이번 포스팅은 미끄럼 베어링에 대해서 알아보겠습니다. 미끄럼 베어링은 평면 베어링, 부싱 또는 슬리브 베어링으로도 알려진 슬라이딩 베어링과 같은 말입니다. 미끄럼 베어링은 두 표면 사이에 마찰이 적고 부드러운 움직임을 제공하는 데 사용되는 필수적인 기계적 부품이며, 마찰을 줄이기 위해 볼이나 롤러를 사용하는 볼 베어링, 롤러 베어링과 달리 슬라이딩 베어링은 윤활 필름으로 분리하면서 한 표면을 다른 표면으로 미끄러지도록 하여 작동합니다. 이러한 베어링은 다양한 산업 분야에서 응용할 수 있으며 특히 단순성, 신뢰성 및 비용 효율성이 필수적인 상황에서 유용합니다. 슬라이딩 베어링에 대해 더 자세히 알아보겠습니다.
미끄럼 베어링의 구성
미끄럼 베어링의 구성에 대해서 알아보겠습니다. 미끄럼 베어링의 핵심 구성 요소는 베어링 슬리브이며, 일반적으로 청동, 황동, 강철 또는 플라스틱과 같은 재료로 만들어집니다. 슬리브는 원통형 또는 플랜지형 튜브로 샤프트 위에 끼워져 마찰을 최소화하여 회전할 수 있고, 저널의 마멸을 방지하는 역할을 합니다. 미끄럼 베어링의 윤활부는 윤활 필름에 의존하여 슬라이딩 표면 사이의 마찰과 마모를 줄이며, 윤활제는 용도에 따라 오일, 그리스 또는 심지어 자체 윤활 물질의 형태가 될 수 있습니다. 많은 응용 분야에서, 베어링 슬리브는 베어링에 대한 지지 및 정렬을 제공하는 주변 구조 또는 하우징 내에 장착됩니다. 하우징 재료는 응용 분야의 요구 사항에 따라 달라질 수 있습니다.
미끄럼 베어링의 종류
미끄럼 베어링의 종류에 대해서 알아보겠습니다. 대표적으로 두 가지 종류로 구분되는데 첫 번째 로스러스트 미끄럼 베어링은 축선 방향 하중을 지지하고 축방향으로 상대 운동을 가능하게 하도록 설계되어 있으며, 세부적으로는 단일제 베어링, 분할 베어링으로 나뉘어 있고, 보통 프로펠러 및 축류 팬과 같은 용도에 자주 사용됩니다. 단일제 베어링은 구조가 간단하여 경하중의 저속용에 쓰이며, 베어링 하우징이 끼워 고정된 축을 지지하는데 주로 사용하며 베어링 하우징 상부에는 윤활을 위한 급유구가 있습니다. 분할 베어링은 본체와 캡으로 분할되어 있는 베어링이며, 중하중의 고속용에 사용됩니다. 베어링의 유격 조정은 분할 면에 심을 넣어 적절하게 유지하며 안쪽면에는 원활한 윤활을 위해 오일 홈이 있습니다. 또 다른 종류로는 레이디얼 미끄럼 베어링이 있는데 이 베어링은 축에 직각인 반경 반향 하중을 지지하며, 저널 베어링과 플랜지 베어링, 그리고 피벗 베어링, 칼라 베어링 등이 있으며, 보통 전기모터나 펌프, 가전제품, 자동차 등 여러 산업 및 기계에 적용됩니다. 저널 베어링은 가장 일반적인 미끄럼베어링 유형으로 회전축을 감싸는 원통형 슬리브로 구성되어 있으며, 플랜지 베어링은 슬리브의 한쪽 끝에 플랜지가 확장되어 있어 추가적인 지지력을 제공하고 정렬을 돕고, 베어링을 축방향으로 고정해야 하는 용도에 일반적으로 사용됩니다. 피벗 베어링은 절구 베어링이라고도 불리며, 세워져 있는 축에 스러스트 하중을 받을 때 사용하며, 칼라 베어링은 수평으로 된 축이 스러스트 하중을 받을 때 사용하는 베어링으로 여러 단의 칼라가 배열돼 있어 베어링의 길이가 비교적 깁니다.
미끄럼 베어링의 특징과 재료
미끄럼 베어링의 특징에 대해 알아보겠습니다. 미끄럼 베어링은 축하 중을 받치고 있기 때문에 회전 중 유막의 상태가 중요한 역할을 합니다. 유막의 상태가 좋지 않으면 베어링 슬리브와 축이 직접 접촉하게 되어 마모가 될 수 있으며, 상황에 맞는 적절한 윤활제를 사용하는 게 좋습니다. 베어링의 재료는 마모도가 낮고, 면압 강도와 내식성이 높아야 됩니다. 녹아서 붙어버리지 않을 재료를 사용해야 하며, 비슷한 성질의 금속이나 비금속을 택해야 합니다. 비금속에는 어떤 재료들이 있는지 알아보겠습니다. 흑연은 고체 윤활제 역할을 함으로써 별도의 윤활제가 필요 없는 것이 특징이며, 플라스틱은 윤활유가 없는 상태에서도 마찰 계수가 낮고 내 마멸성도 높으며 경계 윤활성이 좋아 베어링 재료로 적합한 비금속 재료입니다. 고무는 물과 같이 저점도 윤활제의 역할을 하며 마찰 계수가 작고 진동과 충격의 흡수가 우수해 백 메탈에 부착해서 주로 사용합니다. 이 외에도 비금속 재료들이 있지만 대표적인 세 가지만 알아보았습니다. 금속 재료는 재료에 따라 사용환경이 다른 경우가 많은데 대표적인 몇 가지만 알아보겠습니다. 화이트메탈은 주석, 아연, 납, 안티몬의 합금이며, 배빗메탈이라고도 불리며 성능이 가장 우수해 내연기관을 비롯한 각종 기계의 베어링으로 널리 사용되고 있지만, 단점으론 피로 강도, 면압 강도가 낮습니다. 주철, 황동, 청동은 내 마멸성이 높고, 충격에 강하지만 고속 회전에서는 녹아 눌어붙을 경우가 있기에 공작기계의 메인베어링으로 쓰이며 보통 저속이나 중속에 사용하는 것이 특징입니다. 켈밋은 구리와 납의 합금이며 피로 강도와 내열성이 높아서 고속의 중하중 내연기관용 베어링으로 많이 사용하며, 카드뮴 합금도 화이트 메탈에 비해 피로 강도와 내열성이 높기에 켈밋과 마찬가지로 중하중 내연기관에 널리 사용됩니다.