베어링의 종류 및 특성

1. 미끄럼 베어링(Slide Bearing)

- 베어링과 저널이 서로 미끄럼 접촉을 하는 것

 

 

2. 구름 베어링(Rolling Bearing)

- 외륜과 내륜 사이에 볼과 롤러를 넣어 회전 접촉을 시켜서 마찰을 경감한 베어링이다.

- 내륜, 외륜, 리테이너, 구름체(볼 or 롤러) 로 구성되어 있다.

- 볼베어링은 점접촉형식, 롤러 베어링은 선 접촉으로 중하중에 견딜 수 있다.

- 일반적으로 중하중 이상, 중속 진동운동에 적합하다.

 

※ 종류

1) 원통 롤러 베어링(Cylindrical Roller Bearing)

2) 니들 롤러 베어링(Needle Roller Bearing)

3) 자동조심 롤러 베어링(Self-Aligning Roller Bearing)

4) 테이퍼 롤러 베어링(Tapered Roller Bearing) 

5) 스러스트 롤러 베이링(Thrust Roller Bearing)

 

 

3. 고 하중용 베어링

1) 작용 하중의 크기

베어링 하중의 크기는 레이디얼(Radial) 하중, 스러스트(Thrust) 하중 조합 하중(Radial+ Thrust)에 따라 달라진다.

• 일반적으로 볼베어링(점접촉) < 롤러베어링(선접촉) < 미끄럼베어링(면접촉) 순으로 견딜 수 있는 하중이 크다.
• 베어링의 크리에 따라 작용하중이 달라지게 되나, 일반적으로 롤러 베어링 이상을 고하중 베어링이라고 한다.

2) 베어링의 선정

설계시에는 회전속도, 하중의 방향 및 크기, 윤활 특성 등을 고려하여 적합한 베어링을 선정해야 한다.

 

4. 베어링 선정시 고려사항 

1) 하중 고려

(가) 작용방향

 

작용하중 방향에 따른 베어링의 분류

• 레이디얼 베어링(radial bearing) : 축의 직각방향으로 작용하는 하중을 지지하는 베어링
• 스러스트 베어링(thrust bearing) : 축 선과 같은 방향으로 작용하는 하중을 받쳐준다.
• 테어퍼 베어링(taper bearing) : 레이디얼과 스러스트 하중을 동시에 받는 베어링

(나) 작용 크기

(다) 하중의 한도

 

2) 회전수 고려

(가) 속도 한계지수 및 직경

(나) 최대 회전수

(다) 총 회전수 : 베어링 수명, 계산수명

 

3) 윤활 고려

4) 정밀도

5) 내구성

6) 사용 환경

(가) 초정밀 Clean Room, (나) 옥외, (다) 수중, (다) 부식성 대기 및 부식성 환경 등

 

5. 미끄럼 베어링(Slide Bearing)과 구름 베어링(Rolling Bearing)의 비교

구분	미끄럼 베어링	구름 베어링
1) 크기	내외경비(두께)는 얇으나, 폭이 넓다.	폭은 좁으나, 내외경비가 크다.
2) 구조	간단하다.	내외륜, 구름체(볼 or 롤러), 리테이너로 구성되어 복잡하다.
3) 호환성	규격이 어느 정도 표준화되어 있으나, 제작하는 경우가 많아 호환성이 낮다.	규격이 표준화 되어 호환성이 높다.
4) 내충격성	강하다	약하다.
5) 내열성	100 ℃ 이상에서는 곤란하다.	100 ℃ 까지는 성능이 저하되지 않는다.
6) 회전	저속에서 사용한다.	고속(볼베어링), 저속(롤러베어링)에서 사용한다.
7) 진동&소음	소음이 적다.	소음이 높다.
8) 윤활제	윤활장치가 필요하다.(액체 윤활제 사용)	윤활장치가 불필요하다.(그리스 윤활제 사용)
9) 하중	추력하중에 약하며, 레이디얼에 강하다	추력 및 레이디얼 하중을 용이하게 받는다. - 볼베어링 : 레이디얼 하중 - 롤러베이링 : 추력하중
10) 베어링 수명	응력변동이 적고 수명이 길다.	궤도면에서 반복응력을 받는다.
11) 마찰 특성	정압베어링에서는 기동시 마찰저항이 하주 적다.	기동시 마찰저항은 비교적 적다.
12) 베어링       허용부하용량	동압베어링에서는 고속저하중에, 정압베어링에서는 고속고하중에 유리하다.	- 볼베어링 : 고속, 경하중에 유리 - 롤러베어링 : 저속, 중하중에 유리
13) 경제성	정압슬라이딩 베어링은 부대설비가 고가이다	규격화로 저렴하다.