1. 구름베어링의 역사

2. 구름베어링의 형식과 분류

3. 구름베어링의 특징

4. 구름베어링 호칭번호와 내용배열

5. 구름베어링 축과의 끼워 맞춤과 클리어런스

6. 구름베어링 설치와 해체

7. 구름베어링 사용조건과 윤활유 선정의 예

8. 구름베어링 재료와 화학성분

9. 구름베어링 운전상태와 그 원인 대책

10. 구름베어링 손상과 그원인 대책

 

 

 

구름베어링이 오늘날의 구조로 형식을 갖추도록 된 것을 구름마찰의 이용이란 면에서 역사적으로 거슬러 올라가보면 기원전에 근원을 두고 있다. 마찰과 구름과를 연결하여 인류가 발명한 걸작인 구름베어링은 BC400년부터 AD1800년에 이르는 기나 긴 요람시대에서 1800~1900년의 유소년기를 지나서 현재의 청장년기를 맞이 하고 있다.

초기 베어링의 변천

1) BC 4000년

구름운동이 車로서 이용된 最古의 시대는 BC4000년 이라고 생각되어진다. 현재 남아 있는 가장오래된 車는 목제의 戰車용 차륜으로 BC3000년경에 만들어진 것으로 추정되고 있지만,고고학적 고찰에 의해 수백년 이전까지 그 문화를 거슬러 올라 갈수가 있다.

2) BC1900년

이 시대에는 금속제 車가 사용되었으며 윤활제를 부어 넣어면서 미끄러지는 방법이 취해진 것 같다.

3) BC1100년

앗시리아인들이 큰 돌을 운반하기 위해 로울러를 사용하여 구름운반을 했다.

4) BC760년

BC650년경에 제작되었다고하는 유명한 Ninvet의 대부조의 하나에는 차륜이 붙은 운반차와 다수의 로울러를 사용한 운반방법이 보여진다.흥미로운 것은 대부분의 로울러가 운반하려고 하는 방향으로 그의 중심축을 향해 놓여있었다

5) BC500년

그리스의 역사가인 헤로도터스는 그의 저서중에서 배의 진수용 및 군용 발사 기계에서 로울러를 사용한 사실을 기술하고 있다.

6) BC300년

BC300년경 그리스의 기술자인 Diades는 리테이너붙은 로울러로 된 직동 로울러 베어링(Linear Roller Bearing)의 초기의 것을 당시 성벽 공격용 기계의 성벽 파괴용 공이에 이용하여 그 운동을 원활히 했다고 하는 것이 BC20년 로마의 기술자이며 건축가인 Vitruvius에 의해 기술되고,리테이너로는 最古의 것이다.

7) BC20년

Vitruvius는 알타미스 사원의 건축에 관한 기술중에서 커다란 돌기둥의 운반에도 리테이너가 붙은 로울러가 사용되어진 것을 밝히고 있다.단지 이 경우 로울러는 원통형의 돌로 그의 끝에는 철제의 핀이 붙어 있어 목제 후레임의 리테인너에 꼭 끼어있는 구조이며 이것을 소가 끌어서 땅 위를 이동시켰다고 한다.

8) AD50년

일종의 스러스트 볼 베어링이 배 갑판상의 회전 立像坮로서 사용설이있다.그것은 1894년 에 이태리 로마에서 남동쪽으로 18마일 떨어진 곳에 있는 네미호수 라는 작은 화산호수에서 발견된 청동 제품과 1928년 호수를 간척했을 시에 발견된 배의 유물로 부터의 추정이지만 스러스터 볼 베어링이라 할수가 있다.

9) AD50~1500년

이 기간에는 특기할 사항이 없다.

10) AD1500~1600년

1520년경 砲車의 움직임을 용이 하게 하기위하여 주철제 볼이 사용되어 스페인 지브롤터계곡의 길 양측에서 발견되었다고 한다.1556년에 Agricola라는 독일 기술자가 두레박 운동기구에 대하여 기술하고있다.

11) AD1700~1800년

1710년 프랑스 De.Mondran이 원판상에서 회전하는 차륜을 갖는 차량에 대한 계획을 발표했다. 포차에 이용된 기록도 있다. 1716년 영국의 시계 제조업자 Henry.sully가 크로노메타의 평형륜에 로울러 베어링을 사용하여 고정밀도를 얻어 1716년 오픈 경연 대회에서 수상했다. 구름베어링이 계측기에 사용된 최초의 예이다.같은시기에 Altwood가 중력가속도 측정장치에 이것을 이용했다고 알려지고 있다.1770년에는 러시아의 캐서린 여왕이 Pitor대왕의 석상을 만들기 이해 길이 13m, 무게 1500톤의 큰 바위를 핀란드에서 러시아까지 운반 하는 데에 청동제의 볼과 U형상의 레일을 사용했다는 것이 동판화 및 Aminoff의 저서에 남아 있다.이것은 현재의 직동구름 안내(Linear Roller Bearing ) 의 원형이라고 할수가있으며 그리스 기술자 Carburis가 고안한 것으로 알려지고 있다. 1794년 에는 P.Vaughan이 최초로 레이디얼 볼베어링을 발명하여 영국특허 2006을 얻었다.또한 같은해에 제작된 리테이너붙이 스러스트 로울러 베어링은 악100년후 1909년에 미국에서 발견되었다.로울러수는 6개로 상당히 큰 Crowning된 원통로울러였다.

12) AD1800~1900년

1802년 프랑스의 Cardinet가 스러스트 테이프롤러베어링과 스러스트 볼베어링을 고안 하였다.

13) 1900년 이후

각종의 잡다한 구조로 된 로울러베어링이 고안되고 개발되고 또한 도태되어 현존 하는 형식으로 통합되어 왔다.

 

베어링 형식의 발달사

1) 깊은 홈 볼베어링

최초의 레이디얼 볼베어링은 1794년 영국의 P.Vaughan에 의해 발명되었으며 Filling Slot Type이다. Filling Slot Type은 내 외륜을 편심시켜 초승달형의 공간에 볼을 삽입한 후 동심 위치로 복귀시키고 볼을 등 간격으로 배열하여 리테이너로 지지하는 형식이다. 이 편심 조립방법은 1903년 독일의 Robert Conrad에 의해 발명되었기에 이형식을 Conrad type 이라 부른다.

2) 매그니토우 볼 베어링

1844년 미국 특허 29516에 보이는 것이 이 형식에서 최초의 것이지만 현재에 있는 구조를 처음 기술한 것은 1902년 Hoffmann의 영국특허 15130이다.

3) 앵귤러 볼 베어링

앵귤러 접촉상태에 있는 볼베어링은 1860년대 부터 자전거용 볼베어링에서 고안 하여 실용화 되어왔으나 내외륜을 갖는 앵귤러 볼 베어링으로서는 1881년 영국의 L.H.Pearce의 발명으로 2680이고 복열은 1894년 영국특허 11379가 최초이다.

4) 자동 조심 볼 베어링

구름 베어링에 자동 조심성을 갖도록 외륜의 외경면을 구면으로 고안한 것으로 1885년 미국 특허324568에 나타나 있지만, 이것이 외륜 궤도면을 구면으로 하는 방법이 유리하다고 된 것은 1899년 영국의 F.H.Heath의 발명으로 현재의 형식으로된 것은 1907년 스웨덴의Sven Wingquist 에 의해 스웨덴 특허로 되었다. 이베어링을 생산하기 위하여 만든 공장이 오늘날 세계 제일의 베어링 메이커인 SKF의 초석이되었다.

5) 자동 조심 로울러 베어링

외륜의 궤도면을 구면으로 한 로울러 베어링은 1902년 독일의 A.Wallenstein이 발명하여 독일 특허 135220이 최초이다. 이것은 단열이다.복열은 자동 조심 볼 베어링의 발명자인 Sven Wingquist가 1911년 단열 및 복열을 영국특허 1617을 얻었다.그러나 현재의 구조로 된 것은 SKF 소유의 A.Palngren이 고안한 1920년의 독일특허 331454 및 331651로서 작은 턱이 없는 것이 현재의 것과 다른 점이다. 오늘날 장구형 로울러 베어링이란 것은 미국 Shfer 가 제작하고 있지만 일반적이 아니다.

6) 원통 로울러 베어링

이 베어링의 역사는 오래고 1700년대까지 거슬러 올라가지만 뚜렷이 나타난 것은 1811년 독일의 Hachette의한 발명이며 1909년에 현재의 모양과 유사한 형식으로 발전했다.

7) 니들 로울러 베어링

원통 로울러 베어링은 초기에는 오히려 니들 로울러 베어링에 가까운 긴 로울러가 많이 사용 되었기 때문에 니들 로울러 베어링의 역사는 사실상 의외로 오래고 1858년 영국 특허 42에 보이고 있다.또 리테이너가 붙은 것은 1888년 미국의 W.S.Sharpneck 의 발명으로 미국 특허 91695이다.

8) 테이퍼 로울러 베어링

테이퍼 로울러 베어링은 1867년 미국의 G.F.Lynch 에 의해 발명되엇으며 미국 특허 62143이나, 이것은 비교적 테이퍼가 완만하고 상당히 긴 로울러가 사용되었다. 1898년 미국의 Henry Timken이 마차의 차축에 테이퍼 로울러 베어링을 부착하기 위한 공장을 만든 것이 오늘날 유명한 베어링 메이커인 Timken의 초석이 되었다. 1920년 독일 특허331651의A.Palmgren이 고안한 SKF 특허가 있다.

9) 스러스트 볼 베어링

최초의 스러스트 볼베어링은 1802년 프랑스의 M.Cardnet에 의해 발명 되었고 프랑스 특허 236이다.복식 스러스트 볼 베어링이 거의 현존하는 구조로 고안된 것은 1893년 영국특허 13483이고, 또 구면좌의 것은 1908년 Sven Wingquist가 발명한 것이나 복열 스러스터 볼 베어링은 1860년 미국특허 30457로 처음 나타났다.

10) 스러스트 자동 조심 로울러 베어링

SKF 소유의 1920년 독일 특허 331454에 보이는 것으로 근대까지 비교적 특수품으로 되어왔으나 현재는 시리즈화 되어 많이 이용되고 있다.또한 스러스트 테이퍼 롤러 베어링은 1802년 프랑스의 M.Cardinet가 발명했다.

11) 시일드 및 시일 베어링

시일드 베어링과 시일 베어링은 밀봉장치가 베어링의 양측에 있는 것으로 그리이스를 미리 주입한 상태이며 이 형식의 베어링이 처음 사용된 기록은 1908년 영국특허 11787로 되어 있으며 일본에서 개발된 비접촉시일(Labyrinth) 이 지금까지 두각을 나타내어왔다. 이것은 고속회전에 따른 접촉 시일베어링에서는 사용한계가 있기 때문에 고속을 이용하여 비접촉 부분의 Labyrinth 효과를 얻어 그리스의 누설을 적게하는 것을 특징으로 하며 동시에 마찰이 적다는 점도 부차적으로 얻는 잇점이다.

 

베어링은 힘과 무게를 지지하면서 물체를 적은 마찰력으로 회전운동(또는 직선운동)을 시켜 동력과 변위를 전달하기 위한 안내에 사용되는 기계요소이다.

구름베어링(이하 베어링이라 함)은, 일반적으로 궤도륜, 전동체 및 케이지(RETAINER)로 구성되어 있고 주로 부하되는 하중의 방향에 의해 레이디얼 베어링과 스러스트베어링으로 구분된다. 또한 전동체의 종류에 따라서 볼베어링과 로울러베어링으로 나눌 수가 있고 그 형상이나 특정 용도에 의해서도 분류할 수 있다.

 

구름 베어링

[레이디 형]

[스러스트 형]

 

단열

깊은 홈 볼 베어링

볼 베어링

볼 베어링

스러스트 볼 베어링

단식

 

 

복열

복식

 

 

 매그니토 볼 베어링

스러스트 앵귤러

볼 베어링

 

 

단열

앵귤러 볼 베어링

로울러

베어링

스러스트 원통

로울러 베어링

 

 

복열

스러스트 니이들

로울러 베어링

 

 

조합

스러스트 테이퍼

로울러 베어링

 

 

 3점/4점 접촉 볼 베어링

스러스트 자동조심

로울러 베어링

 

 

 자동 조심 볼 베어링

 

 

 베어링 유니트용 볼 베어링

 

단열

원통 로울러 볼 베어링

로울러

베어링

 

복열

용도별

베어링

자동차

크러치릴리즈용

 

 

 奉狀 로울러 베어링

자동차 물 펌프 용

 

 

 니이들 로울러 베어링

철도차량차축용

 

 

단열

테이퍼 로울러 베어링

크레인 시이브용

 

 

복열

선회륜용

 

 

4열

체인 컨베어용

 

 

 자동조심 로울러 베어링

기타

 

 

 

 

구름베어링은 미끄럼베어링과 비교하여 다음과 같은 특징을 갖고 있다.

(1) 기동마찰이 작고, 동마찰과의 차이도 더욱 작다.

(2) 국제적으로 표준화, 규격화가 이루어져 있으므로 호환성이 있고 교환사용이 가능하다.

(3) 베어링의 주변 구조를 간략하게 할 수 있고 보수·점검이 용이하다.

(4) 일반적으로 경방향 하중과 축방향 하중을 동시에 받을 수가 있다.

(5) 고온도·저온도에서의 사용이 비교적 용이하다.

(6) 강성을 높이기 위해 부(負)의 클리어런스(예압상태)로 해서도 사용할 수 있다.

또한 구름베어링은 형식마다 각각 특징을 갖고 있다. 대표적인 구름베어링에 대해서 그 특징을 다음표에 나타낸다.

 

베어링형식

 


특성

깊은 홈
볼베어링

 

메그니토
볼베어링

 

앵귤러
볼베어링

 

복열
앵귤러
볼베어링

 

조합앵귤러
볼베어링

 

4점접촉
볼베어링

 

자동조심
볼베어링

 

원통
로울러
베어링

복열
원통로울러
베어링

한쪽편측
턱붙이
원통로울러
베어링

턱륜붙이
원통로울러
베어링

니이들
로울러
베어링

테이퍼
로울러
베어링

복열·다열
테이퍼
로울러
베어링

자동조심
로울러
베어링

스러스트
볼베어링

조심자리
와셔붙이
스러스트
볼베어링

복식
스러스트
앵귤러
베어링

스러스트
원통로울러
베어링

스러스트
테이퍼
로울러
베어링

스러스트
자동조심
로울러
베어링

부하

레이디얼 하중






×

×

×

×

×

액셜하중








×

×



×








×



합성하중








×

×

×

×

×

×

×

×

고속회전







×

×

고정도








 

 

 

 

 

 

 

 

 

저소음

저토오크








 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

강성








 

 

 

 

내륜·외륜의

허용 기울기








×

×

×

×

조심작용








 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

내륜·외륜의 분리








 

고정측용








 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

자유측용








 

 

 

 

 

 

 

 

 

내륜테이퍼

구성








 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

비고

 

짝지워 사용


접촉각 15˚30˚40˚  짝지워쓰며 클리어런스 조정한다.

 

이 밖에 DF, DT조합이 있지만 자유측에는 사용할 수 없다


접촉가은

35˚임

 

N형 포함

NNU형 포함

NF형 포함

NUP형 포함

 

짝지워 사용
하며 클리닉
런스 조정한
다.

이밖에 KH,
KV형이
있지만 함께
자유측에
사용할 수
없다.

 

 

 

 

스러스트
니이들 로울
러 베어링을
포함

 

오일윤활로
사용한다.

범례

● 특히가능

◎ 충분히가능

○ 가능

◇ 조금가능

× 불가

← 한쪽방향만

↔ 양방향

☆ 적용가능

★ 적용가능

 

 

 

 

 

 

 

(1) 호칭번호

구름베어링의 호칭번호는 베어링의 형식, 주요치수, 치수?회전정도, 내부 클리어런스, 그 밖의 사양을 표시하는 호칭이며 기본번호와 보조기호로 구성되어 있다.

일반적으로 많이 쓰이는 베어링의 주요치수는 ISO규격의 주요치수 전체 계획에 준하고 있는 경우가 많고, 그 표준형 베어링의 호칭번호는 JIS B 1513(구름베어링의 호칭번호)에 규정되어 있다.

베어링의 사양을 자세히 구분할 필요가 있기 때문에 NSK에서는 JIS 이외의 보조기호를 병용하고 있다. 호칭번호를 구성하는 기본번호중 베어링의 형식, 치수계열을 나타내는 베어링계열 기호의 내용을 다음표에 표시했다.

또, 접촉각기호 및 보조기호에 대해서는 해당하는 것만을 좌로부터 차례로 배열한다.

(2) 베어링 호칭번호의 내용 배열

기 본 기 호

보 조 기 호

베어링계열기호(1)

내경번호

접촉각기호

내부기호

재료기호

리테이너기호

기호

내용

번호

내용

기호

내용

기호

내용

기호

내용

기호

내용

68

69

60

·

70

72

73

·

12

13

22

·

NU10

NJ2

N3

NN30

·

NA48

NA49

NA69

·

320

322

323

·

230

222

223

·

511

512

513

·

292

293

294

·

 

 

 

 

단열깊은홈볼

베어링

 

 

단열앵귤러

볼베어링

 

 

자동조심

볼베어링

 

 

원통로울러

베어링

 

 

 

니이들로울러

베어링

 

 

테이퍼(2)

로울러베어링

 

 

 

평면자리

스러스트

볼베어링

 

스러스트

자동조심

로울러베어링

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

·

·

 

9

00

01

02

03

 

/22

/28

/32

 

04(3)

05

06

 

·

·

 

88

92

96

/500

/530

/560

 

·

·

 

/2 360

/2 500

 

 

 

 

 

 

내경 1mm

2

3

 

·

·

 

9

10

12

15

17

 

22

28

32

 

20

25

30

 

·

·

 

440

460

480

500

530

560

 

·

·

 

2 360

2 500

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

A5

 

 

 

 

B

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

생략

 

 

 

C

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(앵귤러

볼베어링)

표준접촉각

30˚

 

 

표준접촉각

25˚

 

 

 

표준접촉각

40˚

 

 

 

표준접촉각

15˚

 

 

 

(테이퍼로

울러베어링)

접촉각

17˚이하

 

 

접촉각

약20˚

 

 

 

접촉각

약28˚

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

CA

CD

 

 

E

 

 

H

 

 

 

 

 

HR(4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

내부설계가 표준과 다른 것

 

테이퍼로울러베어링의 외륜궤도의 소단경·각도와 외륜폭이 ISO규정과 일치하는 것

 

 

 

 

(고부하용량베어링)

 

 

자동조심

로울러베어링

 

 

원통로울러베어링

 

레이디얼 및 스러스트 자동조심 로울러베어링

 

 

테이퍼로울러베어링

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

궤도륜, 전동체가 침탄강

 

 

 

 

 

 

 

 

궤도륜, 전동체가 스테인레스강

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

동합금 가공 리테이너

 

 

 

 

대강판 1매

프레스

레테이너

 

 

 

 

합성수지

리테이너

 

 

 

 

리테이너 없음

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

기호 및 번호는 JIS와 같다.

NSK기호

베어링에 표시한다.

표시하지 않는다

보 조 기 호

외관기호

조합기호

내부클리어런스기호

정도등급기호

특수사양기호

스페이서·슬리이브기호

시일·시일드기호

궤도륜형상기호

기호

내용

기호

내용

번호

내용

기호

내용(레이디얼클리어런스)

기호

내용

기호

내용

기호

내용

Z

ZS

 

 

 

 

ZZ

ZZS

 

 

 

 

DU

 

 

 

 

 

DDU

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

편측강판

시일드 부착

 

 

 

양측강판

시일드 부착

 

 

 

편측강판

고무시일드 부착

 

 

 

양측접촉

고무시일 부착

 

 

편측비접촉 고무시일 부착

 

 

양측비접촉 고무시일 부착

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

K30

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

E4

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

NR

 

 

 

 

 

 

 

내륜내경

테이퍼구멍

기준테이퍼

1:12

 

 

 

내륜내경

테이퍼구멍

기준테이퍼

1:30

 

 

 

궤도륜에

흠집이나

오일구멍부착

 

 

 

 

외륜에 오일홈(회경측), 오일구멍부착

 

 

 

외륜외경에 스냅링홈부착

 

 

 

외륜외경에 스닙링홈, 스냅링부착

 

 

 

 

 

DB

 

 

 

 

 

 

DF

 

 

 

 

 

 

DT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

배연조합

 

 

 

 

 

 

정면조합

 

 

 

 

 

 

병렬조합

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1

 

C2

 

생략

 

C3

 

C4

 

C5

 

레이디얼베어링전반

C2보다小

 

CN보다小

 

CN

 

CN보다大

 

C3보다大

 

C4보다大

 

생략

 

 

 

P6

 

 

 

P6X

 

 

 

P5

 

 

 

P4

 

 

 

P2

 

 

 

 

 

 

 

생략

 

PN2

 

PN3

 

PN0

 

PN

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JIS 0급

 

 

 

JIS 6급

 

 

 

JIS 6X급

 

 

 

JIS 5급

 

 

 

JIS 4급

 

 

 

JIS 2급

 

ABMA

테이퍼로울러

베어링

 

 

CLASS 4

 

CLASS 2

 

CLASS 3

 

CLASS 0

 

CLASS00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X26

 

 

 

 

X28

 

 

 

 

X26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

치수안정화 처리한베어링

 

사용온도한계

150℃이하

 

 

사용온도한계

200℃이하

 

 

사용온도한계

250℃이하

 

 

 

 

 

(자동조심 로울러베어링)

 

 

 

 

 

사용온도한계

200℃이하

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+K

 

 

 

 

 

 

+L

 

 

 

 

 

 

+KL

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

AH

 

 

 

 

 

 

HJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

외륜스페이서 부착

 

 

 

 

내륜스페이서 부착

 

 

 

 

내륜·외륜스페이서 부착

 

 

 

 

아답타의 형식 기호

 

 

 

 

해체슬라이브의 형식기호

 

 

 

 

L형턱륜의 형식기호

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CC1

 

CC2

 

CC

 

CC3

 

CC4

 

CC5

 

원통로울러베어링

CC2보다小

CC보다小

 

표준

 

CC보다大

 

CC3보다大

CC4보다大

MC1

 

MC2

 

MC3

 

MC4

 

MC5

 

MC6

 

소경·미니어춰볼베어링

MC보다小

MC3보다小

표준

 

CC보다小

 

MC3보다大

MC4보다大

MC5보다大

CM

전동기용 깊은홈 볼 베어링의 클리어런스

CT

전동기용

CM

뤈통 로울러 베어링의 클리어런스

NSK기호 일부 JIS와 같음

JIS와 같음

NSK기호 일부  JIS/BAS와 같음

JIS기호일부  NSK와 같음

NSK기호 일부 JIS와 같음

원칙적으로 베어링에 표시한다

표시하지 않는다.

 

 

(1) 끼워맞춤의 중요성

구름베어링이 적은 간섭량으로 축에 설치되어, 내륜에 하중을 받아 회전하면, 내축과 축과의 사이에서 원주방향으로 유해한 미끄럼을 일으키는 경우가 있다.

크리이프(Creep)라고 불리우는 궤도륜의 이러한 미끄럼현상은, 끼워맞춤면에 간섭량이 부족한 경우, 하중점이 원주방향으로 이동함으로써 궤도륜이 축 또는 하우징에 대해서 원주방향으로 위치가 벗어나는 현상이다. 크리이프가 한번 발생하면, 끼워맞춤면은 현저하게 마모되어, 축 또는 하우징을 손상시키는 경우가 많다. 또 베어링내부에 , 마모분이 침입하기도 해서 이상발열 진동등의 원인이 되는 경우도 있다.

따라서 보통, 베어링의 끼워맞춤에 있어서는, 하중을 받아 회전하는 궤도륜에 적절한 간섭량을 주어, 축 또는 하우징에 고정시키고, 운전중의 크리이프를 방지하는 것이 중요하다. 이 크리이프는 베어링을 축방향으로 체결한 것만으로는 방지할 수 없는 경우도 많다. 단, 정지하중을 받는 궤도륜에는 일반적으로 간섭량을 주지 않아도 좋다. 또 사용조건 또는 설치·해체의 난이도에 따라서는, 내륜, 외륜에 간섭량을 주지 않고 끼워맞춤을 하는 경우도 있다. 이 경우 크리이프가 예상되는 끼워맞춤면의 손상에 대해서 윤활 또는 그외의 다른 배려가 필요하다.

레이디얼베어링의 축과의 끼워맞춤

조 건

적용예(참고)

축 경(mm)

축의 공차범위클래스

비 고

볼베어링

원통로울러베어링

테이퍼로울러베어링

자동조심로울러베어링

원통구멍베어링과 축

외륜회전

하중

 

정지축의 자료

모든 축경에 적용

g6

정밀을 요하는 경우에는 g5, h6를 사용한다.

대형베어링인 경우, 베어링이 용이하게 이동할 수 있도록 f6이라도 좋다.

내륜이 축상을 용이하게 움직일 필요가 없다.

텐션풀리, 권선기

h6

내륜회전

하중

또는

방향부정

하중

경하중 또는 변동하중

(0.06Cr(1) 이하 하중)

가전기구, 펌프,

송풍기, 운반차

정밀기계

공작기계

18이하

-

-

js5

정도를 요하는 부분에는 5급을 쓰고, 베어링도 고정도의 것을 사용한다.

또, 내경 18mm이하의 고정도 볼베어링에는 h5를 사용한다.

18∼100

40이하

-

js6(j6)

100∼200

40∼140

-

k6

-

140∼200

-

m6

보통하중

(0.06∼0.13Cr(1) 의 하중)

일반적베어링응용

중대형전동기

터빈

펌프

엔진의 주베어링

치차운동장치

목공기계

18이하

-

-

js5∼6(j5∼6)

단열테이퍼로울러베어링 및 단열앵귤러 볼베어링의 경우에는 k5, m5 대신에 k6, m6을 사용할 수 있다.

18∼100

40이하

40이하

k5∼6

100∼140

40∼100

40∼65

m5∼6

140∼200

100∼140

65∼100

m6

200∼280

140∼200

100∼140

n6

-

200∼280

140∼280

p6

-

-

280∼500

r6

-

-

500초과

r7

중하중

또는 각형하중

(0.06∼0.13Cr(1)를 넘는 하중)

철도차량

산업차량

전차의 주전동기

건설기계

분쇄기

-

50∼140

50∼100

n6

CN클리어런스보다 큰 클리어런스의 베어링을 필요로 한다.

-

140∼200

100∼140

p6

-

200초과

140∼200

r6

-

-

200∼500

r7

축방향 하중만 작용

각종베어링의사용부위

전축경

js6(j6)

-

테이퍼구멍베어링(슬라이브 부착)과 축

각각의 하중 조건

일반적베어링부위

철도차량

모든 축경에서 적용

h9/IT7(2)

h10/IT7(2)

IT5, IT7 축의 형상편차

(진원도, 원통도)가 각각

IT5, IT7의 공차범위 권내에 있어야만 하는 것을 나타낸다.

전동축

목공기계주축

주 (1) Cr는 사용할 베어링의 기본동정격하중을 나타낸다.

비고 이 표는 鋼製의 중실축에 적용한다.

스러스트베어링의 축과의 끼워맞춤

조 건

적용예(참고)

축 경(mm)

축의 공차범위글래스

비 고

축방향 하중만 작용

선반주축

모든 축경에 적용

h6 또는

js6(j6)

-

합성하중

(스러스트자동조심로울러베어링)

내륜정지하중

분쇄기

모든 축경에 적용

js6(j6)

내륜회전화중

또는

방향부정하중

펄프정제기

사출기

200이하

k6

200∼400

m6

400초과

h6

 

레이디얼베어링의 하우징구멍과의 끼워맞춤

조 건

적용예(참고)

하우징구멍의 공차감클리스

외륜의 이동

비 고

일체형

하우징

외륜회전 하중

박육하우징 중하중 큰 충격하중

자동차HUB베어링(로울러)크레인의 주행차륜

P7

외륜은 축방향으로 이동할 수 없다.

-

보통하중

중하중

자동차HUB베어링(볼) 진동 스크린 편심축

N7

경하중

변동하중

콘베어로울러

활차

텐션풀리

M7

방향부정 하중

큰 충격하중

전차의 주전동기

보통하중

경하중

펌프,

크랭크축의 주베어링,

중·대형전동기

K7

외륜은 원칙적으로, 축방향으로 이동할 수 없다.

외륜이 축방향으로 이동할 필요가 없는 경우.

일체형

또는

분리형

하우징

보통하중

경하중

JS7(J7)

외륜은 축방향으로 이동할 수 있다.

외륜이 축방향으로 이동이 필요한 경우.

내륜회전 하중

모든하중

일반적인 베어링부위

철도차량의 하우징

H7

외륜은 액셜방향으로 용이하게 이동할 수 있다.

-

보통하중

경하중

플러머블록

H8

축과 내륜이 고온이

되는 경우

제지용 건조기

G7

일체형

하우징

보통하중, 경하중에서 특히 정밀회전을 필요로 하는 경우

연삭스핀들의 전면볼베어링

고속원심압축기의 자유측베어링

JS6(J6)

외륜은 액셜방향으로 이동할 수 있다.

-

방향부정 하중

연삭스핀들의 전면볼베얼링

고속원심얍축기의 고정측베어링

KG

외륜은 원칙적으로 축방향으로 고정된다.

하중이 큰 경우에는, K보다 간섭량이 큰 끼워맞춤을 적용한다.

특히 높은 정도가 요구되는 경우에는 더욱 작은 허용차를 용도마다 적용해서 끼워맞춤을 실시한다.

내륜회전 하중

변동하중이고, 특히 정밀한 회전과 큰 강성을 요구하는 경우

공작기계주축용원통로울러베어링

M6또는

N6

외륜은 축방향으로 고정된다.

정숙한 운전이 요구되는 경우

가전기기

H6

외륜은 축방향으로 용이하게 이동할 수 있다.

-

비고 1. 이 표는 주철 또는 강제하우징에 적용한다. 경합금제하우징에 대해서는, 상기표의 끼워맞춤보다 간섭량을 크게 한다.

2. 쉘형니이들 로울러 베어링등의 특수한 끼워맞춤 등에 대해서는, 각각의 베어링치수표의 앞장설명문을 참조해 주십시오.

 

스러스트베어링의 하우징구멍과의 끼워맞춤

조 건

적용베어링

하우징구멍의 공차범위클리스

비 고

축방향하중만 작용

스러스트 볼베어링

클리어런스 0.25mm이상

보통의 경우

H8

정도를 요구하는 경우

스러스트자동조심

로울러베어링

급구배 테이퍼 로울러 베어링

외륜은 레이디얼 방향에 클리어런스를 준다.

레이디얼하중을 다른 베어링에서는 부하하는 경우.

합성하중

외륜정지하중

스러스트자동조심

로울러베어링

H7 또는 JS7(J7)

-

K7

보통의 경우

0

외륜회전하중 또는 방향부정하중

M7

비교적 레이디얼 하중이 큰 경우

 

 

베어링은 고정밀도의 기계 요소이다. 성능을 충분히 발휘하기 위해서 베어링 형식, 내부 설계를 선정할 때와 주변 구조를 설계할 때에는 설치와 해체에 대해서도 고려해야 한다.

베어링의 수명을 길게하기 위해서는 최상의 청정도는 물론, 적절한 설치 기구의 사용과 설치부에 대한 배려가 필요하다. 다양한 베어링에 대해 기계식, 가열식, 유압식 설치와 해체 방법을 다음 표에 나타내었다.

 

베어링의 종류

베어링내경  

베어링크기

설치 가열

가열안함

유압식 방법

해체

가열

가열안함

유압식방법

기호

 

깊은 홈 볼 베어링

매그니토 베어링

테이퍼 롤러 베어링

원통

소형

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

오일 욕조

 

앵귤러 콘택트 볼 베어링

스핀들 베어링

베럴 롤러 베어링

중형

가열판

 

4점 접촉 베어링

스페이컬 롤러 베어링

가열 캐비넷

 

자동조심 볼 베어링

대형

자기 유도가열장치

원통 롤러 베어링

원통

소형

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

자기 유도코일

 

 

 

니이들 롤러 베어링

 

 

 

가열 링

중형

망치와 설치슬리이브

대형

기계식, 유압식프레스

 

스러스트 볼 베어링

원통

소형

 

 

중형

 

 

대형

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

더블 후크렌치

 

스러스트 앵귤러 콘택트 볼 베어링

너트와후크 스패너

 

스러스트 원통 롤러 베어링

너트와스러스트 볼트

 

스러스트 스페리컬 롤러 베어링

액슬 캡

 

자동조심 볼 베어링

어댑터 슬리이브가 있는 자동조심 볼 베어링

테이퍼

소형

 

 

 

 

 

중형

 

 

 

 

대형

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

유압식 너트

 

배럴 롤러 베어링

어댑터 슬리이브 있는 배럴 롤러 베어링

망치와 맨드릴

 

스페리컬 롤러 베어링

어댑터 슬리이브가 있는 스페이컬 롤러 베어링

해체 슬리이브가 있는 스페리컬 롤러 베어링

풀리

 

어댑터 슬리이브

 

해체 슬리이브

유압식 방법

 

복렬 원통 롤로 베어링

테이퍼

소형

중형

대형

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

윤활유

베어링의 윤활유에는 내하중성능이 높고 산화안정성이 좋고, 방청성능이 좋은 고도정제광유 또는 합성유가 사용된다.

윤활유의 선정에 있어서는 운전온도에 있어 적정한 점도가되는 오일의 선정이 우선 중요하다. 점도가 너무 낮으면 유막형성이 불충분해지고, 이상마모, 타붙음의 원인이 된다. 반대로 점도가 너무 높으면, 점성저항에 의해 발열하거나 동력손실을 크게 한다. 유막의 형성에는, 베어링의 회전속도가 빠를수록 저점도유를 사용하고, 하중이 커질수록, 또는 베어링이 대형이 될 수록, 고점도의 윤활유를 사용한다.

베어링의 사용조건과 윤활유의 선정예

 

운전온도

회전속도

경하중 또는 보통하중

중하중 또는 충격하중

-30∼0℃

허용회전수이하

ISO VG 15, 22, 32 (냉동기유)

-

0∼50℃

허용회전수의 50%이하

허용회전수의 50%∼100%

허용회전수이상

ISO VG 32, 46, 68 (베어링유 터빈유)

ISO VG 15, 22, 32 (베어링유 터빈유)

ISO VG 10, 22, 32 (베어링유)

ISO VG 46, 68, 100 (베어링유 터빈유)

ISO VG 22, 32, 46 (베어링유 터빈유)

-

50∼80℃

허용회전수의 50%이하

허용회전수의 50%∼100%

허용회전수이상

ISO VG 100, 150, 220 (베어링)

ISO VG 46, 68, 100 (베어링유 터빈유)

ISO VG 32, 46, 68 (베어링유 터빈유)

ISO VG 150, 220, 320 (베어링)

ISO VG 68, 100, 150 (베어링유 터빈유)

-

80∼110℃

허용회전수의 50%이하

허용회전수의 50%∼100%

허용회전수이상

ISO VG 320, 460, (베어링유)

ISO VG 150, 220 (베어링유)

ISO VG 68, 10 (베어링유 터빈유)

ISO VG 460, 680 (베어링유 터빈유)

ISO VG 220, 320 (베어링유)

-

 비고

1. 허용회전수는 베어링치수표에 기재되어 있는 오일윤활의 경우의 값을 사용한다.

2. 냉동기유(JIS K2211), 베어링유(JIS K2239), 터빈유(JIS K2213), 기어유(JIS K2219) 참조

3. 위 표의 왼쪽란에 표시하는 온도범위에서 운전온도가 고온인 경우는 고점도의 오일을 사용한다.

4. 운전온도가 -30℃이하 또는 110℃이상인 경우에는 본사에 상담해 주십시오.

 

 

 

 

구름베어링의 궤도륜과 전동체는 높은 접촉압력을 반복하여 받으면서, 미끄럼을 수반하는 구름접촉을 하고 있다. 리테이너는 궤도륜 및 전동체 모두 또는 그 어느쪽인가의 한쪽과 미끄럼 접촉을 하면서 인장력, 압축력을 받는다.

따라서 베어링의 궤도륜, 전동체 및 리테이너의 재료에는 주로 다음에 표시하는 특성이 요구된다.

궤도륜·전동체의 재료에 요구되는 특성

구름피로 강도가 크다


경도가 높다

내마모성이 크다

리테이너 재료에 요구되는 특성

치수안정성이 좋다

기계적 강도가 크다

 

그외 가공의 용이성도 필요하며, 용도에 따라서는 내충격성, 내열성, 내식성등도 요구된다.

1) 궤도륜 및 전동체의 재료

궤도륜 및 전동체에는, 일반적으로 고탄소 크롬 베어링 강(표1)이 사용된다. 대부분의 베어링에는 표1에 표시되는 JIS 강종가운데 SUJ2의 화학구분은 모든 외국에서 베어링용 재료로서 규격화되어 있는 강, 예를들면 AISI52100(미국), DIN 100 Cr6(서독), BS 535A99(영국)등과 동등하다.

내충격성을 더욱더 필요로 하는 경우에는 베어링재료로서 크롬강, 크롬몰리브덴강, 니켈크롬몰리브덴강등을 사용하여 침탄 열처리에 의해 표면에서 적당한 깊이 까지 경화시킨다. 적절한 경화깊이와 치밀한 조직, 적정한 표면경도 및 심부경도를 가진 침탄베어링은 베어링강을 이용한 베어링보다 뛰어난 내충격성을 갖고 있다. 일반적인 침탄베어링용강의 화학성분을 표2에 표시한다.

NSK 에서는 진공탈가스체리를 실시한 것으로 청정도가 높고, 함유산소량이 적은 양질의 재료를 사용하고 더욱이 적절한 열처리를 실시하고 있기 때문에 베어링의 구름 피로수명은 현저하게 향상되고 있다.

위에 기술한 강종외에 특수용도에는 내열성이 뛰어난 고속도강, 내식성이 좋은 스텐레스강등을 사용하는 경우도 있다. 이들의 대표적인 강의 화학성분을 표3 및 표4에 표시한다.

2) 리테이너 재료

프레스리테이너의 재료에는 표5에 표시하는 것과 같은 저탄소강이 사용되며, 용도에 따라 황동판, 스테인레스강판도 사용된다. 머신드 레테이너의 재료에는 高力황동(표6), 탄소강(표5)등이 사용된다. 그외에 합성수지도 사용된다.


표1 고탄소크롬베어링강의 화학성분(주요성분)

규 격

기 호

화 학 성 분 (%)

C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

JIS G 4805

SUJ 2

SUJ 3

SUJ 4

0.95∼1.10

0.95∼1.10

0.95∼1.10

0.15∼0.35

0.47∼0.70

0.15∼0.35

0.50 이하

0.90∼1.15

0.50 이하

0.025 이하

0.025 이하

0.025 이하

0.025 이하

0.025 이하

0.025 이하

1.30∼1.60

0.90∼1.20

1.30∼1.60

0.08 이하

0.08 이하

0.10∼0.25

ATSM A 295

52100

0.98∼1.10

0.15∼0.35

0.25∼0.45

0.025 이하

0.025 이하

1.30∼1.60

0.10 이하

 

표2 침탄베어링용 강의 화학성분 (주요성분)

규 격

기 호

화 학 성 분 (%)

C

Si

Mn

P

S

Ni

Cr

Mo

JIS G 4052


JIS G 4103

SCr 420H

SCM 420H

SNCM 420H

SNCM 420H

SNCM 815

0.17∼0.25

0.17∼0.25

0.17∼0.25

0.17∼0.25

0.12∼0.18

0.15∼0.35

0.15∼0.35

0.15∼0.35

0.15∼0.35

0.15∼0.35

0.55∼0.90

0.55∼0.95

0.60∼0.95

0.40∼0.70

0.30∼0.60

0.030이하

0.030이하

0.030이하

0.030이하

0.030이하

0.030이하

0.030이하

0.030이하

0.030이하

0.030이하

-

-

0.35∼0.75

1.55∼2.00

4.00∼4.50

0.85∼1.25

0.85∼1.25

0.35∼0.65

0.35∼0.65

0.70∼1.00

-

0.15∼0.35

0.15∼0.30

0.15∼0.30

0.15∼0.30

ATSM A 534

8620

4320

9310

0.18∼0.23

0.17∼0.22

0.08∼0.13

0.15∼0.35

0.15∼0.35

0.15∼0.35

0.70∼0.90

0.45∼0.65

0.45∼0.65

0.040이하

0.040이하

0.040이하

0.040이하

0.040이하

0.040이하

0.40∼0.70

1.65∼2.00

3.00∼3.50

0.40∼0.60

0.40∼0.60

1.00∼1.40

0.15∼0.25

0.20∼0.30

0.08∼0.15

 

표3 고운베어링용 고속도강의 화학성분(주요성분)

규 격

기 호

화 학 성 분 (%)

C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

V

Ni

Cu

Co

W

AISI

M50

0.77∼0.85

0.25이하

0.35

0.015이하

0.015이하

3.75∼4.25

4.00∼4.50

0.90∼1.10

0.10이하

0.10이하

0.25이하

0.25이하

 

표4 구름베어링용 스테인레스강의 화학성분(주요성분)

규 격

기 호

화 학 성 분 (%)

C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

JIS G 4303

SAE J 405

SUJ 440C

51440C

0.95∼1.20

0.95∼1.20

1.00이하

1.00이하

1.00이하

1.00이하

0.040이하

0.040이하

0.030이하

0.030이하

16.00∼18.00

16.00∼18.00

0.75이하

0.75이하

 

표5 리테이너용강판 및 탄소강 화학성분 (주요성분)

구 분

규 격

기 호

화 학 성 분 (%)

C

Si

Mn

P

S

프레스리테이너용강판

JIS G 3141

BAS 361

JIS G 3311

SPCC

SPB 2

S 50 CM

0.12이하

0.13∼0.20

0.47∼0.53

-

0.04이하

0.15∼0.35

0.50이하

0.25∼0.60

0.60∼0.90

0.04이하

0.03이하

0.03이하

0.045이하

0.030이하

0.035이하

머신드리테이너용구조용탄소강

JSI G 4051

S 25 C

0.22∼0.28

0.15∼0.35

0.30∼0.60

0.03이하

0.035이하

비고 : 표중의 BAS는 일본 베어링공업회규격이다.

 

표6 머신드 리테이너용 高力황동의 화학성분

규 격

기 호

화 학 성 분 (%)

Cu

Zn

Mn

Fe

Al

Sn

Ni

불순물

Pb

Si

JS H 5102

JSI H 3250

HBsC1

C6782

55.0이하

56.0∼60.5

잔부

잔부

1.5이하

0.5∼2.5

0.5∼1.5

0.1∼1.0

0.5∼1.5

0.2∼2.0

1.0이하

-

1.0이하

-

0.4이하

0.5이하

0.1이하

-

비고 HBsC1을 개향한 재료도 사용하고 있다

 

 

 

1) 운전검사

베어링의 설치가 끝나면, 그 설치가 정상인지 아닌지를 확인하기 위하여 운전검사를 실시한다. 소형베어링에서는 손으로 돌려 윤활하게 회전하는지 확인한다 조사항목은 이물질이나 긁힌자국, 압흔등에 의한 걸림, 설치불량, 설치자리의 가공불량 등에 의한 회전토오크 클리어런스 감소, 설치오차, 시일의 마모등에 기인하는 토오크 과대 등이다. 이상이 없으면 동력운전을 실시한다.

2) 베어링의 이상운전상태와 그 원인과 대책

대형기계에서는 손회전을 할 수 없으므로 무부하에서 시동하고, 곧 동력을 끊고 관성운전을 실시한다. 진동, 음, 회전부품의 접촉의 유무등에 대해서 이상이 없는 것을 확인하고, 그 다음에 동력운전에 들어간다.

동력운전은 무부하, 저속으로 시동하여 서서히 소정의 조건으로 올려 정격운전에 들어간다. 시운전중의 조사항목은 이상 음의 유무, 베어링온도의 추이, 윤활제의 누출이나 변색등이다. 시운전에서 이상이 발견되면 곧 운전을 중지하고 기계를 점검하는데 필요하다면 베어링을 떼어내고 점검한다.

베어링온도는 일반적으로는 하우징의 외면 온도에서부터 추측할 수 있지만, 오일홈 등을 이용해서 직접 베어링 외륜의 온도를 측정할 수가 있다면 보다 더욱 적절하다. 베어링온도는 운전개시후 서서히 상승해서 보통 1∼2시간 내에 정상상태가 된다. 베어링온도는 급격히 상승해서 이상고온으로 되는 수가 잇다. 그 원인으로 서는 윤활제의 과다, 베어링클리어런스의 과소, 설치 불량, 밀봉장치의 마찰과대 등을 들 수 잇다. 또 고속 회전의 경우에서는 베어링형식이나 윤활방법의 선정의 착오등도 원인이 된다.

베어링의 회전음은, 청음기 등으로 조사한다. 높은 금속음이나 이상음, 불규칙음 등은 이상을 나타내는 것이므로, 그 원인으로서 윤활불량, 축·하우징의 정도불량, 베어링의 손상, 이불질의 침입등이 잇다.

상기의 이상현상에 관한 추정원인과 대책에 대해서는 표1를 참조로 한다.

표1 베어링의 이상운전상태와 그 원인과 대책

 

운전상태

추정원인

대 책

소음

높은금속음(1)

이상하중

끼워맞춤의 수정, 베어링 클리어런스의 검토, 예압의 조정, 하우징 어깨위치 수정등

설치불량

축·하우징의 가공정도, 설치정도의 개선, 설치방법의 개선

윤활제의 부족, 부적합

윤활제의 공급, 적정한 윤활제의 선택

회전부품의 접촉

라비린스등 접촉부분의 수정

규칙음

이물에 의한 궤도륜에

생긴 압흔, 녹, 기스

베어링교환, 관계부품의 세정, 밀봉장치의 개선, 깨끗한 윤활제의 사용

브리넬링

베어링교환, 취급주의

궤도륜의 플레이킹

베어링교환

불규칙음

클리어런스 과대

끼워맞춤 및 베어링 클리어린스의 검토, 예압량의 수정

이물의 침입

베어링교환거토, 관계부품의 세정, 밀봉장치의 개선, 깨끗한 윤활제의 사용

볼의 기스, 플레이킹

베어링 교환

이상온도상승

윤활제의 과다

윤활제를 줄여 적량화, 고체그리스의 선택

윤활제의 부족, 부적합

윤활제의 보급, 적정한 윤활제의 선택

이상하중

끼워맞춤의 수정, 베어링클리어런스 검토, 예압조정

하우징 어깨위치의 수정 등

설치불량

축·하우징의 가공정도, 설치정도의 개선, 설치방법의 개선

끼워맞춤면의 크리프

밀봉장치의 마찰과대

깨워맞춤의 검토, 베어링 교환

축, 하우징의 수정, 밀봉 형식의 수정

진동대

(축의 요동)

브리넬킹

베어링 교환, 취급주의

플레이킹

베어링교환

설치불량

축·하우징의 어깨의 직각도, 스페이서측면 직가도의 수정

이물의 침입

베어링 교환, 각 부품세정, 밀봉장치의 개선등

윤활제·누유대

변색대

윤활제의 과다, 이물침입,

마모분의 발생·침입 등

윤활제 양의 적정화, 베어링교환의 검토, 윤활제의 교환과 선정의 검토, 하우징등의 세정

 주 (1) 중∼대형의 원통 로울러 베어링이나 볼 베어링에서 그리스 윤활의 경우, 특히 동절기나 저온등의 경우 조건에 따라서는 삐걱거리는 음이 문제가 될 수 있다. 일반적으로는 삐걱거리는 음이 발생하여도 베어링의 온도상승, 피로수명, 그리스 수명등에의 양향은 없으므로, 베어링을 그대로 사용하여도 지장이 없다. 사전에 삐걱거리는 음의 발생에 우려될 것 같은 경우에는 NSK에 상담하여 주십시오.

 

 

 

 

1) 보전·점검과 이상처리

베어링본래의 성능을 양호한 상태에서 가능한한 오래 유지하기 위하여 보수와 점검을 시행한다. 그렇게 함으로써 거장을 미연에 방지하고 운전의 신회성을 확보하여 생산성, 경제성을 높일 수가 있다.

보전은 기계의 운전조건에 맞는 작업 표준에 따라 정기적으로 실시하는 것이 바람직하며 운전상태의 감시 윤활제의 보급 또는 교체, 정기 분해에 의한 검사등에 걸쳐 실시한다.

운전중의 점검항목으로서는 베어링의 회전음, 진동, 온도, 윤활제의 상태등이 있다. 운전중에 이상한 상태가 발견된 경우에는 전항 표1를 참고로 원인을 확인하고 대책을 세운다. 필요에 따라서는 베어링을 떼어내고 상세하게 조사한다.

 

2) 베어링의 손상과 대책

일반적으로 구름베어링은 바르게 취급하면 피로수명에 이르까지 오래 사용할 수 있지만 의외로 빨리 손상되어 사용에 견딜 수 없게 되는 경우가 있다. 이 조기 손상은 피로수명에 대해 고장 또는 사고라고 불리우는 성질의 사용한도이며 설치, 취급, 윤활상의 배려의 불충분, 외부로부터 이물침입, 축·하우징의 열영향에 대하여 검토 불충분 등에 기인하는 수가 많다.

베어링의 손상상태로서, 예를들어 로울러 베어링의 궤도륜 턱부의 갉아먹음에 대해서 말하자면 그 원인으로서 생각할 수 있는 것은 윤활제의 부족·부적합, 급배유 구조의 결함, 이물질의 침입, 베어링의 설치오차나 축의 휨의 과대 등이 있으며, 또 이들의 원인이 중복되는 경우도 있다.

따라서 손상베어링만을 조사해도 손상의 참된 원인을 안다는 것은 어려운 일이다. 그러나 베어링의 사용 기계, 사용조건, 베어링 주변의 구조를 알고나서 사고 발생전의 상황을 이해한다면 베어링의 손상상태와 몇 개의 원인을 연결하고 고려하여 동류의 사고발생을 방지하는 것은 가능하다. 표1에 베어링에 베어링의 손상예의 대표적인 것에 대한 원인 및 대책을 표시하였다.

표1 베어링의 손상과 대책

 

현 상

원 인

대 책

플레이킹

궤도면과 전동체 표면이 생선비닐 모양처럼 벗겨진다. 벗겨진 후에 심한 요철이 생긴다.

. 과대한 하중, 피로수명, 취급 불량

. 조립 불량

. 축 또는 하우징의 정밀도 불량

. 내부틈새의 과소

. 이물질 침입

. 녹 발생

. 윤활 불량

. 이상온도 상승에 의한 경도 저하

. 베어링의 재선정

. 내부틈새의 재검토

. 축, 하우징 가공정밀도의 재검토

. 사용조건으 재검토

. 조립방법·취급개선

. 베어링 주위의 확인

. 윤활제, 윤활방법의 재검토

시이징(타붙음)

베어링이 발열하여 변색하고 타붙으며, 회전이 불가능 해진다.

. 내부틈새의 과소(변형에 의한 부분적으로 내부틈새가 작아진 것도 포함)

. 윤활 부족 또는 윤활제의 부적합

. 과대하중(과대예압)

. 로울러의 스큐우

. 이상온도 상승에 의한 경도 저하

. 윤활제의 재검토 및 양의 확보

. 배부틈새의 재검토

(내부틈새를 크게 한다)

. 미스얼라이먼트의 방지

. 사용조건의 재검토

. 조립방법·취급의 개선

크랙킹·노칭

부분적으로 깨져 떨어져 있다.

균열되어 있다. 깨져 있다.

. 최대한 충격하중의 작용

. 취급 불량(강제 망치의 사용, 큰 이물질의 물림)

. 윤활불량에 의한 표면 변질층의 형성

. 끼워맞춤 간섭량의 과대

. 심한 플레이킹

. 상대 부품의 정밀도 불량

(모서리의 라운드가 크다)

. 윤활제의 재검토

. 적정한 끼워맞춤의 간섭량 재검토, 재질의 재검토

. 사용조건의 재검토

. 조립방법·취급의 개선

케이지의 파손

리벳이 느슨해지거나 절단된다.

케이지가 파단된다.

. 과대한 모멘트 하중의 작용

. 고속회전 또는 심한 회전변동

. 윤활 불량

. 이물질의 물림

. 진동이 크다

. 조립불량(비뚤어진 상태에서 조립)

. 윤활제·윤활방법의 재검토

. 케이지 선정의 재검토

. 사용조건의 재검토

. 조립방법·취급의 개선

. 축·하우징의 강성 재검토

궤도면의 지그재그 모양

궤도면에 생기는 모양(전동체의 측면)이 지그재그 또는 사선으로 되어 있다.

. 축 또는 하우징의 정밀도 불량

. 조립불량

축 및 하우징의 강성 부족

. 내부틈새의 과다에 의한 축의 흔들림 회전

. 내부틈새의 재검토

. 축·히우징의 가공 정밀도 재검토

. 측·하우징의 강성 재검토

스미어링·스커핑

표면이 거칠고 미소한 용해물질이 붙어 있다. 궤도륜 턱의 단면이 거칠어지는 것을 일반적으로 스커핑이라고 한다.

. 윤활 불량

. 이물질의 침입

. 베어링의 기울기에 의한 로울러의 스큐유

. 액시얼 하중의 과대에 의해, 턱면의 윤활유 공급이 차단된다.

. 면 거칠기가 크다.

. 전동체의 미끄럼이 크다

. 윤활제·윤활방법의 재검토

. 밀봉성능의 강화

. 예압의 재검토

. 사용조건의 재검토

. 조립방법·취급의 개선

녹·부식

표면이 이부 또는 전면에 녹슬어 있다.

전동체의 피치 현상으로 녹스는 경우도 있다.

. 보관상태의 불량

. 포장 불량

. 방청제의 부족

. 수분·산 등의 침입

. 맨손으로 취급

. 보간중의 녹 방지 대책

. 윤활제의 정기검사

. 밀봉성능의 강화

. 조립방법·취급의 개선

 

 

현 상

원 인

대 책

프렛팅

끼워맞춤면에 적색 녹의 마모분이 발생하는 것과 궤도면에 전동체의 피치에 눌린 자국이 발생한다.

. 끼워맞춤 간섭량의 부족

. 베어링의 요동각이 작다.

. 윤활 부족(무윤활 상태)

. 변동하중

. 운송중의 진동, 정지중의 진동

. 베어링의 재선정

. 윤활제, 윤활방법의 재검토

. 까워맞춤 간섭량의 재겸토 및 끼워맞춤면에 윤활제를 도포한다.

. 내륜·외륜의 분리 포장(운송시)

마모

표면이 마모되어, 치수변화를 일으킨다.

거칠고 흠집이 발생하는 경우가 많다.

. 윤활제속으로 이물질이 침입

. 윤활 부족

. 로울러의 스큐우

. 윤활·윤활방법의 재검토

. 밀봉성능의 강화

. 미스얼라이먼토 방지

전류부식

궤도면이 분화구 모양으로 파이고, 더 진전되면 파도형상이 된다.

궤도면에 전류가 통한다.

. 전류가 통하지 않게 한다.

. 베어링을 전열하다.

압흔·흠집

딱딱한 이물질의 물림.

충격에 의한 표면의 파임 및 조립시의 흠집

. 딱딱한 이물질의 침입

. 플레이킹 조각의 물림

. 취급불량에 의한 타격, 낙하

. 비뚤어진 상태로 조립

. 조립방법·취급의 개선

. 밀봉성능의 강화

(이물질 침입의 방지 대책)

. 베어링 주변의 확인

(금속조각이 원인일 때)

크리이프

내경면·외경면의 미끄럼에 의해, 거울처럼 비친다. 변색과 스커핑 현상이 발생되는 경우도 있다.

. 끼워맞춤 간섭량의 부족

. 슬리브의 체결부족

. 정상이 아닌 온도상승

. 과대하중의 작용

. 끼워맞춤 간섭량의 재검토

. 사용조건의 재검토

. 축·하우징의 가공정밀도 재검토

반점

궤도면의 광택이 없어지고 바둑판 모양의 반점처럼 거칠어진다. 미소한 눌린자국의 집합 형상

. 이물질의 침입

. 윤활 불량

. 윤활제·윤활방법의 재검토

. 밀봉장치의 재검토

. 활유의 청정화

(필터 등에 의한 여과)

피일링

미소한 플레이킹(10㎛ 정도의 크기)이 집합된 부분을 말한다.

플레이킹에 달하지 않은 균열도 무수히 존재한다. (로울러 베어링에 발생하기 쉽다)

. 이물질의 침입

. 윤활 불량

. 윤활제·윤활방법의 재검토

. 밀봉성능의 강화

(이물질 침입의 방지대책)

. 길들이기 운전을 실시

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