베어링에서 열팽창이 중요한 이유는 무엇일까요?

축이 작동 중에 가열되면 축 방향으로 팽창합니다. 두 베어링 모두 축 방향으로 고정(로케이션 베어링)되어 있는 경우, 이 팽창으로 인해 내부 예압이 발생하여 마찰과 온도가 상승합니다. 적절한 로케이션/비로케이션 베어링 배열은 베어링 손상 없이 열팽창을 허용합니다.

위치결정/비위치결정 베어링 배열이란 무엇입니까?

위치 고정/비위치 고정 방식에서는 한쪽 베어링은 축 방향으로 고정되어(위치 고정) 축의 위치를 고정하고, 다른 쪽 베어링은 축 방향으로 자유롭게 슬라이드하여(비위치 고정) 열팽창을 수용합니다. 이것이 가장 일반적인 방식입니다.

탄소강의 열팽창 계수(CTE)는 약 11~12 × 10⁻⁶/°C입니다. 스테인리스강은 약 16~17, 알루미늄은 23, 주철은 10~11입니다.

1미터 길이의 강철 축이 50°C 온도 상승 시 약 0.6mm 팽창합니다. 이는 작아 보일 수 있지만, 두 베어링 위치가 축 방향으로 고정되어 있는 경우 엄청난 힘을 발생시킬 수 있습니다.

축과 하우징의 열팽창 계수가 다를 경우(예: 알루미늄 하우징에 강철 축) 차등 팽창을 계산해야 합니다. 알루미늄 하우징의 경우 축보다 하우징이 더 많이 팽창하므로 끼워맞춤이 불량해질 수 있습니다.

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축과 하우징의 축 방향 열팽창이 베어링 배열에 미치는 영향을 계산합니다. 위치 고정/비위치 고정 배열 가이드가 포함되어 있습니다.

δ = L × α × ΔT다양한 재료편곡 가이드

샤프트 축방향 확장 δ_shaft

주택 축방향 팽창 δ_주택

차등 확장

배치 권장 사항

ℹ️ 가장 일반적인 베어링 구성은 축 방향으로 고정된 위치 고정 베어링 하나와 축 방향으로 자유롭게 미끄러지는 비위치 고정 베어링 하나를 사용합니다. 이러한 구성은 내부 힘을 발생시키지 않고 열팽창을 수용할 수 있습니다.