깊은 홈 볼 베어링에 예압이 필요합니까? 완전한 가이드

깊은 홈 볼 베어링은 대부분의 표준 응용 분야에서 예압이 필요하지 않습니다. 이는 제어된 내부 틈새로 작동하도록 설계되었으며 예압은 고속 주행, 매우 가벼운 하중, 엄격한 소음 제한 또는 높은 강성 요구 사항과 같은 특정 상황에 대한 조건부 측정입니다. 이 기사에서는 깊은 홈 볼 베어링에 실제로 예압이 필요한 경우 예압이 실제로 무엇인지, 베어링 수명을 단축하지 않고 예압을 적용하는 방법에 대해 설명합니다.

볼 베어링의 예압이란 무엇입니까?

예압은 롤링 요소가 궤도와 지속적으로 접촉을 유지하도록 설치 중에 베어링에 가해지는 지속적인 축 방향 힘입니다. 이 힘은 중립, 무부하 상태의 베어링 내부에 존재하는 자유 축 유격을 제거합니다. 실제로 예압은 베어링의 내부 틈새를 제어된 압축 조건으로 변환합니다.

내부 클리어런스와 예압은 다릅니다. 내부 틈새는 공장에서 베어링에 설계된 내장 유격으로 C0, C2, C3 또는 유사한 등급으로 분류됩니다. 예압은 어셈블리 타임에 생성된 로드 상태입니다. 적용된 축방향 예압이 내부 클리어런스를 소비할 만큼 충분히 크면 작동 상태는 사실상 음의 클리어런스가 됩니다.

예압의 핵심 목적은 전동체가 미끄러지거나 순간적으로 전동면과의 접촉이 끊어지는 것을 방지하는 것입니다. 접촉이 연속되면 모션이 더 부드러워지고 충격력이 사라지며 베어링 어셈블리가 눈에 띄게 더 단단해집니다.

깊은 홈 볼 베어링에는 일반적으로 예압이 필요합니까?

아니요. 표준 레이디얼 하중과 적당한 속도에서 깊은 홈 볼 베어링은 예압 없이 작동하도록 설계 및 제조되었습니다. 표준 베어링에 내장된 내부 틈새는 열팽창과 정상적인 하중 편향을 수용합니다. 이것이 바로 사용 중인 대부분의 깊은 홈 볼 베어링이 상자에서 나온 그대로 정확하게 작동하는 이유입니다.

깊은 홈 볼 베어링은 내륜과 외륜 사이에 볼을 삽입한 후 케이지에 의해 균일한 간격으로 배치하는 콘래드 조립 방식을 사용합니다. 이 구조는 강제 축 접촉보다는 정의된 간격으로 주행하는 데 자연스럽게 적합합니다. 예압을 가하면 베어링이 설계된 틈새 기반 작동 상태에서 벗어나게 되며, 이는 응용 분야에서 요구하는 경우에만 정당화됩니다.

6000, 6200, 6300, 6800, 6900 등의 표준 시리즈는 모터, 펌프, 가전제품, 일반 동력 전달 장비에 예압 없이 설치됩니다. 많은 모터 제조업체는 예압 배열 없이 표준 베어링을 샤프트와 하우징에 직접 장착합니다. 이는 업계 전반의 기본 기대치이며 다음에 적용됩니다. 모터용 깊은 홈 볼 베어링 범용 베어링과 마찬가지로.

특별한 강성이나 소음 성능을 요구하지 않는 응용 분야의 경우 일반적으로 표준 밀봉 베어링으로 ​​충분합니다. 에이 밀폐형 6000 시리즈 깊은 홈 볼 베어링 예를 들어 고무 씰을 사용하면 설치 및 작동 중에 내부 여유 공간 상태를 유지하고 일반적인 모터 및 펌프 서비스에서 예압 없이 작동합니다.

도매 6000RS 탄소강 이중 고무 밀봉 깊은 홈 볼 베어링 Fac Zhejiang Yingfei Biotechnology Co., Ltd.는 중국 도매 6000RS 탄소강 이중 고무 밀봉 깊은 홈 볼 베어링 공장 및... 제품보기 →

깊은 홈 볼 베어링에는 언제 예압이 필요합니까?

작동 조건이 깊은 홈 볼 베어링을 표준 틈새가 설계된 범위 밖으로 밀어낼 때 예압이 관련됩니다. 아래 상황은 실무에서 가장 자주 발생하는 상황입니다.

고속 작동

dn 값(밀리미터 단위의 보어 직경에 샤프트 속도(rpm)을 곱한 값)이 고속 범위에 가까워지면 원심력으로 인해 롤링 요소가 외부 궤도면에서 떨어져 미끄러질 수 있습니다. 축방향 예압은 볼이 양쪽 궤도면과 지속적으로 접촉하도록 유지하여 미끄러짐과 발생하는 열을 방지합니다. 고속 모터 서비스를 위해, 고속 모터 등급 베어링 보다 엄격한 기하학적 제어로 제작되었지만 설치 방법은 여전히 속도와 일치해야 합니다. 이 범위에서는 가벼운 축 예압이 일반적이고 허용되는 엔지니어링 관행입니다.

고속에서의 가벼운 레이디얼 하중

반경 방향 하중이 매우 작을 때(일반적으로 베어링 동 정격 하중의 약 1~2% 미만), 롤링 요소가 안정적으로 구르지 못하고 대신 궤도 내부에서 미끄러질 수 있습니다. 이러한 미끄러짐으로 인해 마모가 발생하고 온도가 상승합니다. 가벼운 예압으로 볼과 궤도 사이에 안정적인 접촉력이 생성됩니다. 이것이 바로 이유이다 소형 깊은 홈 볼 베어링 소형 장비에 사용되는 소형 모터에는 고속으로 작동할 때 스프링이 미리 장착되는 경우가 많습니다.

도매 MR104ZZ 소형 깊은 홈 볼 베어링 공장, 제조사 - Zh Zhejiang Yingfei Biotechnology Co., Ltd.는 중국 도매 MR104ZZ 소형 깊은 홈 볼 베어링 공장 및 제조업체, 세부 정보입니다... 제품보기 →

가변 또는 충격 하중

하중의 방향이나 크기가 자주 변경되면 베어링 틈새로 인해 잠시 접촉이 손실되고 하중이 돌아올 때 충격이 발생합니다. 예압은 틈새를 제거하므로 하중 역전을 통해 롤링 요소가 접촉을 유지하여 충격 소음과 기계적 피로를 줄입니다.

엄격한 소음 또는 진동 제한

예압은 내부 틈새를 흡수하고 제어되지 않은 볼 움직임을 제한하여 베어링에서 방출되는 소음을 줄입니다. 소음이나 진동 제한이 엄격한 응용 분야에서는 예압이 약한 베어링이 느슨하게 작동하는 동일한 베어링보다 더 조용하게 작동합니다. 지속적으로 조용한 작동을 위해, 저소음 깊은 홈 베어링 응용 분야에 필요한 예압에 추가로 제조 공차 제어 수준을 추가합니다.

높은 강성 또는 위치 정확도

예압은 베어링의 탄성 편향 영역을 압축하므로 하중 변화에 따라 샤프트 위치가 덜 이동합니다. 공작 기계 스핀들, 포지셔닝 스테이지 및 측정 장비는 안정적인 샤프트 위치를 유지하기 위해 이 효과에 의존합니다.

여전히 확실하지 않은 경우 다음 체크리스트를 실행해 보세요.

• dn값으로 볼 때 동작속도가 높은가요? 그렇다면 축방향 예압을 계획하십시오.
• 레이디얼 하중이 동정격 하중의 약 1~2% 미만입니까? 그렇다면 가벼운 예압을 권장합니다.
• 하중의 방향이 자주 바뀌거나 충격이 발생합니까? 그렇다면 예압이 베어링을 안정시킵니다.
• 소음이나 진동 제한이 엄격합니까? 그렇다면 예압과 저소음 베어링 등급을 결합하십시오.
• 하중이 안정적이고 중간 정도이며 대부분 방사형입니까? 그렇다면 예압 없이 설치하십시오.

깊은 홈 볼 베어링에 축방향 예압을 적용하는 방법

Preload가 필요하다는 것을 확인했다면 다음 질문은 이를 어떻게 적용하느냐이다. 세 가지 방법이 일반적으로 사용됩니다.

스프링 예압

가장 관대한 방법은 스프링 프리로드입니다. 벨빌 와셔 또는 코일 스프링은 외부 링이나 내부 링에 제어된 축방향 힘을 가합니다. 열팽창으로 인해 베어링 시트 사이의 거리가 변경되더라도 스프링은 상대적으로 일정한 힘을 유지하므로 스프링 예압은 깊은 홈 볼 베어링에 가장 안전한 선택입니다. 이는 또한 하나의 베어링이 하중을 전달하고 스프링이 롤링 요소의 접촉을 유지하는 단일 베어링 구성을 위한 표준 솔루션이기도 합니다.

이중 베어링 배열

두 번째 방법은 두 개의 깊은 홈 볼 베어링을 정면 또는 후면으로 장착하는 방법입니다. 예압은 내륜 스페이서와 외륜 스페이서의 폭 차이로 설정됩니다. 가공된 스페이서는 두 베어링이 서로에게 가하는 축 방향 힘의 양을 나타냅니다. 이 구성은 더 견고한 시스템을 생성하지만 정확한 스페이서 가공과 신중한 조립이 필요합니다.

잠금 너트 또는 엔드 커버 조정

세 번째 방법은 잠금 너트 또는 엔드 커버를 사용한 견고한 축 위치 지정입니다. 베어링은 내부 틈새가 흡수될 때까지 축 방향으로 고정됩니다. 이 방법은 간단하지만 조임력을 측정하기 어렵고 열팽창으로 인해 올바른 예압이 과도한 예압으로 빠르게 전환될 수 있기 때문에 가장 관대합니다.

대략적인 기준으로 깊은 홈 볼 베어링의 축방향 예압은 일반적으로 베어링의 축방향 동적 정격 하중의 약 0.5~2% 범위에 속합니다. 정확한 값은 베어링 크기, 작동 속도 및 응용 분야에 필요한 강성에 따라 다르므로 이 수치를 최종 사양이 아닌 시작점으로 취급하십시오. 베어링 제조업체는 특정 작업에 권장되는 예압을 확인해야 합니다.

과도한 예압의 위험과 이를 방지하는 방법

너무 많은 예압을 적용하는 것은 너무 적게 적용하는 것보다 더 일반적인 현장 문제입니다. 예압력이 과도하면 전동체와 전동면 사이의 마찰이 급격하게 증가하고 첫 번째로 눈에 보이는 징후는 작동 온도의 상승입니다. 하우징 온도가 주변보다 약 30°C 이상 지속적으로 유지되면 예압, 여유 등급 또는 윤활유를 검토해야 한다는 경고입니다.

온도가 상승하면 두 번째 문제인 윤활유 성능 저하가 가속화됩니다. 그리스나 오일의 피막 강도가 떨어지면 금속 간 접촉이 뒤따르며 마모가 빠르게 가속화됩니다. 동시에 예압이 내부 응력 상태에 추가되어 계산된 피로 수명이 단축되기 때문에 유효 베어링 하중은 외부 하중보다 높습니다.

비정상적인 소음은 또 다른 유용한 신호입니다. 예압이 적절하게 적용된 베어링은 느슨한 베어링보다 조용하게 작동하지만, 예압이 너무 높으면 롤링 요소가 궤도를 변형할 때 더 높은 음의 윙윙거리는 소리나 거친 소리가 납니다. 예압을 가한 후 소음이 증가하면 다른 매개변수를 변경하기 전에 먼저 예압 힘을 줄이십시오. 소음이 나는 베어링의 원인에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하세요. 깊은 홈 볼 베어링의 소음 및 진동 제어 .

염두에 두어야 할 설계 수준의 위험도 있습니다. 깊은 홈 볼 베어링은 응용 분야에서 빈번하고 정확한 양방향 축 위치 지정이 필요한 경우 이상적인 선택이 아닙니다. 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 축 예압을 전달하고 더 나은 축 강성을 제공하도록 특별히 설계되었습니다. 위치 정확도가 구동 요구 사항인 경우 깊은 홈 볼 베어링의 예압을 높이기로 결정하기 전에 베어링 유형을 다시 고려하십시오.

베어링 주문 시 예압 요구 사항을 지정하는 방법

표준 깊은 홈 볼 베어링은 예압 없이 배송됩니다. 예압은 조립 시점에 생성됩니다. 베어링의 내부 클리어런스 등급은 사용 중에 적용될 수 있는 예압의 양에 직접적인 영향을 미치기 때문에 주문 과정에서는 여전히 예압 계획을 반영해야 합니다.

예압 목표와 함께 내부 틈새 등급을 선택합니다. C3 클리어런스는 열팽창을 위한 공간을 남겨두고 축방향 예압이 감소된 유효 클리어런스에 대해 작용하기 때문에 고온 또는 고속 작동에 일반적입니다. 최소한의 내부 유격이 허용되는 정밀 응용 분야의 경우 C2 또는 더 엄격한 간격 등급을 지정할 수 있습니다. 요구사항을 공급업체에 전달할 때 틈새 등급과 예압력을 명확하게 명시하십시오.

적용 분야에 일관된 예압을 지닌 일치하는 베어링 쌍이 필요한 경우 순서대로 명시하십시오. 예압된 쌍 구성용 베어링은 일치하는 치수로 선택하거나 제조해야 합니다. 표준 기성 쌍은 동일한 예압 동작을 보장하지 않습니다.

맞춤형 구성에는 특별한 주의가 필요합니다. 확장된 내부 링, 특수 씰 또는 수정된 케이지 재료와 같은 비표준 설계는 예압 방법과 상호 작용할 수 있습니다. 설계 단계에서 제조업체와 예압력 및 틈새 등급을 논의하면 배송된 부품이 의도한 예압을 달성할 수 없는 상황을 방지할 수 있습니다. 맞춤 요구사항의 경우, 맞춤형 비표준 베어링 솔루션 애플리케이션의 예압 및 틈새 사양에 맞게 조정할 수 있습니다.

맞춤형 비표준 볼 베어링 제조업체, 공급업체 중국 비표준 볼 베어링 제조업체 및 OEM/ODM 비표준 베어링 공급업체인 Zhejiang Yingfei Biotechnology Co., Ltd.는... 제품보기 →

결론: 사전 로드는 기본값이 아닌 조건부 요구 사항입니다.

깊은 홈 볼 베어링에 예압이 필요한지 여부는 전적으로 작동 조건에 따라 달라집니다. 보통 속도의 표준 레이디얼 하중은 예압 없이 올바르게 작동합니다. 내부 틈새는 베어링 설계의 일부입니다. 고속, 매우 가벼운 하중, 가변 하중 방향, 엄격한 소음 제한 및 높은 강성 요구 사항 모두 축방향 예압 추가를 정당화합니다. 예압이 가해지면 스프링 기반 시스템이 가장 안전한 방법이며, 예압이 과하면 발열, 소음 및 베어링 수명 단축이 발생하므로 예압력은 보수적으로 유지해야 합니다.

표 1에 나열된 조건에 대해 응용 프로그램을 검토하십시오. 해당 조건이 적용되는 경우 베어링 주문 시 클리어런스 등급과 함께 예압을 계획하십시오. 해당 사항이 없으면 예압 없이 작동하도록 설계된 대로 정확하게 베어링을 설치하십시오.