볼 베어링 응용 분야에 대한 궁극적인 가이드

볼 베어링 응용 분야에 대한 궁극적인 가이드

볼 베어링은 팬, 자동차 엔진부터 대형 의료 정밀 장비에 이르기까지 회전 운동을 하는 많은 기계에 사용되어 원활하고 효율적인 작동을 보장합니다. 볼 베어링은 운동을 촉진하는 동시에 하중 전달, 마찰 감소, 움직이는 기계 부품 위치 지정 등 세 가지 주요 기능을 수행하는 구름 베어링입니다. 볼 베어링 응용 분야를 잘 이해하면 많은 기계 시스템을 효율적으로 작동시키는 데 있어 볼 베어링의 중요한 역할을 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다.

볼 베어링 내부 링, 외부 링, 볼(구동 요소) 및 케이지(볼 분리기)의 네 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 볼 베어링은 볼의 롤링 동작을 사용하여 움직이는 평면 사이의 표면 접촉과 마찰을 줄입니다. 볼이 회전하면 평평한 표면이 서로 마찰하는 것에 비해 마찰 계수가 낮아집니다. 볼과 레이스 사이의 표면 접촉이 거의 없기 때문에 볼 베어링의 치수 부하 용량은 일반적으로 다른 구름 베어링보다 낮습니다. 볼 베어링의 외부 링은 기계에 고정되어 설치됩니다. 롤링 요소의 기능은 하중을 전달하고 궤도 전체에 하중을 분산시키는 것입니다. 롤링 요소는 내부 링과 다른 속도로 회전하지만 내부 링을 중심으로 회전합니다. 분리기는 볼이 서로 부딪히는 것을 방지하는 장벽 역할을 합니다. 분리기는 볼 사이에 위치합니다.

볼 베어링 설계

볼 베어링에는 적용 요구 사항에 따라 하나 이상의 볼 행이 포함될 수 있습니다. 단열 베어링은 더 높은 정밀도와 정확성을 제공하지만 일반적으로 하중을 균등하게 분배하려면 쌍으로 설치해야 합니다. 복열 볼 베어링은 두 번째 베어링이 필요하지 않고 더 높은 부하 용량을 제공할 수 있기 때문에 공간을 절약하지만 설치 시 더 나은 정렬이 필요합니다. 다열 볼 베어링은 때때로 부하 요구 사항이 매우 높은 응용 분야에 사용됩니다. 볼 베어링에는 베어링을 장착 표면에 고정하는 장치인 플랜지나 하우징이 장착될 수도 있습니다. 이는 설치 및 축 위치 지정을 단순화하고 베어링 안전성을 향상시킵니다. 베어링 위치와 장착 표면 치수에 따라 다양한 유형의 하우징 유닛을 사용할 수 있습니다.

볼베어링의 역할

우리 모두 알고 있듯이, 볼 베어링 가장 일반적으로 사용되는 기계 부품 중 하나이며 자동차, 가전 제품, 자전거, 오토바이, 드릴, 모터, 터빈, 사무 기기, 의료 장비, 로봇 등과 같은 국내 및 산업 환경에서 사용됩니다. 앞서 언급했듯이 , 이는 볼 베어링이 세 가지 핵심 역할을 하기 때문입니다.

나르는 짐

각 볼 베어링은 해당 하중을 지탱할 수 있습니다. 따라서 이중 또는 다중 열의 볼 베어링은 더 무거운 하중을 처리하고 내구성을 유지할 수 있습니다. 베어링에는 정적 및 동적 하중 전달 기능이 있으며 이는 축 유지 한계에 반영됩니다.

마찰 저항 감소

이론적으로 자기 베어링만 마찰을 겪지 않는 반면 볼 베어링은 마찰 저항을 크게 줄일 수 있습니다. 볼 베어링은 두 레이스 사이의 마찰을 최소화하지만 한쪽 레이스 또는 다른 레이스를 안정화하려면 여전히 약간의 마찰이 필요합니다. 이렇게 감소된 마찰 저항을 허용한다는 것은 온도, 마모율 및 부품 고장 가능성도 감소한다는 것을 의미합니다.

볼베어링의 역할

움직이는 기계 부품 위치 지정

기계 시스템에서는 부품을 연결하기 위해 항상 "조인트"가 필요합니다. 예를 들어, 자전거 포크 및 바퀴와 같은 회전 구성요소의 경우 볼 베어링은 두 개의 메커니즘 구성요소(때로는 서로 다른 축)를 함께 고정하는 조인트 역할을 합니다.

공장, 장비 및 산업 제조가 발전함에 따라 시간, 공간 및 가동 중지 시간을 줄이기 위해 다양한 베어링 애플리케이션이 필요합니다. 볼 베어링은 부품 간의 마모를 크게 줄이고, 수동 조작 없이 움직이는 부품과 정적 부품을 효과적으로 결합할 수 있으며, 지정된 하중을 지탱할 수 있어 기계적 고장 가능성을 크게 줄일 수 있습니다.

볼베어링의 종류

볼 베어링은 외부 링에서 볼로 하중을 전달한 다음 내부 링으로 하중을 전달하는 방식으로 작동합니다. 공의 구형 모양은 내부 링과 외부 링의 매우 작은 지점에만 닿기 때문에 마찰이 매우 작습니다. 그러나 베어링을 잘못 사용하면 이는 큰 문제가 될 수도 있습니다. 주어진 하중에 대한 접촉 면적이 작기 때문에 과부하가 걸리면 볼이 변형되고 베어링이 손상될 수 있습니다. 그러므로 우리는 다양한 종류의 볼베어링을 이해해야 합니다. 볼 베어링은 다양한 설계 및 응용 분야에서 사용할 수 있으며 특정 산업 응용 분야 및 하중 유형에 사용됩니다. 볼 베어링의 일반적인 유형은 다음과 같습니다.

볼 베어링의 궤도 홈은 매우 깊습니다. 내부 및 외부 링의 호는 볼의 직경보다 약간 큽니다. 이 설계는 고속 응용 분야에 이상적이며 반경방향 하중과 축방향 하중을 모두 처리할 수 있습니다. 깊은 홈 볼 베어링은 작동 중 마찰이 적고 온도가 낮으며 소음이 적기 때문에 다양한 산업 분야에 적합합니다.

깊은 홈 볼 베어링

스러스트 볼 베어링 고속 작동 중 추력 하중을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 이는 시트 링, 샤프트 링 및 강철 볼 케이지 어셈블리의 세 부분으로 구성됩니다. 샤프트와 일치하는 샤프트 링을 샤프트 링이라고 하며, 하우징과 일치하는 시트 링을 시트 링이라고 합니다. 응력 상황에 따라 단방향 스러스트 볼 베어링과 양방향 스러스트 볼 베어링으로 ​​구분됩니다. 단방향 스러스트 볼 베어링은 단방향 축방향 하중을 견딜 수 있습니다. 양방향 스러스트 볼 베어링은 샤프트 링이 샤프트와 일치하는 양방향 축 하중을 견딜 수 있습니다. 시트 링의 장착 표면은 자동 정렬 성능이 있고 설치 오류의 영향을 줄일 수 있는 구형 베어링입니다.

양방향 스러스트 볼 베어링

앵귤러 볼 베어링 내부 링과 외부 링에 궤도가 있고 내부 링과 외부 링은 베어링 축을 따라 서로 상대적으로 움직일 수 있습니다. 이 유형의 베어링은 복합 하중, 즉 반경 방향과 축 방향에서 동시에 작용하는 하중을 지지하는 데 특히 적합합니다. 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 축방향 하중 지지 능력은 접촉각 α가 증가함에 따라 증가합니다. 접촉각이 클수록 축방향 하중 성능이 높아지고, 접촉각이 작을수록 속도 성능이 향상됩니다. 접촉각은 반경 방향 평면에서 볼과 궤도의 접촉점을 연결하는 선과 베어링 축의 수직선 사이의 각도입니다. 고정밀 및 고속 베어링은 일반적으로 접촉각이 15도입니다. 앵귤러 콘택트 베어링은 단열 또는 복열로 제공됩니다. 단일 행은 흔들림 및 마찰 문제를 최소화하는 반면, 이중 행은 직경 일치 및 런아웃 일치와 같은 여러 베어링 문제를 방지합니다.

단일 행 각도 접촉 볼 베어링

얇은 섹션 베어링 실제로 공간이 제한된 응용 분야에서 최대 경제성을 위해 설계된 깊은 홈 볼 베어링 유형입니다. 얇은 단면 베어링은 외부 직경과 내부 직경의 차이가 최소화된 개방형 및 차폐형 설계로 제공되므로 조립품을 좁고 가볍게 유지합니다. 얇은 단면 베어링을 사용하면 마찰이 낮게 유지되지만 하우징이 소형화되어 표준 볼 베어링에 비해 부하 용량이 줄어듭니다.

Kaydon 등가 얇은 섹션 베어링

4점 접촉 볼 베어링

이 유형의 베어링의 내부 링은 두 부분으로 분할되어 볼이 궤도와 4개의 접촉 지점을 제공합니다. 이 독특한 설계 덕분에 이러한 베어링은 양방향의 축방향 하중은 물론 반경방향 및 축방향 하중을 동시에 견딜 수 있습니다. 더 가혹한 조건을 위해 설계된 이 베어링은 앵귤러 콘택트 베어링보다 더 높은 부하 용량을 처리할 수 있습니다. 또한 여러 베어링이 필요하지 않으며 복열 베어링보다 공간이 절약됩니다. 이 베어링은 진동 동작이 높은 저속 및 중간 속도 응용 분야에 가장 적합합니다.

4점 접촉 볼 베어링

정렬 볼 베어링은 두 줄의 볼, 두 개의 깊은 궤도 홈이 있는 내부 링, 구형 궤도가 있는 외부 링으로 구성됩니다. 부하 용량은 제한되어 있지만 작동 중에 발생하는 정렬 불량을 수정할 수 있습니다. 따라서 변속기나 섬유 기계와 같은 장축 응용 분야에 이상적입니다. 또한 낮은 마찰 계수, 낮은 유지 관리 요구 사항 및 고속 성능으로 인해 다양한 기타 응용 분야에도 사용됩니다.

볼 베어링 정렬

Precision 소형 볼 베어링 까다로운 애플리케이션에 대해 크게 향상된 성능을 제공하도록 구성되었습니다. 최적의 재료와 구조는 고속 및 까다로운 조건에서 성능 수준을 향상시킵니다. 이는 일반적으로 항공우주, 로봇 공학 또는 의료 산업과 같이 높은 정밀도, 강성, 소음 감소, 수명 또는 마찰 감소가 필요한 곳에 사용됩니다.

미니어처 볼 베어링

볼 베어링은 강철, 세라믹, 플라스틱 등 다양한 재료로 만들어집니다. 이러한 유형의 볼 베어링은 작동 속도, 도달할 수 있는 온도 및 볼 베어링의 목적과 관련된 기타 특성이 다릅니다. 각 재료의 장점과 단점을 이해하면 볼 베어링이 필요할 때 현명한 결정을 내릴 수 있습니다.

스틸 베어링

강철 베어링은 구성에 미량의 다른 원소를 포함하는 강철 또는 강철 합금으로 완전히 만들어진 구성 요소를 사용합니다. 회전 시 높은 회전 속도를 달성하면서 매우 큰 하중을 처리하는 데 이상적입니다. 강철 볼 베어링은 고정밀도로 제조되므로 매우 정확한 측정을 제공할 수 있습니다. 그 특성은 자동차, 오토바이, 자전거, 진동 스크린, 컨베이어 등에 사용될 수 있습니다. 불행하게도 강철 베어링 재료는 물이나 가스가 있는 경우 부식을 일으킬 수 있으며 이로 인해 강철 자체의 화학적 구성이 변경됩니다. 이러한 유형의 볼 베어링을 제조 및 기타 열악한 환경에서 사용할 경우 매우 무겁고 소음이 발생할 수도 있습니다.

강철 베어링

강철 베어링은 또한 효율적으로 작동하려면 강철 금속에 지속적인 윤활이 필요합니다. 적절하게 유지 관리하지 않으면 베어링이 고장나고 예상 서비스 수명을 충족하지 못할 수 있습니다. 제조업체는 다양한 스타일의 강철 볼 베어링을 생산 및 판매합니다. 다른 방법으로 열처리하거나 경화한 탄소 함량이 높은 바 베어링을 구입할 수 있습니다. 강철 베어링의 탄소 함량 변화는 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

세라믹 볼 베어링

세라믹 볼 베어링 볼 자체는 세라믹으로 제작하고 외륜, 내륜, 케이지는 강철로 만든 '하이브리드 베어링'으로 제작되는 경우가 많습니다. 세라믹 특성으로 인해 낮은 작동 온도를 유지하고 발생하는 소음을 제한하면서 분당 빠른 회전으로 작동할 수 있습니다. 이러한 세라믹-스틸 하이브리드 설계는 부식으로 인해 손상될 수 있지만, 세라믹 볼 자체는 스틸 소재보다 부식에 덜 민감하고 스틸 볼 베어링보다 내구성이 뛰어나고 가볍습니다. 세라믹 볼 베어링은 전기를 전도하지 않기 때문에 강철 볼 베어링을 사용할 수 없는 전기 응용 분야에 사용할 수 있지만 가격도 매우 비쌉니다. 세라믹 볼 베어링은 고온을 견딜 수 있어 더 빠른 속도로 작동할 수 있습니다.

세라믹 볼 베어링

세라믹 볼베어링은 40 % 더 가벼움 강철 볼베어링보다 엔지니어들은 이러한 화학적, 물리적 특성을 얻기 위해 일반적으로 산화지르코늄, 탄화규소, 질화규소로 부품을 만듭니다. 이들은 앵귤러 베어링, 스러스트 베어링, 필로우 블록 베어링, 니들 롤러 베어링 및 롤러 베어링에 사용됩니다. 세라믹 소재는 강철보다 강할 수 있지만 일반적으로 볼 베어링 소재보다 단단합니다.

플라스틱 볼 베어링

최근 혁신을 통해 플라스틱 링과 플라스틱 케이지를 사용하는 플라스틱 볼 베어링이 생산되었으며 플라스틱, 유리 또는 스테인레스 스틸로 만든 볼 형태가 될 수 있습니다. 플라스틱 볼 베어링의 가장 일반적인 볼 재질은 스테인레스 스틸 볼 또는 유리 볼입니다. 유리 볼이 포함된 플라스틱 볼 베어링은 금속을 사용할 수 없는 경우 좋은 선택입니다. 내약품성이 뛰어나고 강철구보다 무게가 가볍습니다. 대부분의 플라스틱 볼 베어링은 자체 윤활 기능이 있고 가볍고 부식 방지 기능이 있으며 작동 시 조용합니다. 불행하게도 플라스틱 볼 베어링은 다른 볼 베어링처럼 고온을 견딜 수 없으며 때로는 높은 하중을 견딜 수 없습니다.

플라스틱 볼 베어링

볼베어링 교체

볼 베어링은 예상 수명에 도달했거나 재질 저하의 징후가 보이면 검사해야 합니다. 볼 베어링 불량의 일부 증상은 과도한 소음이나 과열일 수 있습니다. 개방형 베어링의 경우 먼저 윤활유 상태를 평가한 다음 레이스에서 볼을 제거하고 표면을 철저히 청소하십시오. 표면을 주의 깊게 청소하고 마모나 이상이 있는지 검사해야 합니다. 영구 방진 또는 밀봉된 볼 베어링의 경우 초기 토크를 제공하고 베어링이 자유롭게 회전하는지 관찰하십시오. 적절한 검사 결과에 따라 손상된 베어링을 교체하십시오.

볼베어링 교체

볼 베어링 응용

볼 베어링은 대부분의 일상 활동에서 매우 중요합니다. 가장 널리 사용되는 유형의 볼 베어링은 대다수의 사람들이 일상 생활에서 크게 의존하는 일반 장비에 사용됩니다.

볼 베어링의 가장 일반적인 용도 중 하나는 운송 분야입니다. 모든 운송 수단은 바퀴나 회전 부품에 의존하기 때문입니다. 볼 베어링은 일반적으로 자동차, 오토바이, 자전거, 스케이트보드의 바퀴에 사용됩니다. 마찬가지로 전기 자동차, 휠체어 및 바퀴 회전을 활용하는 기타 응용 분야에서도 발견됩니다. 자율주행차에서는 볼베어링이 절대적으로 필요합니다. 자동차의 최소 베어링 수는 36개이며, 대부분의 모델에는 실제로 볼 베어링이 있습니다. 볼 베어링은 기어박스, 휠, 엔진, 변속기, 에어컨 압축기, 서스펜션 등에 사용됩니다. 상상할 수 있듯이 볼 베어링은 항공기 제조뿐만 아니라 다른 유형의 차량에도 필수적입니다.

기차

가전 ​​제품

평균적인 가정에는 베어링을 사용하는 가전제품이 최소 15개 이상 있으며 이는 보수적으로 추정한 수치입니다. 볼 베어링은 일반적으로 냉장고, 에어컨, 오븐, 식기 세척기, 발전기, 세탁기 및 건조기, 전자레인지, 믹서기, 천장 선풍기, 진공 청소기, 푸드 프로세서, 심지어 주방이나 욕실 서랍에도 사용됩니다.

가전 ​​제품

개인용 장치

일반적인 가전제품 외에도 많은 개인 장치에도 베어링이 포함되어 있습니다. 여기에는 컴퓨터 팬, 게임 콘솔, 피트니스 장비, 스케이트보드 등이 포함될 수 있습니다. 베어링과 자주 직접 상호 작용하지는 않지만 대부분의 일상적인 작업에서는 베어링에 의존합니다. 전기 장비를 사용하는 경우 볼 베어링을 사용할 가능성이 높습니다. 휴대폰 등 기본적인 물품에도 볼베어링을 사용하여 회전운동을 용이하게 합니다.

개인용 장치

제조 및 산업

제조는 볼베어링과 절대 분리될 수 없습니다. 볼 베어링은 식품 가공, 금형 제작, 종이 제품 생산의 제조 장비는 물론 상상할 수 있는 거의 모든 소비재에 필요합니다. 생산, 포장 및 운송에 사용되는 농업 장비에는 다양한 볼 베어링이 사용됩니다. 건설 장비의 볼 베어링은 우리가 살고 일하는 모든 집과 건물의 건설에 사용됩니다.

제조 및 산업

엔진: 볼 베어링은 엔진 작동을 향상시키고 연비를 향상시킵니다.
바퀴: 차량의 무게를 지탱하고 바퀴의 원활한 회전을 보장합니다.
변속기: 변속기 내에서 볼 베어링은 부드러운 기어 전환을 촉진합니다.

자동차 볼베어링

항공 우주 산업

항공기 엔진: 베어링은 항공기 안전에 중요한 로터의 일관된 회전을 허용합니다.
랜딩 기어: 이착륙 시 원활한 움직임을 보장합니다.
제어 시스템: 볼 베어링은 항공기 제어 메커니즘의 정밀한 작동에 매우 중요합니다.

항공 우주 산업

로봇 팔: 얇은 단면 베어링은 용접과 같은 작업 중에 정확하고 제어된 움직임을 보장합니다.
관절: 로봇에서 볼 베어링은 부드럽고 자연스러운 움직임을 가능하게 합니다.

로봇 산업

수술 도구: 수술 도구의 베어링은 수술 중 부드럽고 정확한 움직임을 가능하게 합니다.
의료용 스캐너: MRI 및 CT 스캐너는 부드럽고 정확한 회전을 위해 볼 베어링을 사용하여 선명한 진단 이미지를 보장합니다.
보철물: 보철물의 볼 베어링은 사용자에게 더 부드럽고 자연스러운 움직임을 제공하여 이동성을 향상시킵니다.

의료 기기

이 블로그에서는 "볼 베어링 응용 분야에 대한 지침은 무엇입니까?"라는 질문을 자세히 다루며 다양한 산업 분야에 걸쳐 광범위한 응용 분야를 보여줍니다. 볼 베어링은 매우 낮은 마찰과 높은 내구성으로 회전을 가능하게 하는 많은 상업, 산업 및 과학 응용 분야에서 중요한 구성 요소입니다. 귀하의 응용 분야에 적합한 베어링을 선택하려면 조기 볼 베어링 고장을 방지하기 위해 속도, 부하 조건 및 온도를 신중하게 고려해야 합니다. Aubearing에서 제조한 볼 베어링은 고품질 구조와 우수한 성능 특성으로 알려져 있으며, 휴대용 장치부터 의료 장비 및 고출력 모터에 이르기까지 전 세계 50여 개국의 다양한 산업에 베어링을 공급하고 있습니다.