내부 클리어런스 C1–C5: 온도와 끼워맞춤이 소모할 때 그룹을 고르는 법

도면에 적힌 그룹은 베어링이 실제 작동할 클리어런스가 아닙니다

여기에서 가장 값진 실수는 더 큰 그룹을 안전한 선택으로 여기는 것입니다. 접미사는 제조 기준, 즉 측정대 기준 클리어런스만 정합니다.

양수로 남아 있어야 하는 것은 베어링을 조립하고 뜨거워진 뒤의 잔여 클리어런스입니다. 그룹의 순서는 C2 < CM/C0(CN) < C3 < C4 < C5 이며, 형식 표기에서 클리어런스 접미사가 나타나지 않으면 기본값은 C0 입니다²⁵.

SKF의 형식 표기 체계는 C3을 정상보다 크고, C4를 C3보다 크고, C5를 C4보다 크다고 제시하므로 접미사는 순서상 위치이지 그 자체로 공차라는 뜻이 아닙니다⁸. 사용 중에는 두 가지 효과가 이 측정대 클리어런스를 소모합니다.

샤프트의 압입 끼워맞춤은 내륜을 팽창시키고, 하우징 틈이 조이면 외륜을 압축하므로 둘 다 클리어런스를 줄입니다³. 이 감소량을 반영하지 않으면 베어링이 음의 클리어런스로 운행되며, 마찰과 온도가 올라가 조기 파손으로 이어집니다³¹⁷.

그러므로 설계의 기준이 되는 숫자는 카탈로그 그룹이 아니라 운전 중 클리어런스입니다. 접미사를 확정하기 전에 실제로 사용할 끼워맞춤과 각 링이 도달할 온도를 알아야 합니다.

어느 링이 더 뜨거운지가 보정의 방향을 정합니다

열팽창이 항상 클리어런스를 좁히는 것은 아닙니다. 부호는 어느 링이 상대적으로 더 팽창하는지에 따라 정해집니다.

내륜이나 샤프트가 외륜이나 하우징보다 뜨겁게 돌면 운전 중 방진 여유가 줄어들어 더 큰 초기 클리어런스가 필요할 수 있습니다². 반대로 외륜이 내륜보다 더 팽창하면 여유는 오히려 늘어납니다².

JTEKT는 끼워맞춤 쪽에서 같은 점을 말합니다. 하중을 받는 내륜은 일반적으로 샤프트보다 뜨겁고, 샤프트보다 뜨거운 베어링은 더 큰 과대 끼워맞춤이 필요합니다⁹.

그러면 어떤 수치를 쓰기 전에 적용할 수 있는 방향 규칙을 얻습니다. 샤프트가 뜨거우면 더 느슨한 그룹 쪽으로 한 단계, 하우징이 뜨거우면 열 효과가 반대 방향으로 작용합니다.

어느 출처도 마이크로미터 단위의 클리어런스 변화나 전개된 팽창 계산을 제시하지 않으므로, 크기는 베어링 제조사에서 받아야 합니다.

끼워맞춤이 가져가는 클리어런스는 얼마인가

프레스 압입은 측정대 클리어런스의 두 번째 소비자로, 베어링이 회전하기 전부터 작용합니다. 과대 끼워맞춤은 내륜을 팽창시켜 클리어런스를 줄이고, 방진 여유가 작은 베어링에서는 그만큼 단단한 하우징 끼워맞춤이 외륜을 압축해 더 줄입니다.

그 결과 음의 내부 클리어런스와 조기 파손이 생길 수 있습니다³. American Roller Bearing은 같은 손실을 제조 기준 클리어런스의 감소로 설명하고, 운전 클리어런스가 부족하면 베어링이 열 runaway 상태에 들어갈 수 있다고 경고합니다¹⁷.

SKF는 조인 끼워맞춤 측면을 운전 클리어런스 부족으로 보아, 온도가 올라가고 윤활유 열화가 빨라진다고 봅니다¹⁵. 세 출판사가 방향에 대해 일치하므로, 끼워맞춤으로 인한 클리어런스 손실을 실제로 보고 계획에 반영할 수 있습니다.

다만 어느 쪽도 백분율 규칙이나 감소식도 주지 않으므로, 직접 추정하지 말고 사용하실 끼워맞춤과 내경에서의 예상 클리어런스 감소를 제조사에 문의하십시오.

회전수, 하중, 온도, 끼워맞춤으로 시작 그룹 고르기

방향과 소비 요인을 파악하고 나면 시작점을 고를 수 있습니다. 이 자료는 그룹을 지정하는 표준이 아니라 예비 선별 권고로 다루십시오.

한 동업 안내서는 대부분의 적용에 CN을 두고, 회전수, 운전 온도 또는 실수축 샤프트의 프레스 장착이 요구 수준을 높이는 곳에 C3을, 극단적인 온도차에는 C4를 배치합니다⁴. 제조사 형식의 선택표는 더 세분되어 있으며, 규칙 모음이 아니라 사다리로 읽는 편이 좋습니다.

범위의 어느 쪽이 사용자에게 더 위험한가

클리어런스 범위의 양 끝은 모두 고장 형태를 안고 있으며, 발생 속도도 대칭이 아닙니다. 클리어런스가 부족하거나 음수가 되면 과도한 마찰, 급격한 발열, seizure가 일어납니다¹¹.

American Roller Bearing은 이 기구를 하나의 순환으로 설명합니다. 초기 운전에서 나온 열이 베어링 온도를 올리고, 그로 인해 클리어런스가 음수가 되고, 다시 열이 발생하여 윤활유의 한계를 넘어선 뒤 고장이 빠르게 이어집니다¹⁷.

클리어런스가 과도한 경우는 다른 방식으로 나타납니다. 샤프트 유도 정확도 저하, 진폭 증가, 불균일한 하중 분포가 그것입니다¹¹.

JTEKT는 부적절한 운전 클리어런스를 짧아진 롤러 피로 수명과 열, 소음, 진동에 연결합니다²⁰. 대부분의 적용에서 구속 조건은 허용 가능한 최소 운전 클리어런스입니다.

클리어런스 부족에 의한 고장은 그 자체로 악화되기 때문입니다. 계산 결과가 0을 겨우 넘는 여유만 남겼다면, 그 숫자를 제조사에 되돌려야 합니다.

클리어런스 코드를 도면에 넣기 전 점검

구매 주문서의 접미사는 공급사가 그에 대해 측정하고 선언한 만큼만 값이 있습니다. 아래 점검은 출처가 뒷받침하는 범위를 다룹니다.

나머지는 아래의 경계 목록에 있습니다.

• ✓그룹에 대해 공급사가 선언한 표준을 확인하십시오. 어떤 공급사는 C3이 ISO 5753 및 ABMA에 따라 정상(CN)보다 큰 것으로 정의된다고 밝힙니다.
• ✓소형 깊은 홈 볼베어링, 실린더 롤러 베어링, 구면 롤러 베어링의 경우 방진 클리어런스를 어떻게 측정하는지 묻십시오. 한 링을 고정하고 다른 링을 180° 밀어당겨 다이얼 인디케이터로 읽습니다.
• ✓2열 및 4열 테이퍼 롤러 베어링에서는 방진 측정을 대체로 하지 않으므로, 대신 축방향 클리어런스 또는 측정대 축방향 여유를 요구하십시오.
• ✓어떤 클리어런스 코드가 형식 표기와 포장에 표시되는지 묻십시오. 접미사는 형식 표기 체계의 일부이기 때문입니다.
• ✓공급사가 작업하는 측정 하중과 측정 불확도를 확인하고, 클리어런스를 베어링 단위로 검증하는지 배치 단위로 검증하는지 확인하십시오.

표준이 아닌 그룹의 조달 경로

C1, C2, C4, C5는 CN과 C3이 흔히 그렇듯 선반 재고 제품이 아니므로, 상업적 조건은 설계 결정의 안에 들어와야 하고 그 다음에 오는 것이 아닙니다. 이 모음에 포함된 유일한 상업 자료는 어떤 공급사의 설명입니다.

C3 베어링의 최소 주문 수량은 유형, 규격, 맞춤 제작이 필요한지에 따라 달라지며 가격과 납기는 문의로 제공한다는 것입니다²³. 같은 공급사는 견적을 제시하기 전에 모델, 클리어런스 코드, 수량, 적용 조건을 요구합니다²³.

CN과 C3 이외의 모든 그룹에 대해 이 자료에는 재고, 가격 할증, 납기 수치가 없습니다. 클리어런스 코드는 도면 발행 전 후보 선정 단계에서 이미 제조사와 협의하십시오.

그러면 특수 주문 그룹이 설계 확정 뒤 일정 문제로 부각되지 않습니다.

전동기에서 권고가 갈리는 지점

이 모음에서 가장 뚜렷한 불일치는 일반 전동기에 어떤 그룹이 맞는지입니다. 모터 베어링은 대량 선택 사양이고 아래 세 주장이 하나의 답으로 수렴하지 않기 때문에 중요한 지점입니다.

견적을 요청하기 전에

• 공급사에 해당 모델에 대한 근거를 요청하고 구매 의사 결정을 바꿀 조건을 기록하십시오.
• 공급사에 해당 모델의 뒷받침 자료를 요청하고 구매 결정을 바꿀 조건을 기록하십시오.
• 공급사에 구체적인 모델에 대한 근거를 요구하고 구매 판단을 좌우하는 조건을 기록하십시오.
• 공급사에 모델에 대한 근거를 요청하고 구매 의사 결정을 바꿀 조건을 남기십시오.
• 정확히 해당 모델과 목표 시장에 대한 인증서 번호, 발행 기관, 적용 범위, 유효기간을 요구하십시오.
• 가격 기준, 최소 주문 수량, 금형, 지급 조건, 생산 납기를 명시한 서면 견적을 요청하십시오.
• 공급사에 해당 모델에 대한 근거를 요청하고 구매 의사 결정을 바꿀 조건을 기록하십시오.
• 공급사에 구체적인 모델에 대한 확인을 요청하고 구매 결정이 달라질 조건을 기록하십시오.