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롤러 베어링의 정의, 종류, 특징

by HDBOLT 2023. 9. 8.

롤러 베어링은 회전 또는 진동하는 샤프트를 지지하기 위해 볼 베어링처럼 볼이 들어가는 대신 원통형, 테이퍼형 또는 구면 롤러를 사용하는 구름 베어링의 한 종류입니다. 롤러 베어링은 마찰을 줄이고 일반 베어링 또는 부싱보다 하중을 더 균등하게 분배하도록 설계되었습니다. 롤러 베어링은 다양한 용도에 적합하도록 다양한 구성으로 제공되며 롤러 베어링에 대해 더 자세히 알아보겠습니다.

롤러-베어링
롤러-베어링

롤러 베어링의 정의

구름 베어링은 롤링에 따라 대표적으로 볼베어링과 롤러 베어링으로 ​​구분되며, 롤러 베어링은 회전하거나 진동하는 샤프트를 지지하기 위한 베어링입니다. 각각 다른 종류의 롤러 베어링은 서로 다른 반경 방향이나 축 방향의 힘을 견딜 수 있으며, 롤러 베어링을 선택할 때는 특정 작업 조건에 맞춰 선택해야 합니다. 베어링을 선택할 때 주요 고려 사항을 알려드리겠습니다. 먼저, 베어링에 가해지는 하중의 크기, 방향 및 특성은 베어링은 선택하는 주요 요소입니다. 그리고 정상적인 상황에서는 속도가 베어링 선택에 영향을 미치지 않지만 속도가 매우 빠른 경우에는 베어링 선택 요소에 포함되어야 합니다. 일반적으로 롤러 베어링에 비해 볼 베어링이 제한 속도가 더 높으므로 고속의 경우는 볼 베어링이 선택에 우선시 돼야 하고, 베어링의 동일한 내경의 경우에 외경이 작을수록 원심력이 작아지기에 고속 작업에 적합합니다. 세부적인 롤러 베어링의 종류에는 주로 구면 롤러 베어링, 스러스트 구형 롤러 베어링, 테이퍼 롤러 및 원통형 롤러 베어링, 니들 롤러 베어링 및 기타 구조 유형들이 포함됩니다.

롤러 베어링의 종류

롤러 베어링의 대표적인 종류 5가지에 대해서 자세하게 알아보겠습니다. 첫 번째로는 원통형 롤러 베어링입니다. 원통형 롤러 베어링은 롤러를 가이드하는 두 개의 궤도(내부 링과 외부 링) 사이에 고정된 원통형 롤러로 구성되어 있으며, 롤러는 일반적으로 직선형이며 길이 대 직경 비율이 높아 방사형 하중 지지 능력이 우수합니다. 주로 방사형 하중을 처리하도록 설계되었지만 설계에 따라 일부 축 방향 하중도 견딜 수도 있습니다. 원통형 롤러 베어링은 보통 전동기, 기어박스, 펌프, 공작기계 스핀들 등의 용도에 사용됩니다. 두 번째로는 테이퍼형 롤러 베어링입니다. 테이퍼 롤러 베어링은 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 테이퍼진 원추형 롤러를 가지고 있습니다. 이 설계를 통해 방사형 하중과 축방향 하중을 모두 지지할 수 있으므로 복합 하중이 있는 용도에 적합하며, 원통형 롤러 베어링보다 축방향 하중 전달 능력이 높습니다. 테이퍼 롤러 베어링은 자동차 휠 허브, 중량이 큰 트럭 및 산업 장비에서 흔히 볼 수 있습니다. 세 번째는 구면 롤러 베어링인데, 구면 롤러 베어링은 내부 링과 외부 링에 두 개의 경주로에 의해 가이드되는 통 모양의 롤러를 가지고 있습니다. 이 설계를 통해 불량 정렬을 수용하고 샤프트의 편향을 보상할 수 있습니다. 무거운 방사형 하중과 어느 정도의 축방향 하중을 처리할 수 있으므로 높은 하중과 정렬 불량이 있는 분야에 적합하고, 주로 구형 롤러 베어링은 중장비, 광산 장비 및 샤프트가 동적으로 어긋나는 경우에 사용됩니다. 네 번째, 니들 롤러 베어링입니다. 니들 롤러 베어링은 길고 얇은 원통형 롤러로 길이 대 직경 비율이 높습니다. 공간이 제한된 용도를 위해 설계되었으며, 높은 방사형 하중 전달 용량을 가지며 고속 분야에 적합합니다. 대부분 니들 롤러 베어링은 자동차 변속기, 엔진 및 소형 전기 제품에 일반적으로 사용됩니다. 마지막은 스러스트 롤러 베어링이며, 스러스트 롤러 베어링은 원통형 또는 테이퍼형 롤러를 사용하며 축방향 하중을 처리할 수 있도록 설계되었으며, 스러스트 또는 축방향 힘이 존재하는 용도에 자주 사용됩니다. 상당한 축 방향 하중을 전달할 수 있으며 방사형 하중도 수용할 수 있습니다.  주로 스러스트 롤러 베어링은 자동차 변속기, 중기계, 산업 장비 등의 용도에 사용됩니다.

롤러 베어링의 특징

롤러 베어링은 볼 베어링에 비해 더 높은 부하 용량, 무거운 하중에서 향상된 성능, 오정렬에 대한 더 큰 허용 오차 등 여러 가지 장점을 제공합니다. 그러나 설계 및 제조가 더 복잡할 수 있으며 효과적으로 작동하려면 윤활이 필요한 경우가 많습니다. 롤러 베어링의 특징으로는 여러 가지가 있는데 그중에 대표적인 것들에 대해 알아보겠습니다. 롤러 베어링의 특징으로는 자동 정렬 성능을 가지고 있으며, 윤활이 매우 중요합니다. 윤활은 베어링에서 매우 중요하며, 윤활유로 인해 마찰 저항을 감소시킬 뿐만 아니라 열 발산, 접촉 응력 감소, 진동 흡수 및 부식방지에도 제 역할을 해줍니다. 또한 내부와 외부, 2개의 링을 분리하여 설치 및 분해가 용이합니다. 그리고 롤러 베어링은 마찰계수가 작고 축 방향으로 움직입니다.