계산 매개변수

ISO 281 및 베어링 제조업체 표준 기반









RPM


시간




계산 결과

동등 동적 하중 P:
-
필요한 동적 하중 등급 C:
-
온도 계수 fT:
-
속도 계수 fn:
-
생명 계수 fL:
-

베어링 선택 권장 사항:

경량: 계산된 값보다 C 등급 20-30%가 높은 베어링을 선택하세요
일반 근무: 계산된 값보다 C 등급 30-50%가 높은 베어링을 선택하세요
고강도: 계산된 값보다 C 등급 50-100%가 높은 베어링을 선택하세요.
심각한 의무: 특수 베어링 또는 다중 베어링 배열을 고려하세요

계산기 작동 방식

참조 표준

국제 표준:

  • ISO 281:2007 – 롤링 베어링 – 동적 하중 정격 및 정격 수명
  • ISO/TS 16281 – 수정된 기준 정격 수명 계산 방법
  • ANSI/ABMA Std 9 – 볼 베어링의 하중 정격 및 피로 수명
  • ANSI/ABMA Std 11 – 롤러 베어링의 하중 정격 및 피로 수명

기본 동적 하중 정격

기본 동적 하중 등급 C는 다음을 사용하여 계산됩니다.

C = P × fL / (fT × a1)

어디에:

  • 기음 — 기본 동적 하중 정격(N)
  • P — 동등 동적 베어링 하중(N)
  • fL — 생명 요인
  • fT — 온도 계수
  • 에이1 — 신뢰성 계수

동등 동적 하중

결합된 방사형 및 축방향 하중의 경우:

P = X × Fr + Y × Fa

여기서 X와 Y는 Fa/Fr 비율과 베어링 유형에 따라 달라지는 요소입니다.

수명 계수 계산

수명 계수는 필요한 수명으로부터 계산됩니다.

fL = (L10h × n × 60 / 10⁶)^(1/p)

여기서 볼 베어링의 경우 p = 3이고 롤러 베어링의 경우 p = 10/3입니다.

온도 효과

작동 온도는 베어링 용량에 영향을 미칩니다.

  • 최대 150°C(302°F): fT = 1.0
  • 200°C(392°F): fT = 0.90
  • 250°C(482°F): fT = 0.75
  • 300°C(572°F): fT = 0.60

베어링 유형 선택 가이드

  • 볼 베어링: 고속, 적당한 하중, 낮은 마찰
  • 원통형 롤러: 높은 반경 하중, 적당한 속도
  • 구형 롤러: 무거운 하중, 정렬 불량 가능성
  • 테이퍼 롤러: 복합 하중, 높은 강성
  • 니들 롤러: 높은 반경 하중, 컴팩트한 디자인

중요 고려 사항

  • 중요한 응용 프로그램의 경우 항상 안전 요소를 고려하세요.
  • 충격 하중과 진동을 고려하세요
  • 계산된 수명을 달성하려면 적절한 윤활이 필수적입니다.
  • 오염은 베어링 수명을 크게 단축시킬 수 있습니다.
  • 열팽창을 위한 베어링 배열(고정/부동)을 고려하세요

사용 예 및 값 선택 가이드

예 1: 전기 모터 베어링

대본: 벨트 구동 방식의 30kW 모터

  • 베어링 유형: 볼 베어링(딥 그루브)
  • 반경방향 하중: 2500 N (벨트 장력)
  • 축 하중: 200N(약한 추력)
  • 속도: 1480 RPM
  • 필요 수명: 40000시간
  • 온도: 70도
  • 신뢰성: 90%
  • 결과: C ≈ 35 kN → 6309 선택 (C = 52.7 kN)
예 2: 펌프 샤프트 베어링

대본: 오버헝 임펠러가 있는 원심 펌프

  • 베어링 유형: 구면 롤러 베어링
  • 반경방향 하중: 8000 N (임펠러 무게 + 유압)
  • 축 하중: 3000 N (추력 하중)
  • 속도: 2950 RPM
  • 필요 수명: 50000시간
  • 온도: 85도
  • 신뢰성: 95%
  • 결과: C ≈ 125 kN → 22218 선택 (C = 170 kN)
예제 3: 기어박스 출력 샤프트

대본: 무거운 방사형 하중을 받는 산업용 기어박스

  • 베어링 유형: 테이퍼 롤러 베어링
  • 반경방향 하중: 15000 북
  • 축 하중: 5000 N (나선형 기어 추력)
  • 속도: 150 RPM
  • 필요 수명: 10만 시간
  • 온도: 90도
  • 신뢰성: 98%
  • 결과: C ≈ 220 kN → 32220 선택 (C = 298 kN)

가치를 선택하는 방법

베어링 유형 선택
  • 볼 베어링:
    • 최대 20,000RPM 속도
    • 가볍거나 중간 정도의 하중
    • 낮은 마찰 요구 사항
    • 금/토 < 0.5 일반적
  • 원통형 롤러:
    • 높은 반경방향 하중만
    • 축방향 하중 용량 없음(NJ, NUP 제외)
    • 자유로운 축방향 이동을 허용합니다
    • 고속 기능
  • 구형 롤러:
    • 매우 무거운 하중
    • 최대 2°의 정렬 불량
    • 복합 하중 OK
    • 낮은 속도 제한
  • 테이퍼 롤러:
    • 높은 복합 하중
    • 높은 강성이 필요합니다
    • 보통 짝을 이룬다
    • Fa/Fr 최대 1.5
부하 계산 팁
  • 벨트 드라이브: 반경방향 하중 = 벨트 장력의 1.5-2.5배
  • 기어 드라이브: 분리력 및 동적 요인 포함
  • 오버행 하중: 베어링의 모멘트 하중 계산
  • 동적 요인:
    • 가벼운 충격 : × 1.2-1.5
    • 중간 정도의 충격: × 1.5-2.0
    • 강한 충격 : × 2.0-3.0
응용 분야별 수명 요구 사항
  • 8,000-12,000시간: 가전제품, 수공구
  • 20,000-30,000시간: 8시간 일일 운영 기계
  • 40,000-50,000시간: 하루 16시간 운영
  • 60,000-100,000시간: 24시간 연속 작동
  • 100,000-200,000시간: 중요 장비, 고장 없음
온도 고려 사항
  • 표준 베어링: -30°C ~ +120°C
  • 고온 베어링: 특수 그리스 사용 시 최대 200°C
  • 안정화된 베어링: 최대 250°C(S1 접미사)
  • 특수 베어링: 최대 350°C(S2, S3 접미사)
  • 참고: 더 높은 온도에서는 특수 윤활제가 필요합니다.
신뢰도 계수 선택
  • 90% (a1=1.0): 표준 산업용 애플리케이션
  • 95% (a1=0.62): 중요 장비
  • 96% (a1=0.53): 중요한 프로세스
  • 97% (a1=0.44): 안전이 매우 중요함
  • 98% (a1=0.33): 항공우주, 의료
  • 99% (a1=0.21): 매우 중요하므로 실패가 허용되지 않습니다.