앵귤러 콘택트 볼 베어링 설계에서 가장 중요한 결정은 개별 베어링 크기가 아닙니다. 그것은 배열이다. 공작 기계 스핀들을 재구축하든, 기어박스를 지정하든, 펌프를 설계하든 상관없이 베어링 배열 방식에 따라 강성, 열 거동, 축 부하 용량, 작동 온도까지 제어됩니다. 표준 규칙은 간단합니다. 베어링 수명을 계산하기 전에 배열을 결정하십시오.
앵귤러 콘택트 볼 베어링은 반경방향 하중을 전달할 때 축방향 힘을 생성합니다. 이는 궤도에 내장된 접촉각의 직접적인 결과입니다. 따라서 샤프트가 양방향으로 구속되어야 할 때 단일 베어링은 단독으로 작동하지 않습니다. 가장 일반적으로 연속(DB), 대면(DF) 또는 탠덤(DT)과 같은 쌍 배열 또는 단일 패키지처럼 작동하는 이중 행/사전 로드 조합이 필요합니다. 이 문서에서는 각 배열의 기능, 사전 로드로 인해 결과가 변경되는 이유, 주문 시 지정해야 할 사항에 대해 설명합니다.
앵귤러 콘택트 볼 베어링에서 내부 및 외부 궤도 접촉점을 연결하는 선은 레이디얼 평면과 각도를 형성합니다. 일반적인 접촉각은 15도, 25도, 40도입니다. 방사형 하중 하에서 볼 세트는 내부 링을 한 축 방향으로 옆으로 밀어냅니다. 이는 단열 베어링이 한 방향으로만 축방향 하중을 전달할 수 있음을 의미합니다. 샤프트가 양쪽에서 축 하중을 받는 경우 또는 정확한 축 위치 지정이 필요한 경우에는 반작용 베어링을 제공해야 합니다. 이것이 배열을 사용하는 근본적인 이유입니다.
접촉각은 하중 방향을 설정하는 것 이상의 역할을 합니다. 각도가 클수록 축방향 부하 용량은 높아지지만 속도 성능은 낮아집니다. 각도가 작을수록 고속 성능이 향상되고 축 강성이 낮아집니다. 귀하가 선택한 배열은 이러한 절충안과 일치해야 합니다. 기본 메커니즘을 이해하고 싶다면 다음 기사를 참조하세요. 접촉각이 축방향 하중 용량과 어떻게 관련되는지 실용적인 측면에서 다룹니다.
단열 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 모든 쌍의 기본 모듈입니다. 맞춤형 배열을 구축하는 경우 구매가 가장 쉬운 부품이지만 접촉각의 방향을 정확해야 합니다. 해당 방향은 샤프트와 하우징의 베어링 방향으로 표시됩니다. 베어링을 뒤집으면 축방향 하중 경로가 변경됩니다.
맞춤형 페어링을 위한 단열 앵귤러 콘택트 볼 베어링 이 단열 베어링은 각도 접촉 쌍을 구성하는 기본 단위입니다. 접촉각 설계는 방사형 및 단방향 축 하중을 처리하며 샤프트의 정확한 방향에 따라 축 하중 경로가 결정되므로 맞춤형 배열에 필수적입니다. 제품보기 → 앵귤러 콘택트 베어링이 쌍으로 작동해야 한다는 점을 인정한 후 다음 단계는 기하학적 관계를 선택하는 것입니다. 제조업체는 베어링 또는 외부 링 스페이서에 찍힌 두 글자 코드(DB, DF 및 DT)를 사용합니다.
연속 배열에서는 접촉 선이 베어링 쌍의 중심에서 멀어집니다. 두 열 사이의 유효 하중 지점이 넓어서 쌍의 틸팅 강성이 높습니다. 그렇기 때문에 DB는 공작 기계 스핀들, 고정밀 샤프트 및 모멘트 하중을 견뎌야 하는 모든 응용 분야에 대한 표준 선택입니다. 한 가지 주의 사항: DB 구성은 내부 링과 외부 링 사이의 온도 차이에 민감합니다. 내부 링이 외부 링보다 뜨거워지면 예압이 증가하는 경향이 있습니다.
면대면 배열에서는 접촉선이 샤프트 중심을 향해 수렴됩니다. 유효 하중점이 좁아서 틸팅 강성이 DB보다 낮습니다. DF 세트는 샤프트 정렬 불량 및 열팽창에 더 관대하며 짧은 샤프트에 안정적이고 컴팩트한 레이아웃을 제공합니다. 기어박스 섹션, 이송 나사 및 베어링 위치 사이의 거리가 작은 경우에 사용되는 것을 볼 수 있습니다.
직렬 배열에서는 두 베어링이 모두 같은 방향을 향합니다. 접촉선은 평행하므로 쌍은 한 방향으로 작용하는 무거운 축 하중을 공유합니다. 탠덤 쌍은 매우 높은 한 방향 축 부하 용량을 갖지만 반대 방향에서는 샤프트를 안정화하지 않습니다. 양방향 제어를 얻으려면 두 개의 탠덤 세트를 연속적으로 또는 정면으로 쌍을 이루어야 합니다. 일반적인 관행은 한 쪽에 두 개의 베어링을 직렬로 사용하고 다른 쪽에 하나의 베어링을 사용하여 TBT 또는 TFT 배열을 형성하는 것입니다.
| 배열 | 로드 라인 패턴 | 축방향 하중 방향 | 틸팅 강성 | 일반적인 사용 |
|---|---|---|---|---|
| DB(연속) | 분기 | 양방향 | 높음 | 기계 스핀들, 정밀 샤프트 |
| DF(대면) | 수렴 | 양방향 | 낮은 | 짧은 샤프트, 기어박스 |
| DT(탠덤) | 병렬 | 한 방향 | 독립적이지 않음 | 무거운 단일 방향 축 하중 |
모든 설계에 별도의 단열 베어링 쌍이 필요한 것은 아닙니다. 사전 조립된 두 가지 옵션을 통해 하우징을 단순화하고 재고를 줄일 수 있습니다.
복열 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 본질적으로 하나의 장치에 통합된 두 개의 단열 앵귤러 콘택트 베어링입니다. 내부 배열은 일반적으로 DB 페어링과 동일하며, 이는 소형 하우징에서 양방향 축 지지를 얻는 간단한 방법을 제공합니다. 30 및 38 제품군과 같은 시리즈는 농업 기계, 기어 감속기, 펌프 및 일반 산업 응용 분야에 널리 사용됩니다. 주요 단점은 예압을 독립적으로 조정할 수 없다는 것입니다. 제조사에서 정한 예압을 사용해야 합니다. 설계에 맞춤형 예압이나 매우 빠른 속도가 필요한 경우 쌍을 이루는 단일 행 배열이 더 유연합니다.
복열 앵귤러 콘택트 볼 베어링 30 및 38 시리즈 이 복열 베어링은 DB와 같은 구성으로 두 개의 단열 장치를 통합하여 컴팩트한 하우징에 양방향 축 지지를 제공합니다. 예압은 제조업체에서 고정하고 조정할 수는 없지만 기어 감속기 및 펌프에 적합합니다. 제품보기 → 4점 접촉 볼 베어링은 단일 장치에서 양방향의 반경방향 하중과 축방향 하중을 지원하는 컴팩트한 방법입니다. 내부 링과 외부 링에는 접촉점이 교대로 나타나는 궤도가 있습니다. 볼은 두 지점에서 내부 링과 접촉하고 두 지점에서 외부 링과 접촉합니다. 이는 공간이 좁고 축 방향 힘이 틸팅 하중보다 큰 크레인 후크, 회전 테이블, 자동차 펌프 등 추력 중심 응용 분야에 적합합니다. 4점 베어링은 높은 반경 방향 강성이 우선시되는 경우 일반적으로 DB 쌍을 대체하지 않으므로 하중 범위를 주의 깊게 확인하십시오.
소형 추력 응용 분야를 위한 4점 접촉 볼 베어링 이 베어링은 교대 접촉점을 통해 단일 장치에서 양방향의 반경방향 및 축방향 하중을 지원합니다. 크레인 후크 및 회전 테이블과 같이 추력이 지배적인 용도에 컴팩트하고 이상적이지만 높은 반경 방향 강성이 우선시되는 경우에는 권장되지 않습니다. 제품보기 → CNC 스핀들과 중장비 가공의 경우 단순한 DB 쌍으로는 충분한 축 강성을 제공하지 못할 수 있습니다. 강성을 높이는 방법은 측면의 단일 베어링 하나를 직렬로 장착된 두 개의 베어링으로 교체하는 것입니다. 이것이 TBT, TFT 등의 코드가 설명하는 내용입니다.
TBT 배열에서는 두 개의 탠덤 베어링이 하나의 베어링과 연속적으로 장착됩니다. 탠덤 쌍은 두 배의 용량으로 하나의 축 방향과 반대되는 반면, 단일 베어링은 반대 방향을 제공합니다. 그 결과 다른 방향의 안정성을 저하시키지 않으면서 한 방향의 축 강성이 높아집니다. 두 축 방향 모두 높은 강성이 필요한 경우 4개의 베어링을 사용할 수 있습니다. 두 쌍이 나란히 배열되거나 연속 또는 정면으로 배열됩니다. QBC, QTC, QBT와 같은 코드는 이러한 4행 조합을 나타냅니다. 이는 항공우주, 공작 기계 및 고정밀 회전 응용 분야에서 일반적입니다.
각각의 추가 베어링은 전체 축 강성을 증가시키지만 비용, 열 발생 및 장착 복잡성도 추가합니다. 대부분의 응용 분야에서는 일치하는 DB 쌍 또는 이중열 베어링이면 충분합니다.
예압은 기계가 시동되기 전에 베어링 쌍에 적용되는 축방향 하중입니다. 이는 내부 틈새를 제거하고 부하 영역을 확대하며 전동체가 전동면과 지속적으로 접촉하도록 유지합니다. 예압이 없으면 앵귤러 콘택트 베어링이 미끄러지고 소음이 발생하며 위치 정확도가 떨어질 수 있습니다.
예압에는 강체와 스프링이라는 두 가지 종류가 있습니다.
위치 예압이라고도 하는 강성 예압은 내부 또는 외부 링 면을 올바른 폭 차이로 연마하여 베어링 쌍에 내장됩니다. 장착 너트나 볼트로 조인 엔드 커버를 조이면 링이 서로 강제로 결합되고 예압이 고정됩니다. 이는 특정 베어링 그룹에 대해 가능한 가장 높은 강성을 제공합니다. 일치하는 베어링은 면을 연마하여 이를 달성합니다. 한 쌍이 표준 베어링으로 만들어지면 설계자는 동일한 예압을 생성하기 위해 서로 다른 폭의 내부 및 외부 스페이서를 삽입할 수 있습니다. 위험은 온도 변화, 특히 내부 링과 외부 링 사이의 델타로 인해 예압이 변경된다는 것입니다. 고속으로 실행되는 DB 쌍에서는 열 증가로 인해 예압이 증가하고 열 축적이 발생할 수 있습니다.
정압 예압이라고도 하는 스프링 예압은 고정된 축력을 적용하기 위해 외부 링 뒤에 있는 스프링 세트를 사용합니다. 이는 설계자가 열팽창으로부터 보호하기를 원하는 고속 스핀들 또는 경부하 샤프트에 사용됩니다. 스프링은 다양한 온도와 약간의 마모에 걸쳐 예측 가능한 축력을 유지하지만 어셈블리의 강성은 견고하게 예압된 쌍보다 낮습니다.
예압 등급을 선택할 때 작동 속도를 염두에 두십시오. 무거운 예압은 강성을 증가시키지만 마찰 토크와 작동 온도를 높입니다. 가벼운 예압은 고속 및 저열에 더 좋지만, 무거운 절삭 부하에서는 지지력이 떨어집니다. 확실하지 않은 경우 중간 예압 등급으로 시작하고 시험 실행 중 온도 상승으로 검증하십시오.
베어링 사양을 작성하는 방식에 따라 사용 가능한 장치를 받을지, 보기에는 좋지만 호환되지 않는 부품이 들어 있는 상자를 받을지 여부가 결정됩니다. 차원 시리즈만으로는 결코 충분하지 않습니다.
조달 관점에서 볼 때 공장이 제어된 연삭 공정을 갖추고 측정 데이터를 기록하는지 확인하는 것도 가치가 있습니다. 자동화된 검사와 표준화된 분류 기능을 갖춘 생산 라인에서 생산되는 베어링은 일관된 예압을 유지할 가능성이 더 높습니다. 많은 산업 기계에서 고정측에는 한 쌍의 앵귤러 콘택트 베어링을 사용하고 자유측에는 한 쌍의 앵귤러 콘택트 베어링을 사용합니다. 깊은 홈 볼 베어링 축 변위를 허용합니다. 시스템 설계자가 해당 열팽창 경로를 고려했는지 확인하십시오.
앵귤러 콘택트 베어링 배열을 선택하는 것은 코드를 기억하는 것이 아닙니다. 강성, 축 하중 경로, 열 성장 및 속도를 제어하는 것입니다. 배열부터 시작하여 올바른 예압을 추가하고 일치하는 쌍을 분리할 수 없는 단위로 처리하십시오. 그렇게 하면 베어링이 설계된 대로 작동하게 됩니다. 배열 결정을 건너뛰면 베어링 정밀도가 아무리 높아도 시스템이 조기 가열, 진동 또는 조기 고장으로부터 보호되지 않습니다.
저작권 © Ningbo Demy (D&M) Bearings Co., Ltd. 모든 권리 보유.
OEM/ODM 산업용 베어링 제조업체
Search
Language
