베어링의 종류: 분류 및 선택 요령

테이퍼 롤러 베어링, 필로우 블록 베어링, 선형 베어링 시스템 등 다양한 종류의 베어링을 보여주는 인포그래픽

다양한 종류의 베어링

베어링은 다양한 기계 장치의 핵심 부품 중 하나이며 자동차, 석유 및 가스, 제조업, 항공우주 산업 등 수많은 산업 분야에서 사용됩니다. 시간이 흐르면서 베어링의 종류는 다양해졌고, 현재는 크게 일반 베어링, 볼 베어링, 롤러 베어링, 특수 목적 베어링으로 ​​분류할 수 있습니다. 

각 카테고리에는 다양한 버전이 있으며, 각 버전은 특정 상황에 맞게 설계되었습니다. 이렇게 다양한 제품은 많은 재판매업체, 대리점 및 최종 사용자에게 선택의 어려움을 야기합니다.

속도, 작업 조건, 적재 요구 사항 및 정렬 불량 고려 사항과 같은 중요한 점에 중점을 두고 구매하면 성공률을 높이는 데 도움이 될 수 있습니다. CNC 가공 프로젝트. 이 글에서는 다양한 종류의 베어링에 대해 다루면서 이러한 모든 사항들을 비롯한 여러 가지 내용을 살펴보았습니다.

더 자세한 내용을 보려면 계속 읽어보세요. 

 

베어링이란 무엇인가요?

회전축을 지지하는 내부 베어링을 보여주는 전기 모터의 단면도

설치 과정에서 베어링

베어링은 기계 시스템에 통합되어 다양한 기능을 수행하는 기계 부품으로, 주로 움직임이나 회전을 부드럽고 매끄럽게 하는 역할을 합니다. 베어링은 힘과 운동을 직접(접촉 베어링) 또는 간접적으로(비접촉 베어링) 전달하여 이러한 기능을 수행합니다. 

베어링의 기본 구성 요소는 다음과 같습니다. 

  • 내부 링 및 레이스웨이
  • 외부 링 및 레이스웨이
  • 롤링 요소 
  • 새장 

볼 베어링 구성 요소의 분해도. 씰, 외륜, 구름 요소, 케이지, 내륜 및 씰에 라벨이 표시되어 있습니다.

베어링의 구성 요소

The 내부 링 더 작은 링이 샤프트 위에 놓입니다. 볼 베어링의 경우 이 링에는 홈 형태의 궤도면이 있고, 롤러 베어링의 경우 평평합니다. 동일한 궤도면 디자인이 다른 링에도 적용됩니다. 외부 링하지만 베어링의 중심을 향하고 있습니다. 

베어링은 외륜과 내륜 사이에서 움직이는 볼이나 롤러 덕분에 부드럽게 회전합니다. 이러한 베어링 부품은 일반적으로 베어링이라고 불립니다. 롤링 엘리먼트. 

마찰의 대부분을 담당하는 이 부품들은 전문적인 설계와 제조 기술을 필요로 합니다. 구름 요소의 표면 품질과 대칭성은 성능을 향상시키고 열과 소음 발생을 최소화하기 위해 완벽해야 합니다. 

때 새장 이 부품이 세트에 추가되면 완전한 베어링이 구성됩니다. 베어링의 주요 기능은 구름 요소가 제자리에 유지되도록 하는 것입니다. 

 

베어링의 기능은 무엇인가요?

베어링은 기계의 원활하고 효율적이며 안전한 작동에 필수적인 부품으로, 기계 효율을 향상시키고 동작을 제어합니다. 베어링의 핵심 기능이자 대부분의 사람들이 연관 짓는 것은 마찰 감소이지만, 이러한 기계 부품은 그 외에도 다양한 용도로 활용됩니다. 

이들은 하중을 지지하고, 하중을 분산시키며, 열을 발산하여 기계가 안전하게 작동하도록 합니다. 

하중 지지 및 분산

베어링은 일반적으로 고정되어 있습니다. 크랭크 샤프트 베어링은 자동차 엔진 샤프트와 같이 하중을 지지하는 장치 및 기타 샤프트에 사용됩니다. 베어링이 하중을 지지하면 샤프트가 부드럽게 회전할 수 있습니다. 

반지름 방향 하중(Fr), 축 방향 하중/추력(Fa) 및 복합 하중 방향을 화살표로 표시한 베어링 하중 도표

베어링에 작용하는 하중의 종류

마찰 감소 

베어링의 가장 잘 알려진 기능은 바로 이것입니다. 베어링은 밸브 트레인 등 어디에서든 사용됩니다. 자동차 엔진 밸브항공기의 착륙 장치, 자동차 바퀴 또는 의료 시설의 로봇 팔과 같이 미끄러지는 운동을 구르는 운동으로 대체하는 장치들이 있습니다. 

이는 움직이는 부품 사이의 마찰을 효과적으로 줄여줍니다. 다시 말해, 여기에 소개할 베어링은 고정된 축을 중심으로 회전 또는 직선 운동을 향상시켜 줍니다. 

마모 최소화

베어링은 무게와 움직임을 지탱함으로써 움직이는 부품의 마모를 크게 줄여줍니다. 베어링은 서로 반대 방향으로 작용하는 힘이 원활하게 소통할 수 있는 표면을 제공합니다. 이러한 베어링의 역할은 부품의 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 유지보수 비용도 최소화합니다.

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베어링 종류별 분류

베어링은 크게 일반 베어링, 볼 베어링, 롤러 베어링, 마운티드 베어링, 특수 목적 베어링 등으로 분류됩니다. 다양한 종류의 베어링을 분석하는 데 유용한 방법은 설계와 기능에 따라 이러한 기계 부품을 크게 범주화하는 것입니다. 어떤 산업 분야에 집중하든 마찬가지입니다. 

각 베어링 유형은 운동 특성, 적용 분야 및 이상적인 하중 유형이 서로 다르므로 그 특성을 살펴보는 것은 가치가 있습니다. 

베어링 종류 1: 일반 베어링

일반 베어링은 가장 기본적인 형태이자 가장 널리 사용되는 유형으로, 단순함과 다용도성으로 유명합니다. 작동 원리는 간단합니다. 윤활유의 도움으로 베어링 표면이 서로 미끄러지듯 움직입니다. 

샤프트, 플레인 베어링 및 하우징 구성 요소를 표시하고 명칭을 붙인 플레인 베어링 어셈블리의 단면도 

평면 베어링

롤러 베어링이나 볼 베어링과 같은 다른 베어링 유형과는 달리, 플레인 베어링은 움직이는 부품이 없습니다. 대신 베어링과 움직이는 부품이 직접 접촉하는 압입식 설계를 사용합니다. 유지 보수가 필요 없는 특성 덕분에 내구성과 저비용 운영이 중요한 용도에 적합합니다. 예를 들어, 캠 샤프트. 

일반 베어링에는 슬리브 베어링과 플랜지 베어링을 포함하여 여러 종류가 있습니다. 

베어링 종류 2: 볼 베어링

구름 요소 베어링의 일종인 볼 베어링은 구형 구름 요소로 구성되어 기계 장치가 축 방향 및 반경 방향 하중을 효과적으로 처리할 수 있도록 합니다. 이 종류에는 앵귤러 콘택트 볼 베어링, 딥 그루브 볼 베어링, 자동 조심 볼 베어링, 스러스트 볼 베어링 등이 있습니다.

앵귤러 콘택트 볼 베어링

앵귤러 콘택트 볼 베어링은 상당한 축 방향 하중이 작용하는 경우를 처리하도록 설계되었습니다. 이 베어링의 트랙은 축 방향으로 기울어져 있어 볼과 트랙 사이에 경사진 접촉각을 형성합니다. 

다양한 크기의 앵귤러 콘택트 볼 베어링 모음으로, 황동색 케이지와 강철 링이 특징입니다.

앵귤러 볼 베어링

깊은 그루브 볼 베어링 

이러한 볼 베어링은 외륜과 내륜에 깊은 홈이 있어 볼이 축 방향 및 방사 방향 하중을 모두 지지할 수 있도록 설계되었습니다. 이러한 유형의 베어링은 자동차 시동 장치, 고정밀 CNC 스핀들, 회전톱과 같은 고속 회전 장치에 널리 사용됩니다. 

자기 정렬 볼 베어링

이러한 종류의 볼 베어링은 마찰을 최소화하고 3도 이내의 축 정렬 불량 상태에서도 하중을 지지하도록 설계되었습니다. 이러한 정렬 불량이 동적 정렬 불량이든 축 정렬 불량이든 관계없이 이 베어링은 적용 가능합니다. 

자체 조정 기능을 갖춘 이 베어링은 로더, 발전기, 펌프 등의 기계에 유용하게 사용됩니다. 

스러스트 볼 베어링

스러스트 베어링의 주요 용도는 축에 작용하는 축 방향 하중을 지지하여 축의 축 방향 추력을 방지하는 것입니다. 이러한 베어링은 축 방향 하중만을 지지하도록 설계되었기 때문에 방사형 하중을 지지하는 데는 적합하지 않습니다.

궤도에 강철 볼이 노출되어 있고 별도의 스러스트 와셔 링이 있는 스러스트 볼 베어링

추력 볼 베어링

이러한 부품은 공작기계 스핀들, 자동차 클러치, 조향 장치 등 다양한 곳에서 찾아볼 수 있습니다. 

베어링 종류 3: 롤러 베어링

롤러 베어링의 종류 중 가장 특징적인 부분은 엄청난 하중을 견딜 수 있도록 설계된 원통형 롤러입니다. 이러한 구름 요소 베어링 범주에는 원통형 롤러 베어링, 니들 롤러 베어링, 구형 롤러 베어링, 테이퍼 롤러 베어링 등이 있습니다. 

원통형 롤러 베어링 

원통형 롤러 베어링은 궤도면 내부에 원통형 롤러가 있는 구조입니다. 롤러와 링의 직선 접촉을 통해 하중을 넓은 면적에 분산시킵니다. 이러한 베어링은 자동차와 같이 상당한 방사형 하중이 가해지는 곳에 널리 사용됩니다. 변속기 샤프트s 및 전기 모터. 

니들 롤러 베어링 종류

외피 케이스 내부에 원통형 롤러가 있는 니들 롤러 베어링의 단면도

니들 롤러 베어링

이 유형은 케이스 내부에 가늘고 긴 베어링이 배열되어 있습니다. 이 베어링의 끝부분은 테이퍼형이거나 반구형일 수 있습니다. 이 설계는 2행정 엔진, 섬유 기계의 실 공급 장치, 산업용 로봇용 서보 모터 등에서 발생하는 높은 레이디얼 하중을 극복하는 데 탁월합니다. 

구면 롤러 베어링

이 베어링은 상당한 반경 방향 하중과 일부 축 방향 하중을 견디는 데 적합합니다. 각도 오차를 보정하도록 설계된 구형 롤러가 장착되어 있습니다. 이러한 종류의 베어링은 풍력 터빈 축, 광산 기계 및 압연기에서 찾아볼 수 있습니다. 

테이퍼 롤러 베어링

이름에서 알 수 있듯이, 이 롤러 베어링은 회전축이 수렴하는 테이퍼형 롤러를 특징으로 합니다. 자동차 분야에서 널리 사용되는 이 베어링은 방사형 하중과 축 방향 하중을 모두 견딜 수 있습니다. 

원뿔형 베어링의 원통형 롤러와 외측 레이스 컵을 보여주는 그림  

테이퍼 롤러 베어링

베어링 종류 4: 특수 목적 베어링

앞서 설명한 첫 두 가지 유형의 베어링은 표준형으로 간주되며, 따라서 관련 응용 분야에서 가장 흔하게 사용됩니다. CNC 가공 서비스하지만 치수 제한이 매우 엄격하거나, 작업 조건이 극한이거나, 하중 요구 사항이 특수한 경우 등 이러한 기계 부품이 부적합할 수 있는 경우가 있습니다. 

이러한 경우에 특수 목적 베어링이 사용됩니다. 특수 목적 베어링은 크게 공기 베어링, 선형 베어링, 자기 베어링의 세 가지 유형으로 나뉩니다.

에어베어링 

장착용 볼트 구멍이 있는 공기 베어링 

에어베어링

이 베어링은 하중을 지지하는 얇은 공기막의 원리를 이용하는 설계 방식 때문에 공기역학적 베어링 또는 공기정압 베어링이라고도 불립니다. 이는 기존의 베어링처럼 하중과 베어링 본체가 직접 접촉하는 방식이 아니기 때문입니다. CNC 부품. 

이러한 부품들은 진동이 적고 회전 정밀도가 뛰어난 것으로 유명하며, 이는 좌표 측정기(CMM) 및 미세 가공과 같은 응용 분야에서 매우 중요한 특성입니다. 

선형 베어링

이것은 직선 운동 응용 분야에서 매우 인기 있는 또 다른 독특한 유형의 베어링입니다. 이러한 베어링은 축이나 레일과 같은 직선 경로를 따라 움직이며, 볼 순환 베어링을 사용하는 것이 특징입니다. 

제조 시설에 설치된 광택 처리된 강철 샤프트와 베어링 블록으로 구성된 산업용 선형 베어링 시스템

선형 베어링

자기 베어링

이러한 베어링은 자기력을 이용하여 하중을 지지하고 부드러운 움직임이나 회전을 보장합니다. 이러한 베어링은 100% 자성 방식 또는 기존 베어링 구성 방식을 사용할 수 있습니다. 다양한 종류의 베어링이 있지만, 능동 자기 베어링(AMB)이 가장 널리 사용됩니다. 

유체 베어링

유체 베어링은 얇은 윤활유 층을 사용하는 특수한 종류의 베어링입니다. 주로 오일을 사용하는 이러한 베어링은 위성, 발전기, 가스 터빈, 자동차 및 항공우주 산업과 같은 분야에 사용됩니다.

윤활유막과 유체의 이동 방향을 보여주는 유체 베어링의 단면도

유체 베어링 

베어링 종류 5: 장착형 베어링

장착형 베어링 또는 베어링 유닛은 베어링 하우징이 포함된 완전한 조립품으로 제공됩니다. 이러한 제품은 설치 및 유지보수가 용이하도록 설계되었으며, 하우징은 대부분 스테인리스강 또는 주철로 제작됩니다.

널리 사용되는 장착형 베어링 종류로는 플랜지 블록, 행거 베어링, 필로우 블록 등이 있습니다. 

플랜지 베어링

 녹색 주철 플랜지 베어링 유닛, 장착 구멍 2개 및 그리스 주입구 포함 

플랜지 베어링

이 장착형 베어링은 볼 베어링 인서트와 플랜지형 하우징을 특징으로 합니다. 하우징은 장착뿐만 아니라 HVAC, 자재 운반 및 관련 응용 분야에서 사용될 때 베어링을 오염 물질로부터 보호하는 데에도 중요합니다. 

행거 베어링 

나사산 장착 구멍과 그리스 주입구가 있는 청색 주철 행거 베어링

행어 베어링

이름 그대로 행거 베어링은 특히 항공우주 및 자동차 분야에서 구동축 어셈블리에 매달리도록 설계되었습니다. 나사식 어셈블리와 함께 사용하는 것이 가장 좋으며, 일반적으로 널리 사용됩니다. 

베개 블록 베어링

장착 구멍이 4개 있는 청색 주철 필로우 블록 베어링

베개 블록 베어링

필로우 블록형 장착 베어링의 장착 구멍은 축에 수직입니다. 프레스 가공된 강철과 주철로 제작된 이 베어링은 견고한 설계로 산업 현장에 적합합니다. 

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다양한 유형의 베어링을 선택하는 방법 

베어링 선택은 기계의 성능과 내구성에 영향을 미칩니다. 따라서 어떤 종류의 베어링을 제공하거나 사용할지 결정하기 전에 모든 요소를 ​​꼼꼼히 검토하는 것이 중요합니다. 

위에서 설명한 모든 옵션을 고려할 때, 작동 조건, 하중의 특성, 정확도 및 강성과 같은 요소가 선택 과정에서 중요합니다. 

속도 범위

회전 속도 또는 움직임 속도는 모든 유형의 베어링에서 중요한 고려 사항입니다. 고속 회전용 베어링은 일반적으로 재질, 모양 및 방향이 일치하도록 설계됩니다. 일반적으로 롤러 베어링은 저속 회전 용도에 사용되는 반면, 볼 베어링은 고속 회전 용도에도 사용할 수 있습니다. 

근무 조건 

작업 조건이란 베어링 성능에 영향을 미칠 수 있는 모든 요소(기후 관련 요소 및 인위적 요소 포함)를 의미합니다. 베어링이 열, 먼지, 진동, 습기 등이 존재하는 환경에서 최적의 성능을 발휘할 수 있습니까? 

예를 들어 온도는 재료의 특성과 윤활 효율을 변화시킬 수 있습니다. 고온 환경에서 사용될 베어링은 고온을 견딜 수 있도록 설계되어야 합니다. 

오정렬 공차 

많은 경우 베어링은 정렬이 어긋난 부품에 노출됩니다. 이러한 상황에서 베어링의 허용 오차가 중요합니다. 설령 허용 오차가 없는 경우에도 마찬가지입니다. 모터 샤프트 정렬 불량이 있는 경우 베어링은 최적의 성능을 발휘해야 합니다. 정렬 불량 환경에서 최상의 성능을 위해서는 구형 롤러 베어링 사용을 고려하십시오. 

로딩 요구 사항 

베어링의 종류와 용도를 결정할 때 하중의 크기와 방향은 중요한 고려 사항입니다. 이 부품은 레이디얼 하중과 그에 따른 축 방향 하중을 모두 지지해야 합니다. 테이퍼 베어링은 축 방향 하중을 처리하는 데 탁월하며, 롤러 베어링은 큰 레이디얼 하중을 훌륭하게 처리합니다. 

추가 읽기 : 맞춤형 자동차 인테리어 및 제조, 맞춤형 자동차 인테리어 소재 및 제조

 

맺음말

기계 분야의 숨은 영웅들을 꼽으라면 단연 다양한 종류의 베어링이 빠질 수 없습니다. 항공우주 부품, 산업 기계, 소비재 등 수많은 분야에서 탁월한 효율성과 원활한 작동을 가능하게 하는 것은 바로 이 베어링 덕분입니다. 

프로린테크는 용도에 맞는 최적의 베어링을 사용하는 것이 얼마나 중요한지 잘 알고 있습니다. 당사는 CNC 정밀 가공 분야에서 풍부한 전문 지식을 보유하고 있어 베어링 및 기타 부품이 최적의 성능을 발휘하도록 보장합니다. 

지금 저희에게 연락하십시오 최고의 기계 가공 서비스가 어떻게 기계의 원활한 작동을 평생 유지할 수 있도록 지원하는지 알아보세요.