미끄럼 베어링의 요구특성 및 마찰열 발산 방법

1. 미끄럼 베어링의 요구특성(베어링 메탈의 조건)

① 하중 및 피로에 대한 충분한 강도를 가질 것
② 축에 눌러붙지 않는 내열성을 가질 것
③ 내 부식성이 강할 것
④ 유막의 형성이 용이할 것
⑤ 축의 처짐과 미소 변형에 대해 유연성이 좋을 것
⑥ 베어링에 흡입된 미세 먼지 등의 흡착력이 좋을 것
⑦ 내마멸성 및 내구성이 좋을 것
⑧ 마찰계수가 작을 것
⑨ 마찰열의 소산을 위해 열전도율이 좋을 것
⑩ 주조와 다듬질 등의 공작이 용이할 것
⑪ 면압강도와 강성이 클 것
⑫ 피로강도가 클 것
⑬ 마멸이 적을 것

 

※ 베어링 메탈의 요구특성

① 탄성 한도 및 피로한도가 높아야 한다.
② 경도, 인성, 내압력이 높아야 하며, 특히 고온 경도와 압축강도가 우수해야 한다.
③ 마찰 계수가 작도, 미끄럼이 좋아야 한다.
④ 비열 및 열전도율이 높아야 하며, 열챙창률이 작아야 한다.
⑤ 주조성과 내식성이 우수해야 한다.
⑥ 늘어붙음에 대한 저항력이 우수해야 한다.
⑦ 윤활유 등에 대한 내식성이 충분해야 한다.

 

 

2. 베어링 마찰열 발산 방법

베어링은 축과의 마찰에 의해 마찰열이 발생하며, 이를 발산하기 위해 대체적으로 윤활유를 이용하고 있다.

① 자연윤활

가. 그리스 윤활

• 밀봉이 간단하고, 수명이 길다.
• 베어링 상부에 급유구를, 하부에는 배출구를 설치한다.

나. 적하급유 : 용기로부터 Needle valve를 통하여 일정량을 급유

• 적하량은 외부에서 감시가능
• 주속 4~5m/s 경하중

다. Pad 급유

• Pad의 모세관을 이용하여 기름 그릇안의 기름을 베어링면에 도포
• 유량이 적어 냉각 효과는 없음

라. 중력 급유

• 베어링 상부 기름탱크의 수두압에 의한 급유로 강제 급유와 적하급유의 중간방법
• 10~15m/s의 중고속용

 

② 강제윤활 : 회전하는 축이나 전동체 또는 외부의 동력에 의해 급유하는 것이다.

가. 오일링 급유 : 오일링이 축에 걸려있고, 축의 회전에 따라 링이 회전하여 하부의 오일을 공급

• 축 회전수는 50~3000 rpm
• 온도 상승시 급유량이 저하하여 위험함.
• 저속에서는 급유가 충분치 않음
• 주속 6~7m/s의 중속도

나. 유욕 윤활 : 오일은 전동체의 중앙까지 채우고, 유량은 하우징 내 오일탱크의 크기에 따라 결정

다. 나사 급유 : 축 회전시 축면의 나선모양의 홈에 의해 급유

• 저속에서 사용불가
• 수직으로 사용

라. 강제 급유 : 펌프에 의해 강제급유

• 하나의 펌으로 여러 군데의 베어링에 확실히 급유
• 기어식과 스핀들식 펌프 사용
• 고속(주속 50m/s), 고하중용(베어링압력 400kg/cm2)