원통형 롤러 베어링은 자동차, 제조 및 중장비와 같은 산업 전반에 걸쳐 다양한 기계 시스템에서 중요한 역할을합니다. 높은 방사형 하중 용량과 강력한 설계로 유명한이 베어링은 최소한의 마찰로 회전 샤프트를 지원하도록 설계되었습니다. 그러나 엔지니어와 기계 운영자 사이의 일반적인 질문은 다음과 같습니다. 원통형 롤러 베어링이 축 방향 하중을 처리 할 수 있습니까? 이 기사는 원통형 롤러 베어링의 축 방향 하중 처리 기능에 대한 심층적 인 탐색을 제공하며 기술적 인 통찰력, 실질적인 고려 사항 및 명확한 예제가 완성됩니다.
원통형 롤러 베어링 이해 : 구조 및 기능
원통형 롤러 베어링은 베어링 축과 평행하게 배열 된 일련의 원통형 롤러 인 고유 한 구조로 정의됩니다. 이 디자인은 구형 롤링 요소를 사용하는 볼 베어링과 구별됩니다. 롤러와 raceways 사이의 선형 접촉은 더 큰 접촉 영역을 허용하여 하중 분포를 향상시키고 베어링이 더 높은 방사형 하중을 효율적으로 처리 할 수있게합니다.
테이퍼 또는 구형 롤러 베어링과 달리 원통형 롤러 베어링은 본질적으로 축 하중을 위해 설계되지 않았습니다. 그들의 주요 함수는 특히 고속 회전 및 높은 방사형 힘을 포함하는 응용 분야에서 방사형 하중을지지하는 데있다. 이 베어링은 일반적으로 축 변위 또는 축 하중을 수용 할 수있는 능력이 다르면서 NU, N, NJ 및 NUP 유형과 같은 여러 유형으로 나뉩니다.
예 :
| 베어링 타입 |
방사형 부하 용량 축 |
방향 하중 기능 |
축 변위 |
| 누 |
매우 높습니다 |
없음 |
예 |
| 뉴저지 |
높은 |
제한 (한 방향) |
부분적 |
| NUP |
높은 |
보통 (양방향) |
제한된 |
이 표는 NJ 및 NUP와 같은 특정 구성 만 어느 정도의 축 방향 하중을 관리 할 수 있음을 보여줍니다. 그러나 어느 정도? 더 깊이 탐구합시다.
원통형 롤러 베어링이 축 방향 하중을 처리 할 수 있습니까?
짧은 대답은 예이지만 제한이 있습니다 . 표준 원통형 롤러 베어링은 주로 축 방향 하중을 처리하도록 설계되지 않았으며, NJ 및 NUP와 같은 특정 유형은 축 방향 힘을 제한적으로 수용 할 수 있습니다.
NJ 형 베어링의 축 방향 하중 처리
NJ 형 베어링은 내부 링의 한쪽에 어깨와 별도의 추력 칼라를 특징으로합니다. 이 구성을 통해 베어링은 축 방향 하중을 한 방향으로 지원할 수 있습니다. 그러나 그들이 견딜 수있는 축 하중의 양은 추력 볼 베어링 또는 테이퍼 롤러 베어링과 같은 축 방향 힘을 위해 특별히 설계된 베어링의 양보다 상당히 낮습니다.
이 베어링은 일반적으로 기어 박스 및 압축기와 같은 응용 분야에서 일반적으로 사용되며, 이곳에서 중간 정도의 축력은 방사형 힘 또는 열 팽창의 2 차 효과로 발생합니다. 그러나 조기 마모 또는 베어링 고장을 유발할 수 있으므로 축 하중이 제조업체의 사양을 초과하지 않도록하는 것이 중요합니다.
NUP 형 베어링의 축 방향 하중 처리
NUP 형 원통형 롤러 베어링은 약간 더 나은 축 하중 처리 성능을 제공합니다. 여기에는 내부 링에 2 개의 고정 어깨가 있고 외부 링에 1 개의 고정 된 플러스 플랜지 1 개가 포함되어 양방향 으로 축 하중을지지 할 수 있습니다 . 이를 통해 전기 모터 및 철도 차축 상자와 같은 작은 양방향 축 하중이있는 응용 분야에 적합합니다.
그러나 NUP 형 베어링에서도 축 방향 하중 용량은 일반적으로 일부일 뿐입니다. 방사형 용량의 예를 들어, 100kN 방사형 하중에 대한 NUP 베어링은 10-15kN의 축 하중 만 관리 할 수 있습니다. 따라서 설계자는 예상 하중을 신중하게 계산하고 그에 따라 올바른 베어링 유형을 선택해야합니다.
축 방향 하중에 원통형 롤러 베어링을 사용할 때의 엔지니어링 고려 사항
사용 여부를 결정할 때 축 방향 하중과 관련된 응용 분야의 원통형 롤러 베어링은 다음과 같은 몇 가지 엔지니어링 요소를 고려해야합니다.
부하 비율 분석 : 엔지니어는 방사형 부하와 축 방향 부하 사이의 비율을 평가해야합니다. 축 하중이 방사형 하중의 20-25%를 초과하면 다른 베어링 유형이 더 적합 할 수 있습니다.
주택 및 샤프트 정렬 : 오정렬은 롤러, 특히 축 방향 힘 하에서 스트레스를 악화시킬 수 있습니다. 적절한 정렬은 부하 분포를 보장합니다.
속도 및 윤활 : 속도가 높으면 특히 축력이 존재할 때 마찰과 열 발생이 증가 할 수 있습니다. 금속-금속 접촉을 방지하려면 적절한 윤활이 필수적입니다.
마운팅 구성 : NJ 및 NUP 유형의 올바른 장착은 적절한 축 하중 처리에 중요합니다. 부적절한 어셈블리는 미끄러짐 또는 플랜지 변형을 일으킬 수 있습니다.
축 방향 하중 적합성에 대한 예제 계산
방사형 용량이 120 kN이고 축 제한이 12 kN 인 NJ 유형 베어링을 고려해 봅시다. 적용에 90 kN의 방사형 하중 및 10kN의 축 하중이 포함되면 비율은 다음과 같습니다.
축 / 방사형 하중 비율 = 10 / 90 = 0.111 또는 11.1%
11.1%가 안전한 한도 내에 있기 때문에 (일반적으로 15-20% 미만),이 베어링은 적합한 것으로 간주 될 수 있습니다. 윤활 및 정렬과 같은 다른 조건이 적절하게 해결됩니다.
더 나은 축 방향 하중지지를위한 대안
시스템의 축 방향 하중이 중요하다면 전용 축 방향지지를 제공하는 대체 베어링 유형을 고려하는 것이 더 현명 할 수 있습니다. 몇 가지가 있습니다 :
| 베어링 타입 |
방사형 부하 |
축하 |
전형적인 응용 프로그램 |
| 테이퍼 롤러 베어링 |
높은 |
높은 |
차량 허브, 기어 박스 |
| 추력 볼 베어링 |
낮은 |
매우 높습니다 |
저속 축 방향 하중 응용 |
| 각도 접촉 베어링 |
보통의 |
적당한 높이 |
펌프, 공작 기계 |
이 테이블은 이유를 강조합니다 원통형 롤러 베어링은 종종 방사형 우세 하중 응용 프로그램을 위해 선택됩니다. 진정한 축 지지대를 위해 테이퍼 또는 각도 접촉 베어링이 종종 더 적합합니다.
결론
원통형 롤러 베어링은 방사형 하중에 대해서는 예외적이지만 기능이 제한적 입니다. 축력과 관련하여 NJ 및 NUP와 같은 유형은 약간의 유연성을 제공하지만 축 방향 하중 등급은 본질적으로 낮습니다. 엔지니어와 디자이너의 경우 이러한 한도를 이해하고 실제 애플리케이션 요구에 따라 적절한 베어링 유형을 선택해야합니다.
부하 요구 사항을 신중하게 분석하고 기술 문서를 컨설팅하고 설계 제한을 고려하여 빛에서 중간 정도의 축 방향 힘과 관련된 응용 분야에서 원통형 롤러 베어링을 안전하게 사용할 수 있습니다. 그러나 축 방향 하중이 우세 할 때 특수 베어링 유형으로 전환하는 것이 권장되는 것이 아니라 장기 신뢰성과 효율성에 필요합니다.
