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구름 베어링의 형식과 특성

1. 단열 깊은 홈 보올 베어링

   (Single-Row Deep Groove Ball Bearings)

단열 깊은 홈 보올 베어링은 구름 베어링 중에서 가장 대표적인 형식으로 그 사용 용도는 매우 광범위하여 내륜과 외륜 궤도의 홈은 전동체 보올의 반경보다 약간 큰 곡률 반경을 갖는다.

이 베어링은 경방향 하중과 축방향 하중, 그리고 합성하중 등 어느 방향의 하중도 받을 수 있으며 마찰 토오크가 적어 고속 회전과 저소음 및 저진동이 요구되는 용도에 가당 적합하다.

 이 베어링에는 개방형 이외에 시일드 또는 고무 시일로 밀봉한 밀봉형 베어링 및 외륜 외경에 스냅링이 부착된 형태의 베어링이 있으며 일반적으로 냉간 압연 강판재의 프레스 리테이너가 범용적으로 사용되고 있으나 최근 가전기기의 저토오크 및 저소음의 요구 특성에 대응하기 위하여 소형 모터용 베어링에서는 플라스틱 케이지 내장형 보올 베어링을 사용하고 있는 추세다.

2. 매그니토 보올 베어링

   (Magneto Bearings)

내륜의 궤도홈은 깊은홈 보올 베어링보다 다소 얕으며 턱이 없는 쪽의 외륜 구경은 외륜홈의 바닥에서부터 원통형으로 되어 있어 외륜을 분리할 수 있으므로 베어링 부착이 편리하다. 보통 2개의 베어링을 반대방향으로 짝지어 사용하며 베어링의 내경이 4 ~ 30mm인 소형 보올 베어링이다. 주로 소형 발전기(Magneto), 자이로(Gyro) 및 계측기 등에 사용되며 일반적으로 동합금으로 만든 프레스 리테이너가 사용되고 있다

3. 단열 앵귤러 컨택트 보올 베어링

 (Single-Row Angular Contact Ball Bearings)

이 형식의 베어링은 경방향 하중과 한방향의 축방향 하중을 부하할 수 있으며 보올은 내륜 및 외륜과 15°, 30°혹은 40°의 접촉각을 갖고 있다. 접촉각이 클수록 축방향의 부하능력은 커지고 접촉각이 작은 만큼 고속회전에는 유리하다. 보통 2개의 베어링을 짝지어 내부 클리어런스를 조정하여 사용하며, 일반적으로 강판 프레스 리테이너를 사용하지만 접촉각이 30°이하인 고정밀도의 베어링에서는 주로 폴리 아미드 성형 리테이너를 사용한다.

4. 조합형 베어링

   (Duplex Bearings)

레이디얼 베어링을 2개 이상 조합해서 1쌍으로 한 베어링을 조합형 베어링이라 하며 보통 앵귤러 보올 베어링끼리 혹은 테이퍼 로울러 베어링끼리 조합하여 사용하는 경우가 많다. 조합의 종류로서 외륜의 정면을 맞춘 정면 조합(DF형), 배면을 맞춘 배면 조합(DB형), 그리고 똑같은 방향이 되도록 조합한 병렬 조합(DT형)이 있다.

DF형 및 DB형 조합의 베어링은 경방향 하중과 양방향의 축방향하중을 부하할 수 있으며 DT형은 어느 한 방향의 축방향 하중이 클 경우에 사용된다.

5. 복합 앵귤러 컨택트 보올 베어링

   (Double-Row Angular Contact Ball Bearings)

복렬 앵귤러 컨택트 보올 베어링은 2개의 단열 앵귤러 컨택트 보올 베어링의 외륜을 배면 조합한 형태의 베어링으로 외륜과 내륜이 각각 하나이며 양방향으로 스러스트 하중을 받을 수 있다.

6. 4점 접촉 보올 베어링

   (Four-Point Contact Ball Bearings)

4점 접촉 보올 베어링은 중심축에 수직인 평면에서 내륜이 2분할 되어 있는 내륜 및 외륜 분리형의 단열 앵귤러 컨택트 보올 베어링이다. 레이디얼 하중과 양쪽방향의 스러스트 하중을 부하할 수가 있으며 보올과 내륜 및 외륜과는 35°의 접촉각을 갖고 있다. 이 베어링 1개로 정면조합 또는 배면조합 앵귤러 보올 베어링을 대신할 수 있으며, 일반저으로 동합금 기계가공 리테이너가 사용되고 있다.

7. 자동 조심 보올 베어링

   (Self-Aligning Ball Bearings)

내륜은 2열의 궤도를 갖고 있으며 외륜의 궤도는 구면을 이루고 있다. 구면의 곡률 중심은 베어링 중심과 일치하므로 내륜, 보올 및 리테이너는 외륜에 대해 원만한 조심성이 부여된다.

축과 하우징의 가공오차나 장착 불량등에 의해서 생기는 축심의 뒤틀림은 자동적으로 조정되며 또한 내륜 테이퍼 구멍 베어링도 있어 어뎁터에 의해 설치할 수 있다.

8. 원통 로울러 베어링

   (Cylindrical Roller Bearings)

원통 형상의 로울러와 궤도가 선접촉을 하고 있는 단순한 형상의 베어링으로 부하능력이 크며 주로 경방향 하중을 부하한다. 전동체와 궤도륜 턱과의 마찰이 적으므로 고속회전에 적합하며 궤도륜 턱의 유무에 따라 NU형, N형, NF형, NJ형 등의 단열 베어링 및 NNU형, NN형의 복렬 베어링이 있다. 어느것이나 내륜과 외륜의 분리가 가능하며 내륜 또는 외륜의 턱이 없는 형식의 원통 로울러 베어링은 내륜·외륜이 축방향으로 자유롭게 움직일 필요가 있는 곳에 설치한다. 내륜 또는 외륜에 양쪽으로 턱이 있고 나머지 궤도륜의 한쪽에 턱이 있는 원통 로울러 베어링은 한쪽 방향 하중을 어느정도 받을 수 있다.

복렬 원통 로울러 베어링은 경방향 하중에 대한 강성이 높아서 주로 공작기계의 주축에 사용되며 리테이너로는 냉간 압연 강판으로 만든 프레스 리테이너와 기계 가공 리테이너가 사용되지만 일부에서는 폴리아미드 성형 리테이너를 사용하는 경우도 있다.

9. 니이들 로울러 베어링

   (Needle Roller Bearings)

니이들 로울러 베어링은 길이가 3 ~ 10배가 되는 가늘고 긴 로울러를 사용하고 있으며 이 베어링은 긴 로울러 내접원경과 베어링 외경과의 차이가 작고 경방향 부하 능력이 크다. 니이들  로울러 베어링에는 특수 합금 강판의 외륜을 프레스로 가공한 쉘형, 외륜을 기계가공한 솔리드형, 궤도륜없이 케이지와 로울러를 조립한 형태의 베어링등이 있다. 또 내륜과 리테이너의 부착여부에 따른 형시과 구별이 있다.

리테이너가 부착된 베어링에는 주로 강판 프레스 리테이너가 사용되며 플라스틱 케이지 부착형니이들 로울러 베어링도 있다.

10. 테이퍼 로울러 베어링

   (Tapered Roller Bearings)

원추형태의 로울러가 전동체로서 내장되어 있고 내륜의 큰 턱에 의해서만 안내되는 이 베어링은 경방향 하중과 한방향의 축하중을 함께 받을 수 있으며 그 부하능력이 여타 베어링에 비해 매우 크다. 고부하 용량 베어링으로서는 내부 설계를 최적화하여 로울러 치수와 로울러 갯수를 극대화시킨 베어링도 사용되고 있다.

 앵귤러 보올 베어링과 마찬가지로 보통 짝지어 사용하며 이 경우 내륜끼리 혹은 외륜끼리의 간격을 축방향으로 조정함에 따라 적당한 내부 틈새를 설정할 수가 있다.

 분리형이기 때문에 내륜과 외륜을 개별적으로 설치할 수가 있으며 접촉각의 크기에 따라 보통 경사각, 중간 경사각 및 급 경사각의 베어링이 있고 로울러의 열수에 따라, 복열의 테이퍼 로울러 베어링도 있다. 일반적으로 강판 프레스 리테이너가 사용되고 있으며 저소음 등의 특성이 요구되는 부위에는 플라스틱 케이스를 부착한 테이퍼 로울러 베어링이 사용될 경우도 있다.

11. 자동 조심 로울러 베어링

   (Spherical Roller Bearings)

2열의 궤도를 갖는 내륜과, 궤도가 구면인 외륜과의 사이레 전동면이 나무통모양인 로울러를 조합한 베어링으로 외륜 궤도면의 곡률 중심은 베어링 중심과 일치하므로 자동조심 보올 베어링과 같은 원리로 조심성이 있다. 따라서 축이나 하우징의 휨이 있을 경우, 혹은 축심이 일치하지 않는 경우에는 자동적으로 조정되어 베어링에 무리한 힘이 가해지지 않는다.

자동 조심 로울러 베어링은 경방향하중과 양방향의 축방향 하중을 부하할 수 있으며 특히 레이디얼 부하능력은 상당히 커서 중하중 또는 충격하중이 작용하는 용도에 적합하다.내륜 내경이 테이퍼 구멍인 베어링은 직접 테이퍼축에 설치하거나 어뎁터 또는 해체 슬레이브를 사용하여 원통축에 설치한다. 리테이너에는 강판 프레스 리테이너, 폴리아미드 성형 리테이너 및 동합금 기계 가공 리테이너 등이 사용된다.

12. 한방향 스러스트 보올 베어링

   (Single-Direction Thrust Ball Bearings)

보올이 구르는 홈이 있는 와셔 모양의 궤도륜과 보올을 내장한 리테이너로 구성되어 있으며 축에 설치할 궤도륜을 내륜이라고 하고, 하우징에 설치할 궤도륜을 외륜이라 부른다.

13. 양방향 스러스트 보올 베어링

   (Double-Direction Thrust Ball Bearings)

한 방향 스러스트 보올 베어링은 한쪽 방향의 축방향 하중을 받을 수 있으나 양방향 스러스트 베어링은 양쪽 방향의 축방향 하중을 받을 수 있으며, 설치오차 등의 영향을 경감하기 위해 외륜에 조심 자리 와셔를 부착한 형식의 스러스트 보올 베어링도 있다.

리테이너에는 강판 프레스 리테이너 또는 동합금 기계 가공 리테이너가 사용된다.

14. 스러스트 자동 조심 로울러 베어링

   (Spherical Thrust Roller Bearings)

전동면이 나무통 모양인 로울러를 경사지게 배열한 스러스트 베어링으로 외륜의 궤도가 구면을 이루고 있으므로 조심성을 가지고 있다. 스러스트 부하 능력은 상당히 크며 축방향 하중이 가해질 경우에는 다소의 경방향하중도 지지할 수 있다.

리테이너에는 강판 프레스 리테이너 또는 동합금 기계 가공 리테이너가 사용된다.