이번 시간에는 베이링에 대한 기초와 구름 베어링에 대해 알아보겠습니다.
0. 개요
1) 용어
- 베어링 (bearing) : 회전이나 왕복운동을 하는 축을 지지하여 하중을 받는 기능을 하는 기계요소
- 저널 (journal) : 축 중에서 베어링과 접촉한 부분
http://contents.kocw.net/KOCW/document/2014/Chungbuk/JoHaeyong/12.pdf
2) 베어링의 종류
https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=rokmc9378&logNo=60203708521
저널과 베어링
저널과 베어링 회전축 또는 왕복 운동을 하는 축을 지지하여 축에 작용하는 하중을 부담하는 요소를 베어링...
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1. 구름 베이링 (rolling bearing)
- 구름 베어링 : 축과 베어링이 구름접촉하며, 일반적을 미끄럼 베어링보다 마찰이 적고 고속 회전이 가능
- 베어링 구조 : 내륜 (inner race), 외륜 (outer race), 강철구 (steel ball), 유지기 (cage or retainer)
- 내륜과 외륜 사이에 볼 또는 롤러를 넣는 것에 따라 볼 베어링과 롤러 베어링으로 구분
1) 구름 베어링의 KS 규격표시방법(KS B 2023)
2) 베어링 계산수명
정격수명 (계산수명, 회전수명, rating life) L_n : 동일 조건의 베어링들의 90%가 피로 박리현상을 일으키지 않고 회전할 수 있는 총 회전수
- r : 베어링 지수 (볼베어링 : r=3, 롤러베어링 : r=10/3)
- P : 베어링이 받는 하중(사용하중)
- C : 기본 정격하중 (기본 동부하 용량, 동정격하중, Basic Load Rating) : 100만회전(33.3rpm으로 500시간)동안 견딜수 있는 베어링 하중
3) 베어링 수명 시간
수명시간 L_h : 수명회전(L_n)을 시간단위로 표시한 것 ( N[rpm]으로 회전할 수 있는 베어링 수명 시간 )
4) 수명계수 f_h
5) 속도계수 f_n
6) 하중계수 (>1)
이론적으로 계산하는 것 이외의 베어링의 설치오차에 의한 진동, 기어의 정도와 다듬질, 변형에 의한 영향, 벨트에 가해지는 초장력의 영향 등 때문에 이론적으로 계산하지 못하는 하중을 추가로 받을 수 있다.
따라서, 이론적인 베어링 하중에 경험으로부터 구한 하중계수를 곱하여 베어링 하중을 사용한다.
- P : 베어링 하중
- f_w : 하중계수
- P_th : 이론적 베어링 하중
- f_m : 기계계수
- f_g : 기어계수
- f_b : 벨트계수
7) 등가하중
8) 평균하중
베이링하중 방향이 일정하고, 하중의 크기가 선형의 파동형으로 변화하는 경우
9) 한계속도지수 dN
구름 베어링의 전동체는 내륜과 외륜 사이에서 구름접촉을 한다.
고속으로 회전하게 되면 전동체가 내륜과 외륜 사이에서 구름접촉이 아닌 미끄럼 접촉을 하여 문제가 된다.
따라서, 회전속도를 어느 정도 제한하여 사용한다.
- d : 베어링 안지름[mm]
- dN : 한계속도지수