미끄럼 베어링(sliding bearing)

미끄럼 베어링(sliding bearing)

미끄럼 베어링의 구조

구성 : 베어링 메탈 (bearing metal), 윤활부, 베어링 하우징( bearing housing) 

- 베어링 메탈 : 접촉면의 마찰을 감소시키고 저널의 마멸을 방지한다. 

- 윤활부 : 윤활제를 베어링의 접촉면에 공급하여 마멸을 감소시키고, 마찰열을 흡수하여 방산시키는 기구와 기능을 갖고 있다. 

- 베어링 하우징 : 베어링메탈을 지지하면서 작용하는 힘을 프레임 (frame) 에 전달한다.

미끄럼 베어링의 종류

레이디얼 미끄럼 베어링

① 단일체 베어링 (solid bearing) : 구조가 간단하여 경하중의 저속용에 쓰이며, 베어링 하우징에 끼워 고정된 축을 지지하는데 주로 사용한다. 베어링 하우징 상부에는 급유구가 붙어있다.

② 분할 베어링 (split bearing) : 본체 (body)와 캡(cap)으로 분할된 베어링으로, 중하중의 고속용에 쓰인다. 베어링의 유격 조정은 분할 면에 심(shim) 을 넣어 적절히 유지하며, 내면에는 원활한 윤활을 위하여 오일 홈(groove) 을 만든다.

스러스트 미끄럼 베어링

① 피벗 베어링 (pivot bearing) : 피벗 베어링은 절구 베어링이라고도 하며, 세워져 있는 축에 의하여 스러스트 하중을 받을 때 사용한다.

② 칼라 베어링 (collar bearing) : 칼라 베어링은 수평으로 된 축이 스러스트 하중을받을 때 사용하는 베어링으로 여러 단의 칼라가 배열되어 있어 베어링의 길이가 비교적 길어진다.

미끄럼 베어링 재료의 특성

미끄럼 베어링은 축 하중을 받치고 있으므로 회전중 유막이 불량한 상태가 되면 베어링 메탈과 축이 직접 접촉하게되어 마멸과 소손이 발생한다. 이에 따라 베어링 재료는 마멸이 적고, 면압 강도와 내식성이 커야 되며, 녹아 붙음이 일어나기 어려운 성질이 요구되나, 이와 같은 성질을 모두 만족시킬 재료는 없으므로, 가장 가까운 성질을 갖고 있는 금속재료 또는 비금속 재료를 선택 사용한다.

금속 재료

①주철, 황동, 청동

내마멸성이 높고, 충격에 강하다. 고속 회전에서는 녹아 붙음을 일으키기 쉽다. 공작기계의 메인(main) 베어링에 쓰이고, 단일체 베어링의 저· 중속용에 주로 사용한다.

②화이트 메탈(white metal)

주석(Sn) , 아연(Zn) , 납(Pb) , 안티몬(Sb) 의 합금이며, 주석계 화이트 메탈은 주석을 주성분으로 구리, 안티몬을 함유한 합금으로 배빗 메탈 (babbitt metal) 이라고도 하며, 성능이 가장 우수하여 내연기관을 비롯한 각종 기계의 베어링으로 가장 널리 사용하고 있다. 단점으로는 피로 강도, 면압 강도가 부족하다.

③켈밋(kelmet)

구리와 납의 합금이며, 피로 강도와 내열성이 높으므로 고속· 중하중의 내연기관용 베어링으로 널리 사용한다.

④카드뮴 합금

화이트 메탈에 비하여 피로 강도와 내열성이 높으므로 중하중 내연기관에널리 사용 된다.

⑤알루미늄 합금

내마멸성이 높아 고속· 중하중 베어링에 주로 사용되나, 마찰에 의해 생기는 산화 피막 때문에 축이 손상되기 쉬운 단점이 있다.

⑥오일리스 베어링(oilless bearing)

금속 분말을 가압· 소결하여 성형한 뒤 윤활유를 입자 사이의 공간에 스며들게 한 것으로 급유가 곤란한 베어링이나 급유를 하지 않는 베어링에 사용한다. 오일리스 베어링에는 구리계와 철계가 있으며, 구리계는 고속 저압용에 사용하고, 철계는 저속 저압용에 사용한다.

비금속 재료

베어링 재료로 사용하는 비금속 재료에는 흑연, 플라스틱, 고무 등이 있다. 흑연은 고체 윤활제의 역할을 함으로써 별도의 윤활제가 필요하지 않다. 플라스틱은 윤활유가 없는 상태에서도 비교적 마찰 계수가 작고 내마멸성도 좋으며, 경계 윤활성이 좋아 베어링 재료로서 적합하다. 고무는 물과 같이 저점도 윤활제의 역할을 하며, 마찰 계수가작고 진동, 충격의 흡수성이 우수하여 백 메탈( back metal)에 부착하여 사용한다.

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출처 : 

공공누리 http://www.kogl.or.kr/