복합 하중(반경방향+축방향)용 테이퍼 롤러 쌍 대 스러스트 베어링: 결정 방법과 RFQ 전 확인 사항

비교 전에 복합 하중을 등가 동하중으로 변환하십시오

베어링의 기본 동정격 C는 단일 상수 하중입니다. 최대 반경방향 수치나 최대 축방향 수치를 C와 비교하여 수명을 읽을 수는 없습니다.

적용 하중은 동일한 속도에서 동일한 사용 수명을 제공하는 일정 크기, 고정 방향의 하중, 즉 동등가 하중 P로 대체됩니다¹⁵. X 및 Y 계수를 통해 반경방향 및 축방향 성분으로 구성된 이 P가 C와의 L10 비교에 사용됩니다¹⁷.

원시 최대 하중으로 크기를 결정하는 것은 확인된 선택 오류 중 하나이며, 중요한 방향으로 오류가 발생합니다. 즉, 복합 하중 사례가 과소평가되어 계산된 수명이 낙관적으로 나옵니다^15,17.

수명 지수는 전동체에 따라 다릅니다. 볼 베어링은 3.0, 롤러 베어링은 10/3이므로 동일한 P/C 비율이 계열에 따라 동일한 수명을 제공하지 않습니다⁸.

어떤 유형을 후보로 선정하기 전에, 고려 중인 특정 테이퍼 롤러 및 스러스트 베어링에 대한 X 및 Y 계수를 공급업체에 문의하십시오. 이 자료의 출처는 두 유형 모두에 대해 해당 계수를 공개하지 않으며, 계수가 없으면 후보에 대한 P를 계산할 수 없습니다.

테이퍼 롤러 베어링 하나로 두 성분을 모두 지지할 수 있습니까, 아니면 축방향 하중에 스러스트 베어링이 필요합니까?

테이퍼 롤러 베어링은 동시에 한 방향의 반경방향 하중과 축방향 하중을 지지합니다. 그렇기 때문에 자동차 액슬 및 기어박스 출력 샤프트와 같은 고하중 복합 하중 사례에 사용됩니다¹⁶.

한 공급업체의 선택 지침은 이를 명확히 설명합니다. 휠 허브나 기어박스 출력 샤프트와 같이 반경방향과 단방향 축방향 하중이 복합된 고하중에는 테이퍼 롤러를 사용하십시오.

그리고 유사한 크기의 앵귤러 콘택트 볼 베어링보다 결합 하중 용량이 상당히 높지만 최대 속도는 낮을 것으로 예상하십시오⁹. 스러스트 베어링은 다른 배열입니다.

축방향 하중이 클 때 스러스트 베어링은 단독으로 사용되지 않고 반경방향 베어링과 함께 사용됩니다¹⁸. 이는 스러스트 경로가 동등한 교체가 아님을 의미합니다.

두 번째 베어링 위치와 두 베어링을 모두 장착하기 위한 하우징 형상이 추가됩니다. 증거가 제공하지 않는 것은 교차점입니다.

이 자료의 어떤 출처도 테이퍼 롤러가 부적합해지고 스러스트 베어링이 필요해지는 축방향 하중을 정량화하지 않습니다. 따라서 선택은 귀하의 하중 사례에 대한 판단으로 간주하십시오.

공급업체에 귀하의 보어 크기에서 각 후보의 축방향 용량을 명시하도록 요청하십시오.

장착 세부 사항에 시간을 투자하기 전에 속도로 후보를 제외하십시오

테이퍼 롤러는 속도를 희생하여 결합 하중 용량을 확보합니다. 고하중 복합 하중에 권장하는 동일한 공급업체 지침은 유사한 크기의 앵귤러 콘택트 볼 베어링에 비해 최대 속도가 낮다는 점을 언급합니다⁹.

원통 롤러와 비교하면 격차는 더욱 큽니다. 한 베어링 공급업체는 원통 롤러의 속도 한계가 유사한 크기의 테이퍼 롤러 베어링보다 최대 60% 더 높을 수 있다고 명시합니다¹⁹.

유용한 스크리닝 방법은 작동 속도를 후보의 한계 속도와 비교하는 것입니다. 한계 속도의 80% 이내에 있는 작동 속도는 추가 검토가 필요합니다²⁷.

샤프트가 해당 범위에 있으면 테이퍼 롤러 쌍이 세부 사항을 검토할 배열이 아니라 가장 먼저 의문을 제기해야 할 배열입니다. 스러스트 베어링은 더 어려운 격차입니다.

이 자료의 출처는 스러스트 베어링에 대한 속도 한계 값을 제공하지 않으므로 공개된 데이터로 스러스트 옵션에 동일한 80% 스크리닝을 실행할 수 없습니다. 해당 경로를 확정하기 전에 귀하의 윤활 조건에서 특정 스러스트 베어링의 한계 속도를 공급업체에 문의하십시오.

샤프트 및 하우징 정렬을 베어링이 흡수할 수 있는 범위와 비교하여 확인하십시오

비교 중인 하중 정격은 직선 기계를 가정합니다. 볼, 테이퍼 및 원통 롤러 베어링 용량은 정렬 오차가 0.0005 rad(0.03°)를 초과하지 않는 것을 기준으로 합니다.

그 이상에서는 L10 수명이 계산된 값보다 낮아집니다²³. 정렬 오차는 두 가지 방식으로 발생합니다.

하우징이 일직선에서 벗어나거나 하중을 받는 샤프트가 휘어지는 경우입니다²³. 샤프트가 길거나 지지가 약하거나 베어링 사이에 하중이 가해지는 경우, 유형을 결정하기 전에 추정해야 할 것은 바로 이 휘어짐입니다.

구면 롤러 베어링 및 자동 정렬 스러스트 베어링은 1.0° ~ 1.5° 범위의 정렬 오차를 흡수하도록 제작되었으며²³, 구면 베어링은 샤프트와 하우징이 일직선에서 벗어나도록 허용합니다²⁴. 일반 테이퍼 롤러 쌍이나 평면 시트 스러스트 베어링에는 그러한 허용 오차가 없습니다.

따라서 확인 사항은 계산된 휘어짐과 하우징 공차가 0.03° 이내로 유지되는지 여부입니다. 이를 입증할 수 없으면 자동 정렬 계열이 후보 목록에 포함되어야 하며 테이퍼 대 스러스트 질문은 부차적입니다.

보유한 하우징에 배열을 장착하고 조정할 수 있는지 확인하십시오

대향 테이퍼 롤러 쌍은 바로 장착할 수 있는 부품이 아닙니다. 고정측과 자유측이 구분되지 않고 베어링 간격이 짧은 경우, 테이퍼 롤러 또는 앵귤러 콘택트 베어링 쌍이 축방향 하중을 받도록 쌍으로 장착됩니다.

그리고 장착 후 축방향 간극은 너트나 심으로 조정됩니다¹⁸. 내륜 간섭이 필요한 경우 대면 장착은 조립을 단순화하지만 예압 조정에는 주의가 필요합니다²⁰.

조정 단계에 비용이 숨어 있습니다. 예압은 조각 가격이 합리적이더라도 사람들을 멀어지게 할 수 있는 작업으로 설명됩니다⁷.

조립 라인에 간극 또는 예압 설정을 위한 스테이션이 없으면 해당 인건비는 어딘가에 발생합니다. 스러스트 경로는 문제를 제거하는 것이 아니라 이동시킵니다.

여전히 올바르게 장착된 스러스트 베어링과 별도의 반경방향 베어링이 필요합니다¹⁸. 출처는 스러스트 베어링 시트 표면에 대한 정량적 직각도 요구 사항을 명시하지 않습니다.

따라서 시트 공차를 도면에서 가정하지 말고 공급업체에 명시적인 질문으로 제시하십시오.

윤활을 결정하고 해당 용도가 아닌 베어링에 축방향 하중을 가하지 마십시오

편의를 위해 원통 롤러 베어링이 축방향 성분을 흡수하도록 하지 마십시오. 플랜지가 있는 원통 롤러는 어느 정도 축방향 하중을 받을 수 있습니다.

그러나 한계는 반경방향 사례와 다릅니다. 롤러 끝단/플랜지 접촉에서의 미끄러짐으로 인한 마찰 열, 플랜지 및 롤러 끝단 마모, 해당 접촉부에서의 스미어링, 플랜지 파손 등이 있습니다³¹.

오일 흐름 냉각은 해당 용량이 설정되는 방식의 일부입니다²⁵. 윤활 선택은 이에 따릅니다.

오일 시스템은 초기 투자 및 유지보수 비용이 그리스보다 높으며 누출 및 폐기 문제가 있습니다. 그러나 이러한 단점은 반복적인 고장 및 다운타임 비용에 비하면 미미할 수 있습니다⁶.

하우징 온도는 또 다른 제약을 설정합니다. 대략 60°C 이상에서는 특수 오일, 정기적인 레벨 점검 및 더 짧은 재급유 간격이 필요합니다²⁷.

귀하의 기계의 경우, 의사 결정은 듀티가 오일 시스템을 정당화하는지 또는 그리스와 올바르게 정격된 베어링이 하우징을 해당 온도 이하로 유지하는지 여부입니다. 출처는 스러스트 베어링의 기아 민감성과 테이퍼 롤러 그리스 허용 오차를 비교하지 않습니다.

따라서 스러스트 경로가 관련된 경우 윤활 조건을 서면으로 공급업체에 제시하십시오.

견적이 비교 가능하도록 RFQ에 포함할 사항

출처는 정성적 선택을 결정하지만 가격, 리드 타임 또는 축방향 용량 수치를 제공하지 않으므로 견적 요청에서 이를 추출해야 합니다. 모든 후보 공급업체에 동일한 질문을 하여 답변을 나란히 비교할 수 있도록 하십시오.

• ✓귀하의 보어 크기에서 특정 테이퍼 롤러 및 스러스트 베어링에 대한 등가 하중 계수 X 및 Y.
• ✓귀하의 보어 크기 및 속도에서 각 후보의 허용 축방향 하중 — 이 자료의 어떤 출처도 제공하지 않습니다.
• ✓귀하의 윤활 조건에서 스러스트 베어링의 한계 속도 — 80% 스크리닝에 이 수치가 필요합니다.
• ✓견적 가격에 예압 또는 간극 조정이 포함되는지, 아니면 귀하 측의 조립 인건비인지.
• ✓공급업체가 명시한 스러스트 베어링의 시트 표면 평탄도 및 직각도 공차.
• ✓귀하의 하우징 온도에서 윤활 권장 사항 및 재급유 간격.
• ✓표준 변형 및 일치 쌍 또는 특수 변형의 리드 타임.

견적을 요청하기 전에

• 근거 자료가 이 점을 명시하지 않으므로 공급업체에 확인하십시오: 테이퍼 롤러 베어링과 스러스트 베어링의 X·Y 하중 계수 — 등가 동하중 P를 계산하는 데 필요합니다.
• 근거 자료가 이 점을 명시하지 않으므로 공급업체에 확인하십시오: 주어진 크기에서 스러스트 볼 베어링과 테이퍼 롤러 베어링의 수치화된 허용 축방향 하중 또는 접촉 응력.
• 근거 자료가 이 점을 명시하지 않으므로 공급업체에 확인하십시오: 스러스트 베어링의 한계 회전속도 값 — 공개 자료만으로는 스러스트 옵션에 80% 한계 속도 스크리닝을 수행할 수 없습니다.
• 근거 자료가 이 점을 명시하지 않으므로 공급업체에 확인하십시오: 스러스트 베어링의 좌면 평면도 및 직각도에 대한 정량적 요구 사항.
• 가격 기준, 최소 주문 수량, 금형, 지급 조건, 생산 납기를 명시한 서면 견적을 요청하십시오.
• 근거 자료가 이 점을 명시하지 않으므로 공급업체에 확인하십시오: 스러스트 베어링의 윤활 및 윤활 부족 민감도와 테이퍼 롤러 베어링의 그리스·오일 허용도에 대한 직접 비교.