베어링의 정밀도, 제조 공차, 궤도면과 볼 사이의 내부 간극 또는 '유격' 수준 사이의 관계를 둘러싼 약간의 혼란이 있습니다.여기에서 소형 및 초소형 베어링 전문가인 JITO Bearings의 전무이사인 Wu Shizheng이 이 신화가 지속되는 이유와 엔지니어가 주의해야 할 사항에 대해 설명합니다.
제2차 세계대전 동안 스코틀랜드의 한 군수품 공장에서 스탠리 파커라는 잘 알려지지 않은 사람이 참 위치 개념 또는 오늘날 우리가 알고 있는 기하학적 치수 및 공차(GD&T)라는 개념을 개발했습니다.Parker는 어뢰용으로 제조되는 일부 기능 부품이 검사 후 거부되었지만 여전히 생산에 투입되고 있음을 발견했습니다.
면밀히 조사한 결과 그는 허용 오차 측정이 원인이라는 것을 발견했습니다.기존의 XY 좌표 공차는 정사각형 모서리 사이의 곡선형 원형 공간에서 한 점을 차지하더라도 부품을 제외하는 정사각형 공차 영역을 생성했습니다.그는 도면 및 치수라는 제목의 책에서 실제 위치를 결정하는 방법에 대한 연구 결과를 발표했습니다.
*내부 통관
오늘날 이러한 이해는 내부 간극 또는 보다 구체적으로 방사형 및 축방향 유격으로 알려진 일정 수준의 유격 또는 느슨함을 나타내는 베어링을 개발하는 데 도움이 됩니다.레이디얼 플레이는 베어링 축에 수직으로 측정된 클리어런스이고 축 플레이는 베어링 축에 평행하게 측정된 클리어런스입니다.
이 유격은 처음부터 베어링에 설계되어 베어링이 온도 팽창과 같은 요인과 내부 링과 외부 링 사이의 부속품이 베어링 수명에 미치는 영향을 고려하여 다양한 조건에서 하중을 지탱할 수 있도록 합니다.
특히 간극은 소음, 진동, 열 응력, 편향, 하중 분포 및 피로 수명에 영향을 미칠 수 있습니다.내부 링이나 샤프트가 외부 링이나 하우징에 비해 사용 중에 더 뜨거워지고 확장될 것으로 예상되는 상황에서는 더 높은 반경 방향 유격이 바람직합니다.이 상황에서 베어링의 유격이 줄어듭니다.반대로 외륜이 내륜보다 팽창하면 유격이 커집니다.
샤프트와 하우징 사이에 정렬 오류가 있는 시스템에서는 더 높은 축 방향 유격이 바람직합니다. 정렬 오류로 인해 내부 간극이 작은 베어링이 빠르게 고장날 수 있기 때문입니다.클리어런스가 클수록 접촉각이 높아지기 때문에 베어링이 약간 더 높은 스러스트 하중에 대처할 수 있습니다.
*비품
엔지니어가 베어링 내부 간극의 올바른 균형을 맞추는 것이 중요합니다.유격이 충분하지 않은 지나치게 조인 베어링은 과도한 열과 마찰을 발생시켜 볼이 궤도에서 미끄러지고 마모를 가속화합니다.마찬가지로 간격이 너무 크면 소음과 진동이 증가하고 회전 정확도가 떨어집니다.
간격은 다른 맞춤을 사용하여 제어할 수 있습니다.공학적 맞춤은 두 결합 부품 사이의 간격을 나타냅니다.이것은 일반적으로 구멍에 있는 샤프트로 설명되며 샤프트와 내부 링 사이 및 외부 링과 하우징 사이의 조임 또는 느슨함 정도를 나타냅니다.일반적으로 느슨한 여유 끼워맞춤 또는 꽉 조이는 억지 끼워맞춤으로 나타납니다.
내부 링과 샤프트 사이의 꽉 끼움은 제자리를 유지하고 열과 진동을 생성하고 성능 저하를 유발할 수 있는 원치 않는 연면 또는 미끄러짐을 방지하는 데 중요합니다.
그러나 억지끼워맞춤은 내부 링이 확장되면서 볼 베어링의 간극을 줄입니다.방사형 유격이 적은 베어링에서 하우징과 외륜 사이에 유사하게 꼭 맞으면 외륜이 압축되고 간극이 훨씬 더 줄어듭니다.이로 인해 음의 내부 간극이 발생하여 구멍보다 샤프트가 효과적으로 더 커지게 되고 과도한 마찰과 조기 파손으로 이어집니다.
목표는 정상적인 조건에서 베어링이 작동할 때 제로 작동 유격을 갖는 것입니다.그러나 이를 달성하는 데 필요한 초기 방사형 플레이는 볼이 미끄러지거나 미끄러지는 문제를 일으켜 강성과 회전 정확도를 감소시킬 수 있습니다.이 초기 방사형 유격은 사전 로드를 사용하여 제거할 수 있습니다.사전 하중은 내부 또는 외부 링에 대해 장착된 와셔 또는 스프링을 사용하여 베어링이 장착된 후 영구적인 축 방향 하중을 베어링에 가하는 수단입니다.
엔지니어는 또한 링이 더 얇고 변형되기 쉽기 때문에 얇은 섹션 베어링에서 클리어런스를 줄이는 것이 더 쉽다는 사실을 고려해야 합니다.소형 및 초소형 베어링 제조업체인 JITO Bearings는 고객에게 샤프트-하우징 맞춤에 더 많은 주의를 기울여야 한다고 조언합니다.샤프트가 둥글지 않으면 얇은 링이 변형되고 소음, 진동 및 토크가 증가하기 때문에 샤프트 및 하우징 진원도도 얇은 유형의 베어링에서 더 중요합니다.
*공차
방사형 및 축방향 유격의 역할에 대한 오해로 많은 사람들이 유격과 정밀도, 특히 더 나은 제조 공차로 인한 정밀도 사이의 관계를 혼동했습니다.
어떤 사람들은 고정밀 베어링은 유격이 거의 없어야 하고 매우 정확하게 회전해야 한다고 생각합니다.의도적으로 느슨한 유격을 갖도록 설계된 고정밀 베어링일지라도 느슨한 방사형 유격은 덜 정밀하게 느껴지고 품질이 낮은 인상을 줍니다.예를 들어, 우리는 과거에 일부 고객에게 고정밀 베어링을 원하는 이유를 물었고 그들은 "유격을 줄이고 싶다"고 말했습니다.
그러나 허용 오차가 정밀도를 향상시키는 것은 사실입니다.대량 생산이 시작된 지 얼마 지나지 않아 엔지니어들은 완전히 똑같은 두 제품을 제조하는 것이 가능하더라도 실용적이지 않고 경제적이지 않다는 것을 깨달았습니다.모든 제조 변수가 동일하게 유지되더라도 한 단위와 다음 단위 사이에는 항상 미세한 차이가 있습니다.
오늘날 이것은 허용 또는 수용 가능한 공차를 나타내게 되었습니다.ISO(미터법) 또는 ABEC(인치) 등급으로 알려진 볼 베어링의 공차 등급은 내륜 및 외륜 크기와 링 및 레이스웨이의 진원도를 포함하여 허용 가능한 편차 및 커버 측정을 규제합니다.등급이 높을수록 공차가 엄격할수록 조립된 베어링이 더 정밀해집니다.
사용 중 부속품과 방사형 및 축방향 유격 사이의 올바른 균형을 유지함으로써 엔지니어는 이상적인 제로 작동 여유 공간을 달성하고 저소음과 정확한 회전을 보장할 수 있습니다.그렇게 함으로써 우리는 정밀도와 플레이 사이의 혼란을 해소할 수 있고 Stanley Parker가 산업 측정에 혁명을 일으킨 것과 같은 방식으로 우리가 베어링을 보는 방식을 근본적으로 바꿀 수 있습니다.
게시 시간: 2021년 3월 4일