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베어링 하중에 대한 지침
베어링 하중은 베어링에 가해지는 힘 또는 압력의 양입니다. 자세히 말하면 힘은 일부 또는 모든 롤링 요소를 통해 하나의 베어링 링에서 다른 베어링 링으로 전달됩니다. 일반적으로 적용된 하중은 샤프트로 전달된 다음 베어링의 내부 레이스로 전달되고 마지막으로 외부 레이스로 전달됩니다. 베어링은 레이디얼 하중, 축방향 하중, 원심 하중 등 다양한 하중을 견딜 수 있습니다. 베어링 하중의 크기와 방향은 장비 중량, 작동 속도, 가속, 감속, 충격, 진동, 온도 및 윤활을 포함한 다양한 요인에 따라 달라집니다. 부적절한 정렬, 설치 또는 유지 관리도 베어링 하중에 영향을 미칠 수 있습니다.
베어링 하중 형태
베어링 하중 전통적인 의미에는 축방향 하중, 반경방향 하중 및 전복 모멘트가 포함됩니다. 베어링은 다양한 유형의 하중을 견뎌냅니다. 작동 여부에 관계없이 작동 하중, 자중 하중, 경사 하중, 충돌 하중, 온도 하중 등을 견딜 수 있습니다. 아래에서는 베어링 하중의 징후를 자세히 소개합니다.
베어링 레이디얼 하중
레이디얼 베어링 하중은 샤프트 축에 수직이며 베어링의 외부 링에 작용합니다. 이는 장비의 무게나 회전 부품의 힘으로 인해 발생합니다. 반경방향 용량을 계산하려면 지지되는 구성요소의 중량과 그에 작용하는 힘을 결정하고, 베어링 사이에 하중을 분배하고, 제조업체의 사양을 사용하여 계산된 하중이 선택한 베어링의 최대 용량 내에 있는지 확인하십시오. 응용 분야에 방사형 하중을 처리하기 위해 베어링이 필요한 경우 방사형 볼 베어링 또는 낮은 접촉각 앵귤러 콘택트 베어링이 좋은 선택이 될 것입니다.
베어링 축방향 하중
스러스트 하중이라고도 하는 축 하중은 샤프트 축과 평행하게 작용하며 베어링의 내부 또는 외부 링에 작용합니다. 이는 추력이나 장력으로 인해 발생하며 단방향 또는 양방향일 수 있습니다. 힘을 고르게 전달하여 균형 잡힌 하중 분포를 생성합니다. 접촉각이 더 높은(약 25°) 앵귤러 콘택트 베어링은 축 하중 응용 분야에 적합합니다. 그러나 오프셋 축 하중의 경우 모멘트가 내부 레이스에 작용하여 베어링 롤링 요소에 고르지 않은 하중 분포가 발생합니다. 축방향 하중 용량을 계산하려면 베어링 크기, 재질, 형상은 물론 하중 방향과 크기도 고려하세요. 제조업체는 표준화된 공식 및 테스트를 기반으로 베어링을 평가하며 축 하중이 높은 응용 분야에는 펌프, 자동차 변속기 및 압축기가 포함됩니다.
베어링 하중 용량은 베어링 제조업체의 카탈로그, 온라인 계산기, 유한 요소 분석(FEA) 시뮬레이션을 포함한 다양한 공식과 소프트웨어 프로그램을 사용하여 계산할 수 있습니다. 반경방향 및 축방향 하중에 대해 가장 일반적으로 사용되는 공식은 다음과 같습니다.
레이디얼 하중 용량 = ( C/P)^(1/3)x Fr, 축방향 하중 용량 = (C0/P)^(1/2)x Fa.
그 중 C는 기본동정격하중, P는 등가베어링동하중, C0는 기본동정격하중이다. 정하중 정격에서 Fr은 레이디얼 하중, Fa는 축방향 하중입니다. 베어링 부하용량을 계산할 때 정확한 결과를 얻으려면 전문가의 권장을 따르거나 베어링 제조업체에서 제공하는 소프트웨어 프로그램을 사용하십시오.
베어링 원심 하중
베어링 원심 하중은 응용 분야, 특히 터빈 및 원심 분리기와 같은 고속 응용 분야의 회전 속도에 의해 생성됩니다. 내부 링이 롤링 요소를 회전시키면 직선 경로에서 접선 방향으로 움직이지만 외부 링은 롤링 요소가 베어링의 원호를 따르도록 강제해야 합니다. 이 상호 작용은 원심 방사형 하중을 생성하며 응용 프로그램의 최대 속도는 때때로 생성되는 힘에 의해 제한됩니다. 원심 하중 제한.
정적 하중
베어링 정적 하중은 베어링이 회전하지 않을 때 반경 방향, 축 방향 및 기타 방향으로 베어링에 가해지는 최대 힘 또는 최대 모멘트를 나타냅니다. 정적 하중은 베어링 설계에 있어서 중요한 매개변수입니다. 이는 베어링의 기본 정격 하중의 일부이며 베어링의 수명을 결정하는 중요한 참고 데이터 중 하나이기도 합니다.
동적 하중
베어링의 동적 하중은 베어링이 회전하는 동안 견디는 최대 하중을 나타냅니다. 일반적으로 동적 등가 하중 계산 공식을 사용하여 계산됩니다. 베어링의 동적 하중 크기는 베어링의 수명과 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 베어링 제조업체는 베어링을 설계하고 생산할 때 동적 하중의 영향을 고려해야 합니다. 동적 베어링 하중의 계산 방법은 다음에 따라 다릅니다. 베어링 유형 그리고 이용조건. 일반적으로 동등가하중 계산식을 사용하며 계산방법은 다음과 같습니다.
P = (Fr^2 + Fa^2)^0.5
그 중 P는 동적 등가 하중입니다. Fr은 방사형 하중입니다. Fa는 축방향 하중입니다. 레이디얼 하중과 축방향 하중의 값은 특정 사용 조건에 따라 계산되어야 하며, 동적 등가 하중은 베어링 형상, 재질, 편차 및 베어링 수와 같은 요소를 기반으로 종합적으로 계산됩니다.
베어링 정정격 하중
구름베어링의 기본정정격하중(Radial Cor, Axial Coa)은 베어링 전동체와 궤도면의 접촉점에 일정한 접촉응력이 가해졌을 때 등가 팬텀 레이디얼 하중 또는 중심 축방향 정하중을 말합니다. 최대 부하 적용. . 정정격하중은 가정된 하중조건에 따라 결정됩니다. 레이디얼 베어링의 경우 정적 정격 하중은 레이디얼 하중을 나타냅니다. 레이디얼 스러스트 베어링(앵귤러 콘택트 볼 베어링)의 경우 베어링의 반원 궤도에 하중을 가하는 하중의 레이디얼 성분을 말합니다. 스러스트 베어링의 경우 중앙 축 하중을 나타냅니다. 즉, 베어링의 레이디얼 기본정정격하중과 축방향 기본정정격하중은 베어링이 정지 또는 회전할 때 견딜 수 있는 최대 하중을 나타냅니다. 정지 또는 천천히 회전(속도 n≤10r/min)할 때 깊은 홈 볼 베어링의 하중 지지 능력은 정격 정적 하중입니다.
베어링 동정격 하중
베어링의 정격 동하중은 롤링 베어링이 이론적으로 견딜 수 있는 일정한 레이디얼 하중(일정 축방향 하중)입니다. 이 부하에서의 기본 정격 수명은 100W 회전입니다. 베어링의 기본 동적 정격 하중은 구름 피로를 견디는 베어링의 능력을 반영합니다. . 레이디얼 베어링과 스러스트 베어링의 기본동정격하중을 각각 레이디얼 기본동정격하중, 축방향 기본동정격하중이라고 하며, Cr과 Ca로 표시됩니다. 회전 시(속도 n>10r/mim) 깊은 홈 볼 베어링의 하중 지지 능력은 기본 동정격 하중입니다.
고정하중
베어링 링에 작용하는 결과적인 레이디얼 하중은 링 궤도의 국부 영역에 의해 전달되고 샤프트 또는 베어링 시트의 반대 영역으로 전달됩니다. 이 하중을 고정하중이라고 합니다. 고정 하중의 특징은 결과적인 방사형 하중 벡터가 페룰에 상대적으로 고정되어 있다는 것입니다. 페룰이나 결과적인 방사형 하중은 회전하지 않거나 동일한 속도로 회전하며 고정 하중으로 간주됩니다. 고정 하중을 견디는 페룰은 더 느슨한 맞춤을 사용할 수 있습니다.
회전하중
베어링 링에 작용하는 합성 레이디얼 하중은 궤도의 원주 방향을 따라 회전하며, 각 부품이 순차적으로 부담하는 하중을 회전 하중이라고 합니다. 회전 하중은 페룰에 대한 결과적인 방사형 하중 벡터의 회전을 특징으로 합니다. 회전 부하에는 세 가지 상황이 있습니다.
ㅏ. 하중 방향은 고정되고 페룰은 회전합니다.
비. 하중 벡터는 회전하고 페럴은 고정되어 있습니다.
씨. 하중 벡터와 페룰은 서로 다른 속도로 회전합니다.
진동 하중 및 무한 하중
때로는 하중의 방향과 크기를 정확하게 결정할 수 없는 경우도 있습니다. 예를 들어, 고속 회전 기계에서는 로터 중량의 고정 방향 하중 외에도 불균형 질량으로 인한 회전 하중도 있습니다. 이 회전 하중이 고정 하중보다 크면, 훨씬 더 크면 결과 하중은 여전히 회전 하중이 됩니다. 그리고 회전 하중이 고정 하중보다 훨씬 작은 경우 결과 하중은 진동 하중이 됩니다. 회전하중이나 선회하중에 관계없이 그 크기와 방향은 끊임없이 변합니다. 다양한 작업 조건에서 일부 페룰의 하중은 회전 하중, 고정 하중 또는 스윙 하중일 수 있습니다. 이러한 유형의 하중을 무한 하중이라고 합니다.
진동 하중과 무한 하중은 맞춤 측면에서 회전 하중과 동일한 방식으로 처리되어야 합니다. 너무 헐렁한 핏은 손상을 일으키다 결합 표면에. 하중 방향을 기준으로 회전하는 페룰과 샤프트 또는 시트 구멍은 전환 끼워 맞춤 또는 억지 끼워 맞춤을 선택해야 합니다. 간섭 크기는 베어링이 하중을 받고 작동할 때 링이 샤프트의 결합 표면이나 시트 구멍에서 "크리프"하지 않는다는 원리를 기반으로 합니다. 고하중 적용의 경우 일반적으로 경하중 및 일반 하중 적용보다 끼워맞춤이 더 단단해야 합니다. 하중이 무거울수록 끼워맞춤 간섭도 커져야 합니다.
작업 로딩
베어링이 작동할 때 기계 자체의 무게와 무거운 물체의 무게를 합친 것을 견디고 그 전체 무게를 천천히 베어링으로 전달합니다.
온도부하
기계 장비는 작동 중에 특정 온도를 생성하며 베어링이 모든 온도를 견딜 수 있도록 이 온도를 베어링이 흡수해야 합니다.
풍하중
기계가 야외에서 작동할 때 풍향, 비, 뇌우 등을 포함한 풍하중의 영향을 고려해야 합니다. 위의 내용은 선회 베어링 장치가 부담하는 하중 중 일부일 뿐입니다. 실제로 선회 베어링 어셈블리는 작동 중인 기계의 모든 무게와 하중을 견디기 위해 하중을 견뎌야 합니다. 정상적인 상황에서 슬루 플레이트 베어링 자체에는 장착 구멍, 윤활유 및 밀봉 장치가 있어 다양한 작업 조건에서 작동하는 다양한 유형의 호스트의 다양한 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
위험 부담
회전하는 베어링, 횡력, 위험 힘, 우발적인 폭력 등으로 인해 발생하는 예상치 못한 예측할 수 없는 하중. 따라서 베어링 선택에는 오류 방지를 위한 안전 계수가 있어야 합니다.
베어링 최소 하중
롤링 베어링은 낮은 마찰 계수의 롤링 마찰을 사용하여 시스템에서 가능한 많은 미끄럼 마찰을 제거함으로써 회전 기계의 마찰을 줄이는 데 사용됩니다. 그러나 롤링 요소 베어링이 시스템의 전체 마찰을 줄이려고 시도하더라도 베어링 내의 개별 롤링 요소는 여전히 미끄러지기보다는 굴러가기 위해 일정량의 마찰을 필요로 합니다. 이 내부 마찰은 베어링에 하중을 가함으로써 생성됩니다. 이 하중은 사전 하중을 통해 내부적으로 생성되거나 외부에서 적용된 하중을 통해 생성될 수 있습니다.
많은 레이디얼 베어링의 경우 일반적으로 열팽창을 허용하고 베어링의 고착을 방지하기 위해 전동체와 궤도 사이에 일정량의 공간이 제공됩니다. “이 내부 여유 베어링 내에 소위 로딩 및 언로딩 영역을 생성합니다. 샤프트가 회전함에 따라 롤링 요소는 외부 링 하중 지지 구역 안팎으로 움직입니다. 롤링 요소가 로딩 영역 안팎으로 이동함에 따라 롤링 요소의 속도가 변경됩니다. 전동체에 최소 하중이 없고 하중 영역 안팎으로 가속이 발생하면 매우 해로울 수 있습니다.
베어링에 하중이 중요한 이유는 무엇입니까?
구름 베어링이 최소 하중을 충족하지 못하는 경우 베어링의 수명을 크게 단축시키는 여러 가지 조건이 발생할 수 있습니다. 전동체와 전동면 사이에서 미끄러지는 미끄러짐은 윤활막을 파괴하고 얼룩 손상을 일으킬 수 있습니다. 번짐은 롤링 표면을 손상시킬 뿐만 아니라 온도를 상승시킵니다. 하중은 베어링 내부의 케이지에 놓입니다. 일반적으로 케이지는 롤링 요소가 서로 접촉하는 것을 방지하도록 설계되었습니다. 그러나 최소 하중이 충족되지 않는 경우, 즉 견인력이 없는 경우 이제 케이지는 궤도의 견인력 대신 롤링 요소를 구동해야 합니다. 이로 인해 케이지에 설명할 수 없는 하중이 발생하고 케이지가 조기에 파손될 수 있습니다.
베어링 하중에 영향을 미치는 요인
베어링의 내부 하중 분포에 영향을 미치는 주요 요소는 재질, 구조, 제조 공정, 작동 하중, 회전 속도, 온도 및 윤활 조건입니다. 베어링을 사용하고 유지 관리하는 동안 이러한 요소의 변화와 베어링 수명 및 작동 안정성에 미치는 영향에 주의를 기울여 베어링의 정상적인 작동을 보장해야 합니다.
구조적 요인
베어링의 구조도 베어링 용량에 일정한 영향을 미칩니다. 베어링의 구조는 주로 내부 및 외부 링과 롤링 요소를 포함합니다. 구형 롤링 요소가 있는 베어링은 롤러 모양 롤링 요소가 있는 베어링보다 반경 방향 부하 용량이 더 높습니다.
제조 공정
제조 공정은 지지력에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나입니다. 제조 공정에는 다음이 포함됩니다. 열처리, 정밀 가공, 조립 등 이는 베어링의 외관 품질과 내부 품질에 직접적인 영향을 미치고 베어링 용량에 영향을 미칩니다.
작업량
베어링의 작동 하중은 베어링이 견디는 힘과 모멘트를 나타냅니다. 베어링 내부의 하중분포에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 작용 하중의 크기와 방향은 베어링 내부의 다양한 부품의 응력과 하중 분포를 직접적으로 결정합니다. 베어링의 작동 하중이 고르지 않으면 베어링 내부의 하중 분포가 고르지 않아 베어링의 국부적 손상과 피로 파손이 발생합니다.
회전 속도
베어링의 회전 속도는 베어링 내부의 롤링 요소의 회전 속도를 나타냅니다. 베어링 내부의 하중분포에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나입니다. 회전 속도가 증가하면 베어링 내부 롤링 요소의 관성력이 증가하여 베어링 어셈블리에 더 큰 부하가 발생합니다. 또한 회전 속도가 너무 높으면 베어링 재료가 피로해지고 과열되기 쉬워 베어링 내부의 하중 분포에도 영향을 미칩니다.
온도
온도는 베어링 내부의 하중 분포에 영향을 미치는 또 다른 중요한 요소입니다. 베어링이 작동하면 마찰과 열이 발생하여 베어링 내부의 온도가 상승합니다. 온도가 상승하면 베어링 내부의 다양한 부품의 재료 특성이 변경되어 베어링 내부의 하중 분포에 영향을 미칩니다. 온도가 상대적으로 높은 경우 베어링 내부의 폴리머 케이지, 강철, 씰 등의 열적으로 안정적인 온도. 베어링의 내부 틈새와 온도에 따른 변화는 하중 영역의 크기에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 베어링. 베어링의 두 끝(예: 뜨거운 샤프트와 차가운 하우징) 사이에 큰 온도 차이가 있는 경우 베어링의 내부 간극이 감소합니다. 이는 베어링 내에서 더 높은 하중과 더 높은 구름 마찰을 생성합니다.
윤활 조건
윤활 조건은 베어링 내 하중 분포에 영향을 미치는 또 다른 핵심 요소입니다. 베어링이 작동할 때 윤활 상태를 유지하려면 윤활유나 그리스가 필요하므로 베어링 내부의 마찰과 마모를 줄입니다. 윤활 조건이 좋지 않으면 베어링 내부에 국부적인 건조 마찰과 열 축적이 발생하여 베어링 내부에 고르지 않은 하중 분포가 발생하고 베어링 고장이 발생할 가능성이 높습니다.
베어링 및 하중 방향
일반적인 상황에서는 순수한 레이디얼 하중 요구사항의 경우 깊은 홈 볼 베어링 또는 원통형 롤러 베어링을 선택할 수 있습니다. 그리고 만약 그것이 추력 볼 베어링, 적당한 양의 순수 축 하중을 전달하는 데에만 적합합니다. 게다가 단방향 스러스트 볼 베어링은 한 방향의 베어링 하중만 견딜 수 있습니다. 양방향 스러스트 볼 베어링 또는 양방향 스러스트 앵귤러 콘택트 베어링인 경우 양방향 축방향 하중을 견딜 수 있습니다. 예를 들어 베어링이 방사형 하중과 축방향 하중의 결합을 받는 경우 각도 접촉 볼 베어링 또는 테이퍼 롤러 베어링이 일반적으로 사용됩니다. 그리고 4점 접촉 볼 베어링과 양방향 스러스트 앵귤러 콘택트 볼 베어링이라면 양방향의 복합 하중을 견딜 수 있습니다.
하중이 베어링 중심에서 멀리 작용하면 전복 모멘트가 발생할 수 있습니다. 스테인레스 스틸 베어링 제조업체에 따르면 복열 볼 베어링은 전복 모멘트를 견딜 수 있지만 한 쌍의 앵귤러 콘택트 볼 또는 한 쌍의 테이퍼 롤러 베어링을 선택하는 것이 좋습니다. 대면형도 있고, 연속형이 더 좋습니다. 물론 크로스 테이퍼 롤러 베어링 등을 선택할 수도 있습니다.
결론
베어링을 선택할 때는 적용 요구 사항, 하중 유형, 속도, 환경 및 온도를 고려해야 합니다. 볼 베어링은 낮거나 중간 정도의 하중에 적합하고, 롤러 베어링은 더 높은 하중에 적합합니다. 슬라이딩 베어링은 저속, 고하중 기계에 적합합니다. 최적의 성능과 서비스 수명을 보장하기 위해 베어링을 정기적으로 검사, 청소 및 윤활하여 유지 관리합니다. Aubearing은 다양한 조건과 응용 분야에 맞는 광범위한 베어링을 제공하여 고품질 제품과 전문가의 조언을 제공합니다. 자세한 내용은 당사에 문의하세요.