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슬리브 베어링 및 부싱에 대한 최종 가이드
오늘날의 산업 시스템에서 슬리브 베어링, 부싱 및 베어링은 없어서는 안 될 구성 요소가 되었습니다. "베어링이 산업의 식량이 되었다"는 적절한 은유가 있습니다. 슬리브 베어링, 부싱 및 베어링의 주요 기능은 회전체를 지지하여 마찰을 최대한 줄이고, 소음을 효과적으로 줄이고, 전력 소비를 줄이며, 기계 효율을 극대화하고 적용 속도를 높이고, 기계의 수명을 크게 연장하는 것입니다. 그러나 패스너, 슬리브 베어링, 부싱 및 베어링 분야에서는 공통된 이름이 있다고 말하기 어렵습니다. 예를 들어, 불완전한 통계에 따르면 베어링 유형은 400,000개 이상입니다. 다른 이름이라도 동일한 베어링을 나타낼 수 있습니다. 슬리브 베어링과 부싱, 베어링 또는 부싱의 주요 차이점은 서로 다른 응용 분야에 있습니다. 특정 요구 사항을 충족하기 위해 산업 응용 분야에 적합한 슬리브 베어링, 부싱 또는 베어링 유형을 선택하려면 방대한 지식이 필요합니다. 슬리브 베어링, 부싱, 베어링, 산업 및 제조에서의 응용 분야, 그리고 . 간의 주요 차이점을 알아야 합니다. 이 기사에서는 슬리브 베어링, 부싱 및 . 의 특성과 응용 분야를 자세히 살펴보겠습니다. 문장, 기능, 재료 및 주요 차이점을 명확하게 설명합니다.
짧고 간단합니다. 슬리브 베어링과 부싱은 동일합니다. 슬리브 베어링은 선형 또는 회전 운동을 허용하는 슬리브 또는 튜브입니다. 이것이 바로 부싱의 목적입니다. 슬리브 베어링과 부싱이라는 용어는 같은 의미로 사용됩니다. 따라서 다음 설명에서 이 기사의 저자는 이 두 용어를 무작위로 사용할 것입니다. 실제로 슬리브 베어링, 슬라이딩 베어링, 저널 베어링 및 슬라이딩 베어링은 모두 부싱으로 사용될 수 있습니다. 이 용어는 다양한 스타일의 부싱을 설명합니다. 즉, 부싱은 항상 베어링이지만 모든 베어링이 부싱은 아닙니다.
부싱(슬리브 베어링)이란 무엇입니까?
부싱(종종 슬리브 베어링이라고도 함)은 움직이는 표면 사이에서 앞뒤로 미끄러지는 작동 샤프트의 하중을 지지하는 데 사용되는 원통형 베어링입니다. 부싱(Bushing)은 다양한 재질로 제작되어 로드나 샤프트에서 미끄러질 수 있는 특수 베어링으로 마찰이 매우 적고 충격 흡수력이 뛰어나며 에너지 소비, 소음, 마모를 최소화하는 동시에 먼지와 습기로부터 보호되는 효과적인 밀봉 기능을 제공합니다. . . 다행스럽게도 부싱은 자체 윤활 기능이 있어 유지 보수가 적거나 필요 없는 작동에 이상적입니다. 자체 윤활은 그리스 저장소 역할을 하는 부싱 표면의 균일한 딤플 패턴을 통해 이루어집니다. 사용되는 슬리브 베어링의 유형이나 크기에 관계없이 접촉 면적이 최소화되어 마찰 계수가 낮아 기존 볼 또는 롤러 베어링에 비해 이점이 있습니다. 따라서 부싱은 속도, 정확성 및 내구성이 중요한 응용 분야에 이상적입니다. 이러한 이점을 염두에 두면 오늘날 많은 산업 분야에서 슬리브 베어링이 인기를 끄는 이유를 쉽게 알 수 있습니다. 부싱은 자동차, 백색 가전, 드릴링 도구, 모터, 유압 외부 기어 펌프 등에 널리 사용됩니다. 예를 들어 자동차 산업에서 슬리브 베어링은 힌지, 시트 조정 시스템 및 스티어링 휠에 회전 선형 운동을 제공합니다. 일부 나일론 부싱은 윤활제를 사용하지 않고도 작동할 수 있으며 건식 적용이 선호되는 식품 및 섬유 산업에 특히 적합합니다.
부싱에는 어떤 종류가 있나요?
시중에는 다양한 유형의 여러 부싱이 있습니다. 일반적으로 부싱은 재질과 형상에 따라 분류됩니다. 슬리브 베어링은 다양한 재료로 만들 수 있습니다. 여기에는 금속, 바이메탈, 세라믹, 석재, 흑연, 복합재 및 플라스틱이 포함됩니다. 슬리브 베어링의 기능은 재료 선택에 따라 달라집니다. 재료에 따라 강도, 탄성, 마찰 계수 등이 결정되기 때문입니다.
재질별로 분류하면 부싱에는 복합 부싱, 금속 부싱, 플라스틱 부싱의 세 가지 일반적인 유형이 있습니다. 형상 분류에 따라 부싱은 일반 슬리브 부싱, 플랜지 부싱, 스러스트 와셔, 분할 부싱, 복합 부싱 및 플랜지 복합 부싱의 XNUMX가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
폴리머 또는 복합 부싱
폴리머 부싱은 대부분 화학적으로 불활성입니다. 수분 흡수율이 낮고 변형 없이 고온에서 작동할 수 있습니다. 폴리머 부싱은 복합 부싱이라고도 합니다. 고하중 조건에 적합하며 가장 일반적으로 사용되는 부싱입니다. 복합 부싱은 낮은 마찰과 내마모성을 제공하여 부적절한 윤활로 인한 기계 손상을 최소화합니다. 이 제품은 환경 요인에 대한 저항력이 높고 내열성, 낮은 마찰 계수 및 비접착 특성을 갖춘 재료로 만들어졌습니다. 유일한 단점은 유연성이 매우 뛰어나 작업 중에 뒤틀릴 수 있다는 것입니다. 필러를 추가하면 이 문제도 해결될 수 있으며 제조업체는 다양한 용도의 슬리브를 제공할 수 있습니다. 폴리머 또는 복합 부싱은 회전 운동을 전달하는 데 사용되며 위험한 환경에서 기존 베어링을 대체할 수 있습니다. 폴리머 또는 복합 부싱은 건설 장비, 유압 시스템, 의료 장비, 항공우주 및 기타 산업을 포함한 다양한 산업 분야에서 사용될 수 있습니다.
POM 부싱
POM 부싱 자체 윤활을 염두에 두고 개발되어 우수한 내마모성과 낮은 마찰 계수를 제공합니다. 기계 진동과 소음을 줄이기 위해 저속으로 작동하는 무거운 하중에 적합합니다. POM 슬리브 베어링은 또한 마찰로 인한 열 축적을 줄여 다른 기존 재료(강철)로 만든 베어링보다 베어링 수명을 최대 XNUMX배까지 연장합니다. 폴리옥시메틸렌 슬리브 또는 POM 슬리브는 일반적으로 강철 뒷면으로 만들어지며 소결 구리/청동 층으로 코팅됩니다. 마지막으로, 윤활유를 유지하는 그리스 피트가 포함된 구리/청동 층 위에 POM 층이 추가됩니다. POM 부싱의 응용은 농업, 토목 공학, 기계 및 건설 산업에서 널리 사용됩니다.
PTFE 부싱
PTFE 부싱 폴리테트라플루오로에틸렌과 금속이라는 두 가지 다른 재료로 만들어지며 다양한 산업 분야에서 일반적으로 사용됩니다. 핵심 기능은 기계의 움직이는 부품 사이의 마찰을 줄이는 것입니다. PTFE 부싱은 높은 온도 변동을 견딜 수 있는 능력으로 인해 다양한 산업 응용 분야에 적합하며 전기, 열, 원자력, 화학, 제약 및 심지어 발전소와 같은 다양한 산업에서 사용할 수 있습니다.
나일론 부싱
나일론 부싱 강하고 내구성이 뛰어나며 많은 응용 분야에서 점점 더 금속 부싱을 대체하고 있습니다. 나일론은 내마모성이 뛰어나고 외부 윤활이 필요하지 않습니다. 나일론 부싱은 작동 시 금속 부싱만큼 소음을 내지 않는다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 마찰 계수가 낮고 약산, 연료 및 알칼리에 대한 저항성이 높습니다.
금속 부싱
우리 모두 알고 있듯이 금속 부싱은 금속 또는 금속 합금으로 만들어집니다. 이러한 금속 부싱은 기계적 강도가 매우 높으며 윤활과 관련된 고속 및 고하중 응용 분야에 특히 적합합니다. 어떤 금속 부싱이 사용되는지는 산업 환경이나 적용 유형에 따라 다릅니다. 금속 부싱은 크기, 구조, 용도에 따라 다양한 윤활 방법을 사용합니다.
청동 부싱
청동 부싱 금속 부싱에 선택되는 재료입니다. 청동 부싱은 다른 재질로 만들어진 슬리브 베어링보다 변형 및 파손에 강합니다. 플라스틱과 마찬가지로 청동 베어링은 강하고 녹에 강합니다. 청동 부싱은 식품 가공, 사출 성형, 자동차 기계, 토공 기계, 철강 제조 등에 널리 사용됩니다. 청동 부싱은 뛰어난 내구성과 긴 수명을 제공합니다. 부식되지 않으며 쉽게 변형되지 않습니다. 그러나 청동 부싱은 작동 중에 상당한 양의 윤활이 필요하므로 플라스틱 부싱보다 유지 관리 비용이 많이 듭니다.
흑연 부싱
흑연 부싱 독특한 기계적, 물리적 특성으로 인해 많은 응용 분야에 사용됩니다. 흑연 부싱은 마찰 계수가 매우 낮아 회전 기계의 효율성, 생산성 및 성능을 높이는 데 도움이 됩니다. 자연적으로 기름을 함유한 광물인 흑연은 추가 유체를 사용하지 않고도 마찰을 줄여주기 때문에 부싱에 가장 적합한 소재입니다. 특히 흑연은 최대 5000°F의 온도에서도 모양과 구조를 유지하면서 가장 높은 온도 안정성을 가지고 있습니다. 흑연 라이너는 용광로 및 오븐, 식품 응용 분야, 화학 산업, 자동차 산업, 금속 및 기타 산업을 포함한 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.
강철 부싱
강철 부싱, 이름에서 알 수 있듯이 강철 부싱은 강철 또는 스테인레스 스틸로 만들어집니다. 이 부싱은 내구성이 뛰어난 강철로 제작되어 저속 피벗 용도에 이상적입니다. 강철 케이싱은 재료 수율을 높이고 치핑을 줄이는 환경 친화적인 생산 방법을 사용하여 제조됩니다.
황동 부싱
황동 부싱 황동으로 만들어지며 일반적으로 샤프트를 통해 전달되는 힘으로 인한 손상으로부터 본체를 보호하는 데 도움이 되는 피벗 샤프트의 구성 요소입니다. 황동 부싱은 주로 전기 모터, 자동차 엔진 등에 사용됩니다. 또한 황동 부싱은 얇고 두꺼운 벽, 플랜지, 원통형, 플랜지 등에 적합하도록 다양한 크기로 제공됩니다.
알루미늄 부싱
알루미늄 부싱 경도가 높기 때문에 선호되며 긴 서비스 수명을 보장합니다. 처음에는 자전거에 사용되었으나 점차 자동차에 사용되었으며 현재는 다양한 기계에 사용되고 있습니다. 알루미늄 부싱은 큰 축방향 및 반경방향 하중을 견딜 수 있으므로 항공우주 및 농업 산업에 사용하기에 중요한 후보입니다. 알루미늄 부싱의 일반적인 응용 분야로는 계측기(예: 배수 플러그/유체 충진, 유체 투시창 또는 환기 요소), 용기 및 탱크를 장착하는 데 사용되는 유압 실린더에서의 사용이 포함됩니다.
바이메탈 슬리브 베어링
바이메탈 슬리브 베어링 두 가지 다른 금속으로 만들어졌습니다. 대부분의 경우 첫 번째 금속은 강철이고 다른 금속은 구리에서 알루미늄 또는 황동까지 다양합니다. 바이메탈 층은 부싱의 내부 덮개 역할을 하여 마모를 효과적으로 방지합니다. 이는 중간 속도에서 적당한 부하를 실행하거나 낮은 속도에서 높은 부하를 실행하는 응용 분야에 특히 유용합니다.
형상별 부싱 종류
모양에 따라 부싱에는 XNUMX가지 주요 유형이 있습니다.
일반 슬리브 부싱
일반 슬리브 부싱은 일반적으로 원통형 모양이며 산업 표준 치수로 제작됩니다. 원통형 부싱의 내부와 외부에는 중앙의 슬라이딩 레이어를 지지하는 지지대가 있습니다. 원통형 부싱은 베어링보다 강하고 금속 베어링보다 더 높은 하중을 견딜 수 있어 단방향 가변 하중, 피봇팅 동작 및 축 가이드 베어링에 이상적입니다.
자재: 일반적으로 청동, 황동 또는 기타 자기 윤활 재료로 만들어집니다.
디자인: 내경과 외경이 있는 원통형입니다.
어플리케이션: 낮은 마찰과 중간 정도의 하중 전달 능력이 요구되는 일반 용도.
플랜지 부싱
플랜지 부싱은 원통형 부싱과 유사하지만 한 가지 분명한 차이점이 있습니다. 한쪽 끝에 플랜지가 있다는 것입니다. 플랜지는 부싱 장착 또는 정렬부터 편리한 설치까지 다양한 목적으로 사용할 수 있습니다. 관통 볼트 응용 분야에 일반적으로 사용되는 플랜지 부싱을 사용하면 더 작은 직경의 볼트를 사용하여 날개보 벽의 패스너 지지 표면을 줄이지 않고 무게를 줄이는 동시에 장착 볼트 스레드의 응력도 줄일 수 있습니다.
디자인: 일반 슬리브 부싱과 유사하지만 한쪽 끝에 축방향 지지를 제공하는 플랜지가 있습니다.
어플리케이션: 부싱이 축방향 움직임에 저항해야 할 때 사용됩니다.
스러스트 와셔
스러스트 와셔 자체는 부싱은 아니지만 매우 중요한 부품입니다. 이는 고정 부품과 회전 표면 사이에 위치하여 샤프트의 축 하중 또는 좌우 운동을 지원하고 샤프트를 따른 모든 움직임을 제한하는 평와셔처럼 보입니다. 이는 베어링이나 부싱이 지지되는 표면을 형성합니다.
디자인: 플랫 또는 플랜지형 와셔형 부싱.
어플리케이션: 일반적으로 레이디얼 부싱과 결합하여 축방향 하중을 전달하도록 설계되었습니다.
분할 부싱
디자인: 부싱은 XNUMX개로 나누어져 있어 별도의 제거장비 없이 쉽게 설치 및 제거가 가능합니다.
어플리케이션: 분해가 어렵거나 시간이 많이 걸리는 응용 분야에 이상적입니다.
복합 부싱
소스: 금속 배킹과 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 층과 같은 재료의 조합으로 만들어졌습니다.
어플리케이션: 저마찰, 고내마모성, 자기윤활성으로 다양한 용도에 적합합니다.
플랜지 복합 부싱
디자인: 복합 부싱과 유사하지만 축 지지용 플랜지가 있습니다.
어플리케이션: 복합재료의 장점과 축방향 안정성 향상을 결합하였습니다.
슬리브 베어링의 장점
슬리브 베어링은 단순성과 내구성으로 인해 다양한 응용 분야에 이상적입니다. 샤프트와 베어링 사이에 낮은 마찰을 제공하여 작동 중 에너지 소비를 줄입니다. 슬리브 베어링은 설치 공간도 작기 때문에 공간이 제한된 응용 분야에 적합합니다. 또한, 심플한 디자인으로 인해 쉽게 조립, 분해가 가능합니다. 슬리브 베어링은 먼지 입자, 오물 및 기타 오염 물질은 물론 고온으로 인한 마모에 대한 탁월한 보호 기능을 제공합니다. 또한 이러한 부싱은 대부분의 다른 유형의 베어링처럼 윤활이 필요하지 않기 때문에 유지 관리가 필요하지 않습니다. 따라서 슬리브 베어링은 운영 비용을 줄이면서 운영 효율성을 향상시키는 비용 효율적인 솔루션입니다. 또한 아무런 변형 없이 건조한 상태와 젖은 상태 모두에서 사용할 수 있습니다.
슬리브 베어링의 신뢰성은 신뢰할 수 있는 모션 제어 구성 요소가 필요한 산업 기계에 매력적인 선택이 됩니다. 따라서 많은 회사가 장비를 설계할 때 이러한 유형의 베어링을 사용하는 것은 당연합니다. 전체적으로 슬리브 베어링은 볼이나 롤러 베어링과 같은 대안보다 저렴한 비용으로 원활한 작동을 가능하게 하는 다용도 구성 요소입니다. 그럼에도 불구하고 이들이 업계 내에서 계속 인기를 유지하는 이유는 분명합니다.
슬리브 베어링의 단점
슬리브 베어링은 고속용으로 설계되지 않았으며, 연구에 따르면 최고 속도는 약 5,000RPM인 것으로 나타났습니다. 이러한 제한으로 인해 모터 및 팬과 같이 더 높은 속도가 필요한 응용 분야에서 여러 가지 문제가 발생할 수 있습니다. 슬리브 베어링의 또 다른 문제점은 대형 산업 기계와 같은 중부하 작업에 사용될 때 기대 수명이 제한되는 경향이 있다는 것입니다. 또한 압력을 가하면 쉽게 변형되기 때문에 설계상 반경방향 하중에 적합하지 않습니다. 시간이 지남에 따라 슬리브 베어링에 들어가는 먼지의 양이 증가하여 조기 고장이 발생할 수 있습니다.
부싱 하중 및 속도 제한
부싱은 일반적으로 더 무거운 하중과 느린 속도에 사용됩니다. 산업용 금속 휠은 무거운 하중 전달과 충격 하중을 견딜 수 있는 내구성 있는 부싱의 이점을 활용합니다. 부싱의 경우 마찰 가열을 고려해야 합니다. 열에 영향을 미치는 두 가지 주요 요인은 단위 압력(P)과 표면 속도(V)입니다. 단위 압력과 표면 속도의 곱은 압력 속도(PV)입니다. 부싱이 어떤 응용 분야에 적합한지 확인하려면 먼저 제조업체에서 제한 PV 값을 찾으십시오. 안전한 작동을 위해 애플리케이션에서 계산된 PV 값은 제조업체의 제한 PV 값보다 낮아야 합니다.
애플리케이션의 PV 값을 계산합니다.: PV=P×V
표면 속도(V) 결정: V=0.262×rpm×D Rpm = 분당 샤프트 회전수 D = 샤프트 직경(인치)
압력(P): P = 총 하중(lbs) / 접촉 면적(in²) 접촉 면적 = D(샤프트 직경(인치)) x L(케이싱 길이)
PV 값 제한의 효과는 청동 및 Nyloil 부싱의 속도 대 하중을 비교하는 이 그래프에서 볼 수 있습니다.
내부 엔지니어링 연구에서 Nyloil 부싱과 C93200 다음 효과를 테스트하기 위해 청동 부싱을 함께 사용했습니다. 부싱의 PV 한계. 앞서 언급했듯이 부싱은 일반적으로 느린 속도에서 더 무거운 하중에 사용됩니다. 두 부싱 모두 고속에서 상당한 부하를 처리할 수 없기 때문에 이는 다이어그램에서 분명하게 드러납니다. 속도가 빠를수록 부하 용량은 낮아집니다. P-max(psi) 및 V-max(fpm) 값은 각 제품에 대해 제조업체에서 제공합니다. P-max는 0rpm에서의 최대 부하이고 V-max는 경부하(최대 샤프트 rpm)에서의 최대 속도입니다. 실제 적용의 경우 계산된 P, V 및 PV 값을 최대 공차와 비교하여 부싱이 작동하는지 확인하십시오. 부싱이 제한 PV 곡선 아래 범위 내에서 작동하는지 확인하십시오.
베어링인가 부싱인가?
부싱과 베어링 중 하나를 결정할 때 기억해야 할 요소에는 다음이 포함되어야 합니다(선호도 순).
속도와 부하: 더 느린 속도로 더 무거운 짐을 운반하고, 더 빠른 속도로 더 가벼운 짐을 운반합니까? 고속이 중요한 요소인 경우 베어링이 더 나은 솔루션을 제공하는 반면 부싱은 저속, 고하중 응용 분야에 잘 반응합니다.
부드러운 작동: 부싱에서 흔히 발생하는 '스틱슬립' 현상으로 인해 원활한 작동을 위해서는 베어링을 선택하는 것이 좋습니다.
유지보수/윤활: 특히 건조 식품 및 섬유 산업에서 자체 윤활 기능을 갖춘 유지 관리가 필요 없는 응용 분야에서는 부싱을 선호하는 경우가 많습니다.
작동 소음: 조용한 작동이 중요한 고려 사항인 경우 일반적으로 부싱이 베어링보다 조용합니다.
예산: 부싱은 베어링에 비해 가격이 XNUMX~XNUMX배 정도 저렴한 편입니다.
베어링과 부싱 중에서 선택할 때는 특정 용도, 작동 환경, 다양한 작동 조건 및 제한 사항을 고려해야 합니다. 각 유형의 장점과 단점을 이해하면 어떤 유형이 최상의 솔루션을 제공하는지 결정하는 데 도움이 됩니다.