구름 베어링( rolling bearing )

구름 베어링 (rolling bearing)

구름 베어링은 구름접촉을 하기 때문에 미끄럼 베어링에 비해 마찰이 작아서 마찰손실이 적고, 기동저항과 발열도 작아 고속회전을 할 수 있다. 그러나 전동체와 궤도륜이 점접촉이나 선접촉을 하기 때문에 충격에 약하고, 소음이 생기기 쉬운 결점이 있다.

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구조

구름 베어링은 궤도륜 (외륜과 내륜) 사이에 전동체 (rolling element) 가 들어 있다. 전동체는 리테이너 (retainer) 에 의하여 일정한 간격을 유지하도록 되어 있어 마멸과 소음을 방지하게 된다. 보통 내륜은 축과 결합하고, 외륜은 하우징과 결합한다.

전동체의 형상에 따라 전동체가 볼(ball)인 볼 베어링과 전동체가 롤러 (roller) 인 롤러 베어링으로 구분한다. 롤러 베어링은 롤러의 모양에 따라 원통 롤러 (cylindrical roller) , 테이퍼 롤러 (tapered roller) , 자동 조심 롤러 (self aligning roller), 니들 롤러 (needle roller) 로 구분한다. 

볼 베어링은 전동체가 점접촉을 하므로 마찰저항이 적어 고속 및 고정된 회전축에 적합하며 롤러 베어링은 전동체가 선접촉을 하므로 중하중용으로 적합하다.

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종류

레이디얼 볼 베어링

깊은 홈 볼 베어링 (deep groove ball bearing)

깊은 홈 볼 베어링은 구름 베어링 중에서 가장 널리 사용되는 것으로 궤도는 내륜, 외륜 모두 원호 모양의 깊은 홈이 있다. 축에 내륜을 압입하고, 외륜은 하우징에 고정하며, 내륜과 외륜을 분리 할 수 없다. 구조가 간단하고 정묀도가 높아서 고속회전용으로 가장 적합하다.

마그네토 볼 베어링 (magneto ball bearing) 

외륜 궤도면의 한쪽 궤도 홈 턱을 제거하여 베어링 요소의 분리 조립을 쉽게 하도록 한베어링으로, 접촉각이 작아 깊은 홈 볼 베어링보다 부하 하중을 작게 받는다. 스러스트 하중에 대해서도 한쪽 방향으로만 부하 능력을 가지고 고속, 소형 정묀기기에 사용한다.

앵귤러 볼 베어링 (angular contact ball bearing) 

앵귤러 볼 베어링은 볼과 내외륜과의 접촉점을 잇는 직선이 레이디얼 방향에 대해서어느 각도를 이루고 있기 때문에 앵귤러 볼 베어링이라 하며, 이 각도를 접촉각이라 한다. 구조상 레이디얼 하중 외에 한 방향의 스러스터 하중을 받는 경우에 적합하고, 접촉각이 클수록 스러스트 부하 능력이 증가한다.

자동 조심 볼 베어링 (self aligning ball bearing) 

자동 조심 볼 베어링은 외륜의 궤도면이 구면으로 되어 있어, 그 중심이 베어링 중심과 일치하고 있기 때문에 자동적으로 중심을 맞출 수 있다. 축이나 베어링 하우징의 공작이나 설치시에 발생하는 축심의 어긋남을 조절할 수 있어 무리한 힘이 생기지 않는다. 그러나 스러스트 하중을 받는 능력은 그다지 크지 않은 편이다. 안지름이 테이퍼진 경우에는 베어링 번호 뒤에 K가 붙으며 표준 테이퍼는 이다.

레이디얼 롤러 베어링

원통 롤러 베어링 (cylindrical roller bearing) 

원통 롤러 베어링은 전동체로서 원통 롤러를 사용하는 베어링으로, 볼 베어링이 점접촉을 하는데 비하여 선접촉을 하므로, 레이디얼 방향의 부하 용량이 크다. 따라서, 중하중, 고속회전에 적합하다. 롤러는 내륜 또는 외륜의 턱에 의하여 안내되며, 내외륜의 턱의 유무에 의하여 여러 가지 형식이 있다. 턱이 내륜 또는 외륜에만 있는 형식의 것은 축방향으로 어느 정도 이동할 수 있다.

테이퍼 롤러 베어링 (tapered roller bearing) 

테이퍼 롤러 베어링은 전동체로 테이퍼 롤러를 사용한 베어링으로 내륜, 외륜 및 롤러 원추의 정점이 축선상의 한 점에 집중되며, 롤러는 내륜의 턱에 의하여 안내된다. 따라서, 레이디얼 하중과 스러스트 하중의 합성 하중에 대한 부하능력이 크다.

자동조심 롤러 베어링 (self aligning roller bearing) 

구면 롤러 베어링은 표면이 구면으로 되어 있는 롤러를 전동체로 사용한 것으로서, 자동 조심 작용이 있어 축심의 어긋남을 자동적으로 조절한다. 레이디얼 부하용량이 크고, 구면을 이용하여 양 방향의 스러스트 하중에도 견딜 수 있으므로 중하중 및 충격 하중에 적합하다.

니들 롤러 베어링 (needle roller bearing) 

니들 롤러 베어링은 지름 5[mm] 이하의 바늘 모양의 롤러를 사용한 것으로서 일반적으로 리테이너는 없으며, 내외륜이 있는 것과 내륜이 없고 축에 직접 접촉하는 구조의 것이 있다. 니들 롤러 베어링은 축지름에 비하여 바깥지름이 작고, 부하 용량이 크므로 다른 롤러 베어링을 사용할 수 없는 좁은 장소나 충격하중이 있는 곳에 사용한다.

 원통 롤러 베어링 (cylinderical roller bearing)

스러스트 볼 베어링( thrust ball bearing)

스러스트 볼 베어링은 스러스트 하중만을 받으므로 고속 회전에는 부적합하다. 단식은 스러스트 하중이 한 방향일 경우에, 복식은 양방향일 경우에 쓰인다. 단식에서는 회전륜과 고정륜 사이에 볼을 넣어 사용하고, 고속 회전에는 부적합하다. 복식에서는 상하에 고정륜, 중간에 회전륜이 있으며, 고정륜과 회전륜 사이에는 볼이 있고, 축은 회전륜에 부착된다.

스러스트 자동조심 롤러 베어링( thrust self aligning roller bearing)

스러스트 자동조심 롤러 베어링은 큰 축 방향 하중을 받을 수 있으나 고속 회전에는 부적합하다. 스러스트 하중이 작용할 때 어느 정도의 레이디얼 하중을 받을 수도 있다. 궤도면은 구면이므로 자동 조심 작용을 한다. 설치오차 및 축의 휨을 받아준다.

스러스트 롤러 베어링

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출처 

공공누리 http://www.kogl.or.kr/

https://en.wikipedia.org/wiki/Rolling-element_bearing