프 얼라이닝 볼 베어링의 한 가지 단점은 하중 비율 제한이다.이 때문에 구면 롤러 베어링의 발명으로 이어졌는데, 디자인은 비슷하지만 공 대신 롤러를 사용한다.구형 롤러 스러스트 베어링윙크비스트가 발견한 것에서 유래한 또 다른 발명품이다.

조건

베어링에 대해 계산된 수명은 베어링이 운반하는 하중과 그 작동속도에 기초한다.산업 표준 사용 가능 베어링 수명은 적재된 베어링 부하에 반비례한다.[citation needed]베어링의 공칭 최대 하중은 100만 회전의 수명이며, 50Hz(즉, 3000RPM)에서는 5.5 작업시간의 수명이다.그러한 유형의 베어링의 90%는 최소 수명을 가지며, 50%는 최소 5배 이상의 수명을 가진다.[7]

산업 표준 수명 계산은 1947년에 수행된 룬드버그와 팜그렌의 작업에 기초한다.이 공식은 수명이 금속 피로에 의해 제한되고 수명 분포가 Weibull 분포로 설명될 수 있다고 가정한다.재료 특성, 윤활 및 부하에 대한 인자를 포함하는 공식의 많은 변형들이 존재한다.하중을 고려하는 것은 현대 재료들이 룬드버그와 팜그렌이 결정한 것과는 다른 하중과 생명 사이의 관계를 증명한다는 암묵적인 인정으로 볼 수 있다.[7]

고장 모드

베어링이 회전하지 않을 경우, 최대 하중은 요소나 경주로의 소성변형을 유발하는 힘에 의해 결정된다.원소에 의한 움푹 들어간 부분은 응력을 집중시킬 수 있고 구성 요소에 균열을 발생시킬 수 있다.회전하지 않거나 매우 느리게 회전하는 베어링에 대한 최대 하중을 "정적" 최대 하중이라고 한다.[7]

또한 베어링이 회전하지 않는 경우, 베어링에 가해지는 진동력은 베어링 레이스 또는 베어링이라고 알려진 롤링 요소에 충격 손상을 입힐 수 있다.베어링이 짧은 호를 가로질러만 회전하고 윤활유를 굴림 요소로부터 밀어내는 경우, 두 번째로 작은 형태의 가성비가 발생한다.

회전 베어링의 경우 동적 하중 용량은 베어링이 1,000,000 사이클을 지속하는 하중을 나타낸다.

베어링이 회전하고 있지만 1회전 이상 지속되는 무거운 하중을 경험하는 경우, 최대 하중 중에는 베어링이 회전하지 않기 때문에 정적 최대 하중을 계산에 사용해야 한다.[7]

딥 그루브 방사형 베어링에 측면 토크를 가하면 롤링 요소에 의해 타원 모양의 불균일한 힘이 바깥쪽 링에 가해져 바깥쪽 링 반대편의 두 영역에 집중된다.바깥쪽 링이 충분히 강하지 않거나 지지 구조물에 의해 충분히 브레이싱되지 않은 경우, 바깥쪽 링은 측면 토크 응력으로부터 타원형으로 변형되며, 그 간격이 롤링 요소가 빠져나갈 수 있을 만큼 클 때까지 변형을 하게 된다.이어 내부 고리가 튀어나오고 베어링이 구조적으로 무너진다.

또한 방사형 베어링의 측면 토크는 롤링 요소가 가장 높은 측면 토크의 위치에서 모두 함께 미끄러지려고 하기 때문에 동일한 거리에서 롤링 요소를 고정하는 케이지에 압력을 가한다.새장이 무너지거나 부서지면 구르는 원소가 함께 뭉쳐 내부 고리가 지지대를 잃고 중앙에서 튀어나올 수 있다.

최대하중

일반적으로 볼 베어링의 최대 하중은 베어링의 외경에 비례하여 베어링의 폭(축 방향으로 폭이 측정되는 경우)을 곱한다.[7]

베어링은 정적 하중 비율이 있다.이것들은 경주용 도로에서 일정량의 플라스틱 변형을 초과하지 않는 것에 기초한다.이러한 등급은 특정 응용 프로그램의 경우 큰 금액으로 초과될 수 있다.

윤활

베어링이 제대로 작동하려면 윤활이 필요하다.대부분의 경우 윤활유는 (오일 또는 그리스에 의한) 엘라스토유이드로다이내믹 효과에 기초하지만 극한의 온도에서 건조한 윤활 베어링도 사용할 수 있다.

베어링이 공칭 최대 부하에서 공칭 수명을 가지려면 최소한 해당 베어링에 권장되는 최소 동적 점성(일반적으로 그리스 문자 을 갖는 윤활유(오일 또는 그리스)로 윤활해야 한다.[7]

권장 동적 점도는 베어링 직경에 반비례한다.[7]

권장 동적 점도는 회전 주파수에 따라 감소한다.대략적인 표시로, 3000rpm 미만일 경우 권장 점도는 계수 6에 따라 증가하며, 계수 10이상이 될 경우 계수 3에 따라 권장 점도는 감소한다.[7]

베어링 외경과 액슬 구멍의 직경의 평균이 50 mm이고 3000 RPM으로 회전하는 베어링의 경우 권장 동적 점도는 12 mm²/s이다.[7]

오일의 동적 점도는 온도에 따라 크게 변화한다는 점에 유의하십시오. 온도가 50~70°C 증가하면 점도가 인자 10만큼 감소한다는 점에 유의하십시오.[7]

윤활유의 점도가 권장치보다 높으면 베어링 수명이 늘어나 점도의 제곱근에 대략 비례한다.윤활유의 점도가 권장치보다 낮으면 베어링 수명이 감소하고, 사용 중인 오일의 종류에 따라 얼마만큼이 달라진다.EP('극압') 첨가물이 첨가된 오일의 경우 수명은 너무 높은 점도의 경우와 마찬가지로 동적 점도의 제곱근에 비례하는 반면 일반 오일 수명은 권장보다 낮은 점도를 사용하는 경우 점도의 제곱에 비례한다.[7]

윤활은 그리스로 할 수 있으며, 그리스는 보통 베어링 안에 고정되어 있어 볼에 의해 압축될 때 윤활유 오일을 배출하는 장점이 있다.환경으로부터 베어링 금속을 보호하는 장벽을 제공하지만 이 그리스는 주기적으로 교체해야 하고 베어링의 최대 하중은 감소한다는 단점이 있다(베어링이 너무 따뜻해지면 그리스가 녹아서 베어링이 떨어져 나가기 때문이다).그리스 교체 사이의 시간은 베어링 직경에 따라 매우 강하게 감소한다. 40mm 베어링의 경우 그리스는 5000시간마다 교체해야 하며 100mm 베어링은 500시간마다 교체해야 한다.[7]

윤활도 기름으로 할 수 있는데, 기름은 최대 하중이 높은 장점이 있지만, 보통 기름이 고갈되는 경향이 있기 때문에 방위를 유지할 수 있는 방법이 필요하다.오일 윤활의 경우 오일이 50 °C보다 따뜻해지지 않는 용도의 경우 오일을 연 1회 교체하고, 오일이 100 °C보다 따뜻해지지 않는 용도의 경우 오일을 연 4회 교환하는 것이 좋다.자동차 엔진의 경우, 오일은 100 °C가 되지만 엔진에는 오일 품질을 유지하기 위한 오일 필터가 있기 때문에 베어링의 오일보다 오일이 덜 자주 교환된다.[7]

베어링을 진동으로 사용할 경우 오일 윤활을 선호해야 한다.[8]그리스 윤활이 필요한 경우 발생 파라미터에 맞게 조성을 조정해야 한다.가능하면 출혈률이 높고 염기성 오일 점도가 낮은 그리스를 선호해야 한다.[9]

방향 방향

대부분의 베어링은 차축("방사하중")에 수직인 하중을 지지하기 위한 것이다.축방향 하중을 견딜 수 있는지 여부, 만약 있다면 어느 정도는 베어링의 종류에 따라 달라진다.스러스트 베어링(일반적으로 게으른 수산에서 발견됨)은 축하중을 위해 특별히 설계되었다.[7]

1열 딥 그루브 볼 베어링의 경우, SKF 문서에는 최대 축하중이 최대 방사 하중의 50% 정도라고 되어 있지만, "경량" 및/또는 "소형" 베어링은 최대 방사 하중의 25%인 축하중을 취할 수 있다고 되어 있다.[7]

단열 가장자리 접촉 볼 베어링의 경우 축하중은 최대 반경 하중의 약 2배, 원뿔형 베어링의 경우 최대 축하중은 최대 반경 하중의 1배에서 2배 사이일 수 있다.[7]

흔히 콘래드 스타일의 볼 베어링은 축하중 하중을 받는 타원형 접점을 나타낸다.즉, 바깥쪽 링의 ID가 충분히 크거나 내부 링의 OD가 작아서 볼과 레이스웨이 사이의 접촉면을 줄일 수 있다는 것이다.이 경우 베어링의 응력을 크게 증가시켜 방사형 하중과 축 하중 사이의 관계에 관한 일반적인 엄지손가락 규칙을 무효화할 수 있다.콘래드 이외의 건축 타입으로 외부 링 ID를 더욱 감소시키고, 내측 링 OD를 증가시켜 이것에 대비할 수 있다.

축하중과 방사하중이 모두 존재하는 경우 벡터적으로 더하여 베어링에 총하중을 발생시킬 수 있으며, 공칭 최대하중과 조합하여 수명을 예측할 수 있다.[7]단, 볼 베어링의 정격 수명을 올바르게 예측하기 위해서는 ISO/TS 16281을 계산 소프트웨어의 도움을 받아 사용해야 한다.

바람직하지 않은 축하중 방지

회전하는 베어링 부분(차축 구멍 또는 외부 원주 중 하나)은 고정되어야 하며, 회전하지 않는 부분은 (슬라이드가 허용될 수 있도록) 필요하지 않다.베어링을 축방향으로 적재할 경우 양쪽을 고정해야 한다.[7]

차축이 두 개의 베어링을 가지고 있고 온도가 변화하면 차축이 수축 또는 팽창하므로 차축의 팽창은 이 베어링을 파괴하는 축력을 발휘하므로 두 베어링을 양쪽에 고정하는 것은 허용되지 않는다.따라서 베어링 중 적어도 하나는 미끄러질 수 있어야 한다.[7]

'자유 슬라이딩 핏'은 적어도 4µm의 간격이 있는 것으로, 일반적으로 선반 표면의 표면 경로는 1.6µm에서 3.2µm 사이일 것으로 추정된다.[7]

베어링은 접합부의 크기가 적절한 경우에만 최대 하중을 견딜 수 있다.베어링 제조업체는 샤프트와 하우징의 장착에 대한 공차를 공급하여 이를 달성한다.재료와 경도 또한 명시될 수 있다.[7]

미끄러지지 않는 피팅은 미끄러짐을 방지하는 직경으로 만들어지며 결과적으로 접합면은 힘 없이는 제자리에 들어올 수 없다.소형 베어링의 경우 해머로 두드려 베어링과 샤프트를 모두 손상시키므로 프레스를 사용하는 것이 가장 좋으며, 대형 베어링의 경우 필요한 힘이 너무 커서 장착 전에 한 부품을 가열하는 대안이 없으므로 열팽창으로 임시 슬라이딩 장착이 가능하다.[7]

비틀림 하중 방지

축이 두 개의 베어링에 의해 지지되고 이들 베어링의 중심 회전이 동일하지 않을 경우 베어링에 큰 힘이 가해져 베어링이 파괴될 수 있다.약간의 매우 작은 정렬 불량도 허용되며, 베어링의 종류에 따라 얼마가 달라진다.특별히 '셀프 얼라인먼트'로 제작된 베어링의 경우 허용 가능한 정렬 오차는 1.5도에서 3도 사이입니다.자체 정렬되도록 설계되지 않은 베어링은 2-10분(0.033-0.166도)의 아크 정렬 불량만 허용할 수 있다.[7]

어플리케이션

일반적으로 볼 베어링은 움직이는 부품을 포함하는 대부분의 용도에 사용된다.이러한 애플리케이션 중 일부는 특정한 특징과 요구사항을 가지고 있다.

  • 컴퓨터 팬과 회전 장치 베어링은 예전에는 구면체(구면체)가 매우 높았고, 구면체 제작 형태로는 최고의 구면체(구면체)라고 말했으나, 하드 디스크 드라이브에서는 더 이상 사실이 아니며, 유체 베어링으로 대체되는 경우가 늘고 있다.
  • 호로학에서, Jean Lassale 회사는 움직임의 두께를 줄이기 위해 볼 베어링을 사용하는 시계 움직임을 디자인했다.0.20mm 공을 사용한 칼리브르 1200은 두께가 1.2mm에 불과했는데, 여전히 가장 얇은 기계식 시계 움직임이다.[10]
  • 항공우주 베어링은 풀리, 기어박스 및 제트 엔진 샤프트를 포함한 상업용, 민간용 및 군용 항공기의 많은 용도에 사용된다.재료로는 M50 공구강(AMS6491), 탄소 크롬강(AMS6444), 부식 방지 AMS5930, 440C 스테인리스강, 질화규소(세라믹) 및 티타늄 카바이드 코팅 440C 등이 있다.
  • 스케이트보드 휠은 2개의 베어링을 포함하며, 이 베어링은 축방향 및 방사형 시간변동 하중을 모두 받는다.가장 일반적으로 베어링 608-2Z를 사용한다(직경 8 mm의 시리즈 60의 딥 그루브 볼 베어링).
  • 초급부터 프로 또는 경쟁 등급에 이르기까지 많은 요요들이 볼베어링을 포함하고 있다.
  • 많은 안절부절못하는 스피너 장난감은 무게를 더하기 위해 여러 개의 볼 베어링을 사용하고 장난감이 회전할 수 있도록 한다.
  • 원심 펌프에서.
  • 철도 기관차 차축 저널.철도가 디젤 엔진으로 전환되기 전 최신 고속 증기 기관차의 사이드 로드 작용.

볼 크기는 시리즈가 증가할수록, 주어진 내경 또는 외경(둘 다가 아님)에 대해 증가한다.볼이 클수록 하중 전달 능력이 커진다.시리즈 200과 300이 가장 흔하다.[4]

참고 항목

  • 볼 나사 – 마찰력이 낮은 선형 액추에이터
  • 선형 운동 베어링 – 한 방향으로 자유 운동을 제공하도록 설계된 기계식 베어링

참고문헌

  1. ^ "Double- Row Angular Contact Ball Bearings". Archived from the original on 11 May 2013.
  2. ^ 참조:
    • 수리레이, 프랑스 특허 제86,680호, "감염완화 단스벨로시페드"(자전거의 개선) 발행: 1869년 8월 2일, 레퓌블리크 프랑세즈(1873), 시리즈 12, 6권, 페이지 647.
    • 루이 보드리 드 사우니에, 히스토아르 게네랄 벨로시페디[사이클의 일반사] (프랑스 파리: 폴 올렌도르프, 1891) 62-63쪽이다.
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