나를에 따라 
박형 베어링에 대한 최종 가이드
얇은 단면 베어링은 표준 깊은 홈 볼 베어링이 특정 응용 분야에 충분하지 않을 때 개발되었습니다. 얇은 단면 베어링은 직경에 비해 단면적이 매우 작습니다. 이 디자인은 얇은 단면 베어링 더 작은 설계 부피와 더 낮은 질량을 가지면서 높은 강성과 작동 정확도를 달성합니다.
다음에 따라 표준화된 롤링 베어링 시리즈 DIN ISO, 얇은 단면 베어링의 단면은 직경이 증가함에 따라 증가하고 일련의 모든 크기의 얇은 단면 베어링은 동일한 단면을 갖습니다. “업계에는 얇은 단면 베어링에 대한 여러 가지 정의가 있습니다. 가장 일반적인 정의 중 하나는 직경이 방사형 단면보다 4배 이상 큰 베어링을 얇은 단면으로 간주한다는 것입니다. 단면 치수는 다양할 수 있지만 일반적으로 볼 직경의 두 배입니다.” 얇은 단면 베어링의 일반적인 응용 분야는 공간이 제한되고 무게를 최소화해야 하며 절대 정확도를 유지해야 하며 부하 및 토크 요구 사항에 여전히 볼 베어링을 사용해야 하는 중요한 응용 분야입니다. 이러한 응용 분야에서 얇은 단면 베어링은 표준 깊은 홈 볼 베어링 크기에 비해 비용을 줄이는 데 도움이 되며 전체 중량에 거의 영향을 주지 않고 단 하나의 베어링만 사용할 수 있다는 장점이 있습니다.
각 얇은 단면 베어링 적용 분야에는 특정 요구 사항이 있습니다. 이러한 잠재적인 차이로 인해 일부 얇은 단면 베어링이 다른 베어링보다 더 나은 옵션이 됩니다. 얇은 단면 베어링의 경우 고려해야 할 세 가지 유형이 있습니다.
A형 얇은 단면 베어링
C형 박형 베어링
X형 얇은 단면 베어링
유형 A – 앵귤러 콘택트 얇은 섹션 베어링
앵귤러 콘택트 박형 베어링은 축방향 하중이 높은 열악한 환경에서 주로 사용됩니다. 일반적으로 단일 A형 앵귤러 콘택트 얇은 단면 베어링을 사용하여 모멘트 또는 역방향 축 하중을 지원하는 것은 권장되지 않지만 이중 베어링 쌍인 두 개의 A형 베어링은 이러한 하중을 쉽게 지원할 수 있습니다. A형 앵귤러 콘택트 얇은 단면 이중 베어링 쌍의 안정성, 부하 용량 및 반복성은 C형 얇은 단면 베어링 쌍보다 우수합니다.
A형 앵귤러 콘택트 박형 베어링의 두 링 모두 매우 깊은 볼 홈(홈 깊이 = 볼 직경의 25%)을 가지고 있습니다.
A형 앵귤러 콘택트 얇은 단면 베어링은 축 방향 하중을 견딜 수 있는 30° 접촉각(α)을 생성할 수 있을 만큼 충분한 반경방향 틈새를 가지고 있습니다.
A형 앵귤러 콘택트 박형 베어링의 케이지는 원형 백에 들어 있으며, 볼 개수는 전체 볼의 약 67%를 차지합니다.
타입 A 얇은 섹션 베어링 부하 조건 | ||||
요골의 | 축 | 순간 | 역전 | 결합 |
좋은 | 우수한 | 쌍으로 사용 | 쌍으로 사용 | 좋은 |
C형 또는 X형 베어링보다 더 큰(단방향) 축방향 하중 용량을 제공합니다.
외부 링은 일반적으로 궤도의 한쪽 어깨를 줄이기 위해 카운터보링되고 외부 링은 편의를 위해 내부 링, 볼 및 케이지 위에 장착됩니다(두 링 사이의 온도 차이를 이용하여).
A형 앵귤러 콘택트 박형 베어링은 더 큰 반경방향 하중을 견딜 수 있는 동시에 한 방향으로 많은 양의 축방향 하중을 견딜 수 있는 비분리형 베어링입니다.
축방향 하중을 지탱할 때 A형 앵귤러 콘택트 박형 베어링의 내부 및 외부 링 표면은 대략 같은 높이이므로 예압 조정이 최소화됩니다.
A형 앵귤러 콘택트 얇은 단면 베어링은 일반적으로 동일한 유형의 다른 베어링 반대편에 설치되어 접촉각을 설정 및 유지하고 최소한의 축 이동으로 역방향 축 하중을 수용하기 위해 축 하중이 존재합니다.
유형 C - 방사형 볼 박형 베어링
C형 방사형 접촉 볼 얇은 단면 베어링은 그루브가 높은 하중을 견딜 수 있고 방사형 하중이 있는 응용 분야에 선호되는 솔루션인 깊은 홈 볼 설계를 채택합니다. 예상한 대로 Type C 박형 베어링은 중간 축 하중, 역방향 축 하중 및 모멘트 하중도 처리할 수 있습니다.
C형 레이디얼 콘택트 볼 얇은 단면 베어링의 두 링에는 매우 깊은 볼 홈이 있습니다(홈 깊이 = 볼 직경의 25%).
내부 링은 외부 링 내에서 볼 거리의 약 절반에 해당하는 편심 변위를 갖습니다.
링은 동심원으로 배치되며 케이지/분리대는 전체 원주에서 볼을 균등하게 분리합니다.
C형 방사형 접촉 볼 박단면 베어링은 볼과 링 사이에 약간의 유격(작동 조건에 따라 늘리거나 줄일 수 있는 방사형 클리어런스)이 있을 때 가장 잘 작동합니다.
유형 C 얇은 섹션 베어링 부하 조건 | ||||
요골의 | 축 | 순간 | 역전 | 결합 |
우수한 | 좋은 | 좋은 | 좋은 | 좋은 |
C형 방사형 접촉 볼 박단면 베어링은 방사형 하중만 적용될 때 볼과 링이 볼의 중심 평면에서 접촉하도록 설계되었습니다. 주로 방사형 하중 적용을 위해 설계되었지만 C형 베어링에는 채워진 홈이 없으며 어느 방향에서든 일부 축 하중을 처리할 수 있습니다. 축방향 하중을 견딜 수 있는 능력은 설치 후 베어링의 틈새 크기에 따라 달라집니다. 표준 값보다 반경방향 클리어런스를 증가시키면 C형 베어링은 축방향 하중 하에서 더 큰 접촉각을 가질 수 있어 축방향 하중 용량이 더 커집니다. 이 경우 역방향 축 하중 하에서 축 이동을 줄이기 위해 유사한 구조의 다른 베어링에 대해 베어링을 조정하는 것이 좋습니다. 이러한 방식으로 사용되는 베어링은 본질적으로 방사형 접촉 볼 베어링이 아닌 앵귤러 접촉 볼 베어링입니다.
X 유형 - XNUMX점 접촉 얇은 단면 베어링
A형 및 C형 얇은 단면 베어링 설계와 달리 X형 XNUMX점 접촉 얇은 단면 베어링은 베어링의 볼과 궤도 사이에 XNUMX개의 접촉점을 생성하는 고딕 아치형 홈으로 만들어집니다. 이 설계로 인해 XNUMX점 접촉 박형 베어링은 소형 패키지에 충분한 토크 또는 역방향 축 하중이 필요한 응용 분야에 가장 적합한 옵션이 됩니다. 그러나 유형 X XNUMX점 접촉 얇은 단면 베어링은 유형 X 얇은 단면 베어링보다 광범위한 반경방향 하중을 전달하는 능력이 낮습니다. 유형 X XNUMX점 접촉 얇은 섹션 베어링은 순수 레이디얼 하중을 위한 환경에서 유형 C 또는 유형 A 얇은 섹션 베어링의 대체품으로 권장되지 않습니다. X형 XNUMX점 접촉 얇은 단면 베어링의 속도(rpm)는 축방향 또는 모멘트 하중이 적용될 때 방사형 하중과 결합될 때 특히 중요합니다.
유형 X 부하 조건 | ||||
요골의 | 축 | 순간 | 역전 | 결합 |
가난한 | 좋은 | 우수한 | 우수한 | 가난한 |
X형 베어링은 궤도 홈의 형상이 A형 및 C형 베어링과 다릅니다.
C를 입력: 반경의 중심은 공의 중심면에 위치합니다.
타입 A: 페룰과 볼이 각진 접촉을 하고, 홈 반경 중심이 볼 중심 평면의 양쪽에서 동일한 양만큼 오프셋됩니다.
X 형: 각 링의 홈에는 두 개의 반경이 있으며 그 중심은 볼의 중심 평면에서 오프셋되어 있습니다.
X형 베어링의 홈 깊이는 A형 및 C형과 동일합니다(볼 직경의 25%).
"고딕 아치"의 구체적인 특징은 다음과 같습니다.
단일 X형 베어링이 세 가지 유형의 하중(반경방향, 축방향 및 모멘트)을 동시에 지탱할 수 있도록 합니다(표준 크기 베어링은 일반적으로 반경방향 및 축방향 하중만 지탱하도록 설계됨).
단일 XNUMX점 접촉 볼 베어링은 연속적으로 배열된 XNUMX개의 A 프레임 베어링 세트와 같이 XNUMX개의 베어링을 대체할 수 있어 단순화된 설계를 제공하므로 많은 응용 분야에 이상적인 베어링입니다.
오른쪽에서 왼쪽으로 내륜에 가해진 축방향 하중은 내륜에서 B 지점의 볼로 전달됩니다.
그런 다음 하중은 볼을 통해 D 지점으로 전달되어 외부 링과 지지 구조로 전달됩니다.
작용선 BD는 베어링의 반경 방향 중심선과 공칭 30° 접촉각(α)을 형성합니다.
하중 전달 라인을 따라 볼과 궤도의 탄성 변형으로 인해 볼에 가해지는 하중이 A 지점과 C 지점에서 해제되어 BD 라인에 수직인 축을 중심으로 원활하게 회전할 수 있습니다.
내륜에 축방향 하중이 왼쪽에서 오른쪽으로 가해지면 C점과 A점 사이에서도 유사한 하중 전달이 발생합니다.
C형 베어링과 마찬가지로 X형 베어링은 일반적으로 반경방향 틈새를 갖습니다. 그러나 X형 베어링의 공칭 접촉각과 축방향 부하 용량은 틈새에 의존하지 않습니다. 축방향 또는 모멘트 하중이 큰 경우 접촉각이 너무 커지지 않도록 간격을 최소화해야 합니다. 가장 주목해야 할 점은 X-베어링을 단독으로 사용하는 것이 좋습니다. 허용할 수 없는 마찰 모멘트가 발생할 수 있으므로 공통 샤프트에 두 개의 X-베어링을 사용하는 것은 권장되지 않습니다.
얇은 단면 베어링의 하중
베어링은 샤프트나 하우징을 지지하여 하중이 가해질 때 자유롭게 작동할 수 있도록 합니다. 위에서 우리는 반경방향, 축방향 및 모멘트 하중을 견딜 수 있는 다양한 얇은 단면 베어링을 분석했습니다. 하중은 두 기본 방향 중 하나로 얇은 단면 베어링에 적용될 수 있으며, 여기서 결과적인 모멘트 하중(M)은 다음과 같이 계산될 수 있습니다.
M = Fa Sa + Fr Sr
M | = | 모멘트 하중 [N·m] |
Fa | = | 축방향 하중 [kN] |
Sa | = | 베어링 축으로부터의 오프셋 거리 [m] |
Fr | = | 방사형 하중 [kN] |
Sr | = | 방사형 평면으로부터 오프셋 거리 [m] |
축방향 하중(Fa)은 샤프트(베어링의 회전축)에 평행한 반면, 반경방향 하중(F r )은 회전축에 직각을 이룹니다. 이러한 하중이 베어링 축(거리 Sa) 또는 방사형 평면(거리 Sr< /span>)에서 벗어나면 최종 모멘트 하중(M)이 생성됩니다. 컴퓨터 소프트웨어를 사용하면 베어링 수명을 결정하는 방법이 이전의 수동 계산보다 복잡하고 정확해졌습니다. 실제 하중이 베어링에 적용되고 해당 베어링의 각 볼에 대한 결과 하중이 결정됩니다. 이 계산을 통해 정적안전계수와 기본정격수명 L10을 구할 수 있습니다.
주요 레이디얼 하중
베어링 틈새가 클수록 하중을 지탱하는 볼의 수가 적어져 동적 수명이 짧아집니다.
베어링 예압이 크면 하중이 가해지기 전에 베어링에 과부하가 걸릴 수 있습니다.
주요 축방향 하중 및 모멘트 하중
간격이 클수록 볼과 궤도면의 접촉각이 더 커지므로 적용된 하중에 더 잘 적응할 수 있습니다.
그러나 볼이 궤도면과 접촉하는 타원형 영역이 궤도 가장자리 위에서 잘려 다른 문제를 일으킬 수 있습니다.
예압이 크면 하중이 가해지기 전에 베어링에 다시 과부하가 걸릴 수 있습니다.
정적 안전계수 또는 동적 수명을 계산하려면 Reali-Design을 사용하여 베어링 전체의 개별 볼 하중을 결정하는 컴퓨터 소프트웨어의 도움이 필요합니다. Reali-Slim 인치 베어링) 또는 Reali-Design MM( Reali-Slim 미터식 베어링) 소프트웨어. 이것이 계산되면 최대 하중 영역을 사용하여 최대 응력 수준과 정적 안전 계수를 결정합니다. 모든 볼 하중은 기본 정격 수명 L10을 결정하기 위한 가중 분석에 사용됩니다.
얇은 단면 베어링의 속도 제한
일반적으로 최대 안전 작동 속도를 결정하는 것은 주로 과거 경험에 따라 달라집니다. 베어링의 회전 속도를 제한하는 요소는 다음을 포함하여 매우 복잡합니다.
베어링 직경
베어링 직경 대 단면적 비율
베어링 유형 및 내부 구성
궤도 홈 반경과 볼 직경의 비율
베어링 내부 레이디얼 클리어런스 또는 예압
작동 접촉각
베어링 정확도(런아웃)
볼 케이지/분리막 재료 및 디자인
설치 정도 (진원도, 하중 평탄도)
윤활
주변 온도 및 방열 대책
물개
로드
정확한 속도 제한을 설정하는 것은 불가능하지만 실제 적용과 AUB 테스트 연구소의 경험은 일반적인 제한 설정을 위한 기초를 제공합니다. 베어링이 올바르게 설치되었고 적절한 열 방출이 있다고 가정합니다. 이러한 제한은 1회전의 전체 사용 수명을 기준으로 합니다. 더 짧은 수명이 허용된다면 더 높은 속도도 견딜 수 있습니다. 한계 속도(n) 공식을 사용하여 계산된 한계에 접근하거나 이를 초과하는 속도의 경우 윤활 및 열에 특별한 주의를 기울여야 합니다.
그리스는 고속 베어링용으로 특별히 설계되어야 합니다.
재윤활 빈도는 항상 충분한 윤활유를 사용할 수 있도록 충분해야 합니다.
오일을 사용하는 경우 레벨 조절, 오일 슬링거 사용 및/또는 소량의 액체 또는 미스트를 계량하여 점성 항력을 최소화해야 합니다.
고속에서 공기 난류의 영향으로 인해 중요한 표면에 오일이 유입되는 것이 매우 어려워질 수 있으므로 윤활 시스템의 설계가 매우 중요해집니다.
연속 속도에서 개방형 Reali-Slim 인치 시리즈 박형 볼 베어링에 대해 다음 계산을 사용할 수 있습니다.
n = 1fl Cf/d
| Cf | = | 계산 요소(표 1) |
| d | = | 보어 직경 [mm (에)] (제품 테이블) |
| fl | = | 감소 계수(표 2) |
| n | = | 제한 속도 [r/min] |
귀하의 응용 분야에 가장 적합한 얇은 단면 베어링을 선택하는 방법은 무엇입니까?
특정 용도에 필요한 하중의 유형과 크기에 따라 가장 적합한 얇은 단면 베어링이 결정됩니다. 예를 들어, 한 방향으로 축 하중이 가해지는 환경에서 AUB는 전용 A형 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 사용을 권장합니다. 이 옵션은 방사형 또는 복합 추력 응용 분야에도 이상적입니다. 그러나 모멘트 하중이나 역축 하중을 지지해야 하는 용도에는 적합하지 않습니다.
더 큰 모멘트 하중이 결정되면 AUB는 X 패턴 또는 4점 접촉 볼 베어링 옵션의 사용을 권장합니다. 디자인은 "고딕 아치" 궤도를 활용하여 볼과 궤도 사이에 XNUMX개의 접촉점을 만듭니다. 역방향 축 하중에 대한 완벽한 솔루션이며 모멘트 하중에 이상적입니다. 유형 X 베어링은 다른 가벼운 하중 조건에서 사용될 수 있지만 순전히 방사형 하중 하에서 유형 C 또는 A 베어링의 교체가 항상 권장되는 것은 아닙니다.
표준 규칙에 따라 AUB는 축방향 또는 모멘트 하중과 반경방향 하중의 조합에 대해 X형 베어링을 지정할 때 적용 속도(RPM)를 주의 깊게 모니터링할 것을 권장합니다. AUB의 숙련된 엔지니어 팀은 이와 관련하여 매우 지원적인 것으로 입증되었습니다. 통계 및 연구를 기반으로 제한 속도와 결합 하중을 제공하고 결정할 수 있습니다. 또한 방사형, 축방향 또는 모멘트 하중이 결합된 방사형 베어링 사용과 제한 속도 및 분리기 선택에 관한 권장 사항을 추가했습니다.
C형 베어링과 같은 방사형 접촉 베어링은 방사형 하중에 적합합니다. 깊은 볼 홈이 더 높은 하중을 견딜 수 있는 내구성을 제공하기 때문입니다. 이 특정 유형의 베어링은 주로 반경 방향 하중을 전달하는 응용 분야에 사용되지만 Carter는 역방향 축 하중, 중간 축 하중 및 모멘트 하중도 효과적으로 전달할 수 있다고 제안합니다.
얇은 단면 베어링에는 어떤 다른 응용 분야가 있습니까?
박형 베어링은 주로 공간이 제한된 응용 분야를 위해 개발되었으며 다음과 같은 연결 구성 요소에 마찰 없는 솔루션을 제공합니다. 로봇 팔이나 팔꿈치와 같은 다른 관절. 다양한 유형의 얇은 단면 베어링은 항공우주, 의료 영상, 로봇 공학, 반도체, 데이터 저장 장치, 공작 기계, 포장 장비, 포장 장비, 위성 시스템, 광학 및 조준 시스템을 비롯한 다양한 기관에서 널리 사용됩니다.
AUB는 모든 범위의 얇은 섹션 베어링에 관한 솔루션을 전문으로 합니다. 당사의 잘 갖춰진 엔지니어링 팀은 공간, 하중, 정밀도 및 신뢰성을 고려하여 맞춤형 베어링 설계를 만들고 이를 고객의 응용 분야 요구 사항에 맞게 맞춤 제작합니다. AUB는 상업 및 산업용 응용 분야에 배포되는 대형 턴테이블을 위해 1인치 ID(내경)에서 40인치 OD(외경) 크기의 정밀 로우 프로파일 베어링을 제공합니다.