베어링은 상대 운동을지지하면서 움직이는 부품 간의 마찰을 줄이기 위해 설계된 기계 구성 요소의 패밀리입니다.
거의 매주 거의 새로운 유행이 떠오르면서, 당신은 거의 확실히 지난 몇 년 동안 어느 시점에서 Fidget 스피너를 만났습니다. 이 작은 멍청한 장난감은 폭풍으로 세상을 차지했으며 나이 그룹은 면역력이 없었습니다. 그들의 디자인이 더 이상 지나치게 창의적인 사람들에게 호소하지 않을 때, 그들은 볼 베어링을 넓히고 그들 자신의 제작에 대한 멋진 공무원을 포장하는 자체 버전을 만들기 시작했습니다.
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Fidget Spinners
그렇다면 볼 베어링은 정확히 무엇입니까? 알아 봅시다!
베어링 표면
볼 베어링은 상대 운동을지지하면서 움직이는 부품 간의 마찰을 줄이기 위해 설계된 기계 구성 요소 제품군의 한 멤버입니다.
베어링 유형
1. 슬라이딩 베어링
슬라이딩 베어링은 기계 요소가 미끄러질 수있는 평범한 표면 또는 홈이있는 표면을 포함하는 가장 간단한 형태의 베어링입니다. 그들은 제조에 저렴하며 선형 및 로타리 운동을 모두 지원할 수 있습니다.
윤활 포트를 사용한 샤프트 이동을위한 슬라이딩 베어링을 포함하는 받침대 (녹색 덮개) (사진 크레디트 :Nayladen/Shutterstock)
슬라이딩 베어링의 가장 간단한 예는 구멍의 샤프트입니다. 자체 축을 중심으로 구멍 내에서 회전하거나 선형 동작을 수행 할 수 있습니다. 베어링이 없으면 구멍의 샤프트 이동은 샤프트의 침식 또는 구멍의 벽으로 이어질 수 있습니다.
로타리 슬라이딩 베어링은 샤프트가 회전하는 슬리브처럼 설계되었습니다. 슬리브는 구멍에 맞고 샤프트의 움직임을지지합니다. 필요한 응용 프로그램에 따라 단일 조각 (부싱) 또는 분할 조각 (저널 베어링) 일 수 있습니다.
반면에 선형 슬라이딩 베어링은 샤프트가 구멍을 따라 움직이게합니다. 슬라이딩 베어링은 움직이는 부품 사이의 마찰을 줄이기 위해 외부 윤활이 필요합니다.
엔진 블록은 저널 베어링을 사용하여 크랭크 샤프트의 원활한 움직임을 허용합니다 (사진 크레디트 :Asuruwatari/Shutterstock)
그들은 유지하기에 저렴하며 주철, Babbitt, Bronze 및 기타 아연 기반 합금과 같은 다양한 재료로 만들 수 있습니다. 부싱은 또한 적용에 따라 고무로 만들 수 있습니다.
일부 일반적인 슬라이딩 베어링 예제.
- 저널 베어링을 사용하는 자동차 엔진의 크랭크 샤프트
- 부싱을 사용하는 도어 힌지
2. 롤링 베어링
롤링 베어링은 가장 인기있는 형태의 베어링이며 하우징에 포함 된 롤링 요소로 구성되어 기계 구성 요소 간의 상대적인 움직임이 가능합니다. 롤링 요소는 베어링의 적용에 따라 볼 또는 원통형 롤러 일 수 있습니다. 접촉 영역이 더 큰 경우 원통형 요소 베어링은 비슷한 크기의 볼 요소보다 높은 하중을 갖을 수 있습니다. 롤링 요소가 직선으로 배열되면 선형 운동을 지원하는 데 사용할 수 있으며 둘레 주위에 배열되면 회전 운동을 지원하는 데 사용할 수 있습니다.
롤링 베어링은 움직이는 부품 사이의 마찰을 줄이기 위해 구형, 원통형 및 원형 요소를 가질 수 있습니다 (사진 신용 :Maxx-Studio/Shutterstock)
롤링 베어링은 테이퍼 베어링, 바늘 베어링 및 원뿔형 베어링과 같은 다양한 구성으로 제공됩니다.
롤링 베어링은 일반적으로 스테인리스 및 크롬 스틸로 제조됩니다. 그러나, 이들은 또한 실리콘 질화물에서 제조 될 수있다. 최적의 성능을 위해 롤링 요소 베어링을 윤활해야하지만 특별히 제조 된 드라이 베어링은 고온 응용에도 사용될 수 있습니다. 일상 생활에서 상당히 광범위하게 사용되었지만 종종 눈에 띄지 않을 수 있습니다. 롤링 베어링의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.
- 자전거 페달링 메커니즘
- 서랍 슬라이더
- 스케이트 보드 휠
3. 굴곡 베어링
이와 같은 민트 상자의 뚜껑은 굴곡 베어링의 일반적인 예입니다 (사진 크레디트 :Robson90/Shutterstock)
마찰 실패를 줄이는 위에서 언급 한 베어링과 달리 반복적 인 굴곡으로 인한 고장을 해결하는 또 다른 베어링 클래스가 있습니다. 이러한 베어링은 굴곡 베어링이라고도합니다. 그들은 서로에 비해 움직이는 두 표면을 각도, 즉 굽힘 또는 스트레칭으로 연결합니다.
굴곡 베어링은 피로 실패없이 반복 된 응력 사이클을 견딜 수 있도록 설계된 재료로 만들어집니다. 그러나 반복적 인 기준으로 허용 가능한 한계를 넘어서 늘리면 수명주기가 단축되어 조기 실패가 발생할 수 있습니다. 적용에 따라 굴곡 베어링은 금속이나 플라스틱과 같은 다양한 재료로 만들 수 있으며 모양이 선형 또는 나선형 일 수 있습니다.
굴곡 베어링의 일반적인 예는 민트가 들어있는 플라스틱 상자에서 종종 보이는 플립 뚜껑입니다. 또한 SAG와 같은 빔 움직임을 허용하기 위해 긴 빔과 함께 사용됩니다.
왜 처음에 베어링을 사용합니까?
기계 부품이 서로 상대적으로 움직일 때 접촉에 오는 표면이 침식되어 재료가 손실됩니다. 이것은 그들 사이의 필요한 간격을 변화시켜 효율성을 줄이고 기계의 완전한 고장을 유발합니다.
.베어링은 반복 마찰과 열 사이클을 견딜 수있을 정도로 강력하게 설계된 '희생적인'접촉 표면이며, 접촉중인 기계 구성 요소보다 약합니다. 이런 식으로 마찰로 인한 악화가 베어링 표면으로만 제한되어 값 비싼 수리를 방지합니다.
베어링의 삶
이론적 베어링 수명은 종종 L10 숫자로 표시됩니다. 이것은 베어링 표면의 10%가 실패하기 전에 베어링이 서비스에 소비하는 시간을 나타냅니다.
그러나 L10 숫자는 최적의 윤활, 먼지가없는 환경 및 적절한 정렬과 같은 이상적인 작동 조건을 가정하기 때문에 엄격하게 이론적입니다. 그러나 이것이 항상 가능한 것은 아니기 때문에 베어링의 '설치된 수명'을 추정하기가 매우 어렵습니다.
비 전통적인 베어링에 대한 메모
1. 보석 베어링
보석 베어링은 주로 시계 운동에 사용됩니다 (사진 크레디트 :RCK_953 및 /SHUTTERSTOCK)
보석 베어링은 기계식 시계를 구성하는 데 사용되는 특수 유형의 슬라이더 베어링입니다. 베어링 표면에는 합성 사파이어 또는 루비가 늘어서 있으며, 이는 시스템의 치수 정확도를 유지하면서 마찰을 줄이는 데 도움이됩니다.
2. 자기 베어링
자기 베어링은 부상을 사용하여 샤프트와 하우징 사이의 마찰을 줄입니다 (사진 크레디트 :Orvar Belenus/Shutterstock)
자기 베어링은 강한 자기장을 통해 부상을 사용하는 마찰이없는 베어링입니다. 크기와 높은 비용으로 인해 아직 인기를 얻지 못했지만 진공 상태에서 윤활유없이 기능 할 수 있기 때문에 다가오는 트렌드입니다. 자석 베어링은 압축기, 터빈, 모터, 발전기 및 펌프와 같은 기계에서 점점 인기를 얻고 있습니다.
3. 유체 베어링
에어 하키 테이블의 표면은 유체 베어링 표면의 일반적인 예입니다 (사진 신용 :Fer Gregory/Shutterstock)
유체 베어링은 얇은 가압 유체 층이 움직이는 표면 사이의 접촉을 방지하는 비접촉식 베어링의 또 다른 예입니다. 유체 베어링의 장점은 제로 거의 마모와 소음없는 작업으로 고속 및 고정밀 응용 프로그램에 유용합니다.
그들은 일반적으로 하드 드라이브 모터에서 사용됩니다. 이러한 베어링 표면의 또 다른 일반적인 예는 에어 하키 테이블입니다. 여기서 퍽은 테이블 표면의 작은 구멍에서 발행하는 공기 층에 있습니다!
