베어링과 부싱에 대한 가이드

톨러런스 링(Tolerance Ring)은 경 방향 힘을 사용하여 볼 또는 롤러 베어링을 고정하는데 사용할 수 있습니다. 톨러런스 링 둘레의 주름진 "웨이브"는 볼 베어링을 하우징 내에서 정위치에 고정시키는 스프링 역할을 합니다. 톨러런스 링을 더 많이 압축할수록 톨러런스 링이 생성하는 힘이 커져 하중 지지력도 높아집니다.

다음에서 RENCOL^® 톨러런스 링 (Tolerance Ring)에 대해 알아보세요.

 

로드 엔드 베어링

로드 엔드 베어링은 작고 가벼우며 쉽게 장착할 수 있고 무거운 교대 하중을 지지할 수 있습니다. 기본 디자인은 구형 플레인 베어링이 포함된 일체형 생크가 있는 원형 헤드입니다. 로드 엔드는 고정되어 있기 때문에 misalignment 보상 기능이 없습니다. 

로드 엔드는 필로우 블록과 볼트로 고정된 구성요소 내부에 장착되는 베어링의 한 유형입니다. 일반적으로 노출된 회전 샤프트가 있는 기계에 사용됩니다. 캠 팔로워는 또 다른 종류의 로드 엔드 베어링입니다. 외륜이 두껍고 내륜이 더 부드러워 충격을 흡수하며 캠과 함께 작동하여 회전을 직선 운동으로 전달합니다.

로드 엔드 베어링에 장착된 구면 베어링은 스틱 슬립을 줄이고 마찰력을 일정하게 하기 위해 일정한 접촉 면적이 필요합니다. 윤활은 필수적이며 불순물이 허용되지 않는 제품에서는 적용이 어려울 수 있습니다. 

NORGLIDE^® MP 는 유연한 금속 메시와 고품질 플라스틱의 자체 윤활 특성을 결합한 유지 보수가 필요 없는 소재입니다. 구면 베어링의 라이너로 사용되어 불순물의 위험을 줄이면서 소음과 진동을 줄여 안정적인 마찰과 토크를 제공할 수 있으며 윤활이 필요 하지 않습니다. 

다음에서 NORGLIDE^® 구면 베어링용 제품에 대해 알아보세요.

 

 

슬리브 베어링

이제 슬리브 베어링에 대해 알아보겠습니다.

슬리브 베어링은 부싱, 저널 베어링 또는 플레인 베어링으로 불리며 가장 단순한 형태의 베어링입니다. 슬리브 모양이며 일반적으로 회전 또는 직선 운동을 하는 제품에 적용됩니다. 가장 저렴한 소재인 플라스틱 제품으로 다양한 소재로 생산됩니다.

모든 금속 베어링은 낮은 마찰 계수를 가지고 있지만, 고속에서 래틀 소음을 발생 시킬 수 있습니다. 스틸 슬리브 베어링은 윤활제와 같이 사용 할 수 있습니다. 그러나 PTFE와 같은 자체 윤활 소재를 사용한다면 작동 시 조용하고 유지보수가 많이 필요 없으며 저마찰 성능 구현이 가능합니다.

원통형 베어링은 경 방향 하중 지지에 이상적이며 플랜지가 있는 슬리브 베어링은 축 방향 하중도 지지 할 수 있습니다. 고하중의 경우 스러스트 와셔와 원통형 베어링을 같이 사용하는 것이 적합합니다.

다음 링크에서 슬리브 베어링에 대해 알아보세요.

 

부싱 소재 종류

부싱의 형상은 단순하지만, 어떤 소재를 사용하느냐에 따라 부싱의 성능과 기능은 크게 달라질 수 있습니다.

 

동 부싱

동 부싱은 내구성이 뛰어나고 쉽게 부식되거나 변형되지 않습니다. 그러나 동 부싱은 작동 중에 많은 윤활이 필요하므로 플라스틱보다 유지 관리가 더 많이 필요합니다.

 

플라스틱 부싱

플라스틱 부싱은 저비용, 저마찰, 적은 유지보수라는 특징을 가지며 널리 사용됩니다. 자체 윤활이 가능해서 정비하기  어려운 부분에 적합하며 부식에 강해 습한 환경에서도 사용이 가능합니다. 베어링 재료로서 플라스틱의 장단점은 다음과 같습니다. 

 

플라스틱 부싱의 장점

플라스틱 부싱에는 많은 운영상의 이점이 있습니다. 자체 윤활 방식이므로 유지 보수가 필요 없고 마찰 계수가 낮습니다. 플라스틱은 무게와 유지 보수를 모두 줄이고 브리넬링이 발생하지 않기 때문에 단순한 플레인 베어링에 적합합니다. 이러한 이유로 플라스틱 볼 베어링과 부싱 사용이 증가하고 있습니다.

일반적으로 플라스틱은 금속보다 많은 장점이 있습니다. 플라스틱은 습한 환경에서도 사용이 가능하며, 크린룸과 같은 곳에서도 위생적으로 사용이 가능합니다. FDA 승인 식품 등급 플라스틱은 특정 산업 분야에서 사용될 수 있으며, 폴리에틸렌은 오래전부터 의료용 베어링에 사용되었습니다.

플라스틱 베어링은 규격품의 경우 바로 구매가 가능하며 맞춤형 제품도 비교적 저렴하게 생산할 수 있습니다.

 

플라스틱 베어링의 단점

플라스틱은 고하중용으로 권장되는 부싱 소재가 아닙니다. 플라스틱 부싱은 높은 하중에서 파손 발생의 위헙이 높아 베어링 자체를 손상시킬 뿐만 아니라 결합 부품을 손상시키고 시스템 마찰력이 증가될 수도 있습니다. 또 다른 문제는 제조 또는 조립이 정밀하지 못하면 misalignment가 발생할 수 있습니다. 이는 규격품 부싱에서 흔히 발생할 수 있는 문제입니다.

플라스틱은 금속보다 조용할 수 있지만, 단단한 플라스틱 슬리브 베어링이 정밀하게 맞지 않거나 적절한 간극이 없는 경우 금속처럼 래틀 소음이 발생할 수 있습니다.

고온의 전착도장으로 인해 플라스틱 베어링의 강도가 약화될 수 있으며 영구적으로 두께가 얇아질 수 있습니다. 이에 대한 해결책은 내마모성을 향상시키고 전착도장을 가능하게 하는 스테인리스 스틸을 백스틸로 사용하는 것입니다. 블로그 “플라스틱 부싱을 교체해야 하는 5가지 이유”에서 플라스틱 부싱의 단점에 대해 자세히 알아보십시오.

하지만 이런 플라스틱의 단점들을 보완한 엔지니어링 플라스틱 재료인 PTFE가 있습니다.

 

PTFE 베어링

PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)는 마찰이 적은 자체 윤활성 플라스틱으로 테프론(Teflon™)이라는 상표명으로 많은 일상 용품에서 찾아 볼 수 있습니다. PTFE는 마찰 계수가 낮고 공차 범위에서 일정한 토크를 유지하며 소음을 줄이는 특성이 있기 때문에 널리 사용되는 엔지니어링 플라스틱입니다.

고온과 부식성 화학 물질 및 물에 대한 내성을 가진 PTFE는 다양한 산업 분야에서 사용되고 있습니다. 고성능 베어링을 위한 탁월한 부싱 소재이지만 다른 플라스틱 베어링과 달리 항상 저렴하지는 않습니다. 또한 조립하기 어려울 수 있으며 방사선 수준이 높은 환경에는 적합하지 않습니다.

 

NORGLIDE^®: 강화된 PTFE 베어링

NORGLIDE^® 베어링은 고하중 조건에서도 우수한 내구성의 금속층과 PTFE로 이뤄져 있습니다. 소음 감소와 자체 윤활기능 뿐만 아니라, 높은 하중 지지 성능을 가진 플라스틱을 원하신다면 NORGLIDE^® 베어링 사용을 추천드립니다.

다음에서 NORGLIDE^® 플레인 베어링에 대해 알아보세요. 

 

베어링 설계에서 마찰 공학의 중요성

마찰 공학은 마찰을 연구하는 학문이며, Saint-Gobain 제품 연구 개발의 큰 부분을 차지합니다. 마찰 공학을 통해서 우리는 소재의 마모 과정을 연구하고 있으며 베어링 설계에 적용하고 있습니다. 예를 들면 자동차 엔지니어들과 마모, 부식, 진동, 소음을 줄일 수 있는 일정한 마찰력에 대해서도 연구할 수 있습니다.

다음에서 더 많은 Saint-Gobain의 마찰 공학 연구에 대해 알아보세요. blog

 

윤활 방식의 종류

윤활은 마찰 공학의 한 부분으로 슬라이딩 되는 부품들의 마찰력이 최적화 될 수 있도록 화학적 연구를 통해 윤활제의 점도를 연구합니다.

적합한 윤활 방식 선정을 통해 구성품들간 마찰력을 최적화 할 수도 있습니다. 스틸에 윤활제를 적용하는 방식을 선택할 수도 있지만, 오염 물질이 유입되어서는 안되는 경우에는 적합하지 않은 방법일 수 있습니다.

PTFE를 사용한다면 다른 윤활제를 사용할 필요가 없습니다. NORGLIDE^® 제품은 자체 윤활이 가능한 PTFE 화합물과 금속층으로 조합되어 있습니다.

 

베어링 전문가와 상담하실 수 있습니다.

어떤 베어링을 사용해야 할 지 고민되신다면 Saint-Gobain에 문의하시기 바랍니다. 심플한 플랜지가 있는 베어링에서부터 고하중지지가 가능한 베어링까지 사용하는 소재에 따라 성능이나 수명에서 큰 차이를 보일 것 입니다.

Saint-Gobain의 엔지니어는 고객의 요구 조건에 맞는 견고하고 신뢰할 수 있는 베어링을 개발하고 있습니다. 맞춤형 NORGLIDE^® 베어링에 대한 더 자세한 내용은 저희에게 문의 바랍니다. Contact us