베어링 예압이란? 강성 및 정밀도 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋" 베어링 예압이란? 강성 및 정밀도 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"

베어링 예압이란? 강성과 정밀도

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베어링 예압 이해

정의: 베어링 예압이란 무엇인가?

베어링 예압 (사하중 또는 초기 하중이라고도 함)은 베어링에 의도적으로 적용되어 내부 하중을 제거하기 위해 제어된 압축 하중입니다. 정리 롤링 엘리먼트와 레이스 사이에 약간의 간섭을 발생시킵니다. 예압은 모든 작동 조건에서 모든 롤링 엘리먼트가 레이스와 지속적으로 접촉하도록 하여, 예압이 없을 경우 발생할 수 있는 미세한 내부 유격을 제거합니다. 이를 통해 하중 분배가 개선되고 진동에 대한 저항성이 향상된 더욱 견고하고 정밀한 베어링 시스템이 구축됩니다.

예압은 높은 강성, 정밀한 샤프트 위치 조정, 또는 변동 또는 진동 하중을 받는 작동이 필요한 응용 분야에서 필수적입니다. 공작 기계 스핀들, 정밀 기기 및 고속 기계에서는 예압이 표준 관례입니다. 불안정 예방이 중요합니다.

목적 및 이점

1. 강성 증가

예압의 주요 이점:

  • 하중 하에서 처짐을 허용하는 여유 공간을 제거합니다.
  • 접촉하는 모든 롤링 요소, 모든 요소에 하중을 분산
  • 베어링 강성은 사전 하중이 없는 베어링에 비해 2~5배 증가할 수 있습니다.
  • 샤프트 처짐을 줄이고 시스템 강성을 향상시킵니다.

2. 향상된 정확도 및 정밀도

  • 제거합니다 샤프트 런아웃 베어링 클리어런스에서
  • 정확하고 반복 가능한 샤프트 위치 지정 제공
  • 정밀기계(공작기계, 측정기기)에 필수
  • 감소시킨다 진동 통관 관련 영향으로부터

3. 미끄러짐 방지

  • 롤링 요소가 미끄러지지 않고 실제로 굴러가도록 보장합니다.
  • 특히 가벼운 하중이나 고속에서 중요합니다.
  • 미끄러짐으로 인해 베어링 마모가 빠르게 진행되고 표면이 손상됩니다.
  • 예압은 순수 롤링에 대한 적절한 접촉력을 유지합니다.

4. 소음 감소

  • 내부 클리어런스에서 덜거덕거리는 소리를 제거합니다.
  • 더 조용하고 부드러운 작동을 제공합니다
  • 인원이나 민감한 장비 근처의 응용 분야에 중요

5. 안정성 향상

In 로터 동역학:

  • 베어링 강성이 증가하면 임계 속도
  • 개선하다 제동 형질
  • 베어링으로 인한 불안정성을 방지합니다.
  • 외부 진동에 대한 민감성을 줄입니다.

예압의 종류

1. 고정(강성) 예압

온도나 속도에 관계없이 일정한 예압:

  • 방법: 특정 위치에 설정된 스페이서, shim 또는 잠금 너트
  • 형질: 높은 강성, 정밀한 제어
  • 제한 사항: 온도에 따라 증가할 수 있으며 과부하 위험이 있습니다.
  • 애플리케이션: 공작기계 스핀들, 정밀 장비

2. 스프링(탄성) 예압

스프링에 의해 유지되는 예압으로 열 보상이 가능합니다.

  • 방법: 웨이브 스프링, 벨빌 와셔 또는 코일 스프링
  • 형질: 과부하 없이 열 성장을 수용합니다.
  • 장점: 온도 변화에 더 관대함
  • 애플리케이션: 온도 변화가 있고 정밀도 요구 사항이 덜 중요한 응용 분야

예압 방법

축방향 예압(가장 일반적)

대면 또는 등대면 장착

  • 서로 반대 방향으로 장착된 두 개의 각도 접촉 베어링
  • 베어링을 함께 밀어내는 축력 적용
  • 양방향 축방향 여유공간을 제거합니다.
  • 공작기계 및 고정밀 응용 분야의 표준

조절 가능한 예압

  • 예압을 설정하기 위해 조정된 잠금 너트 또는 나사산 고정 장치
  • 토크, 축력 또는 베어링 온도 상승으로 측정
  • 조립이나 유지관리 중에 조정 가능

반경방향 예압

  • 레이스와 샤프트/하우징 사이의 간섭 맞춤으로 인해 방사형 압착이 발생합니다.
  • 레이스 사이에 방사형으로 압축된 롤링 요소
  • 축 예압보다 덜 일반적입니다
  • 일부 밀폐형 베어링 및 특수 용도에 사용됨

예압 크기 선택

가벼운 예압

  • 힘: 베어링 동적 하중 정격의 1-5%
  • 혜택: 최소한의 마찰 증가로 강성 향상
  • 애플리케이션: 일반 정밀 기계

중간 예압

  • 힘: 동적 등급의 5-10%
  • 혜택: 강성이 높고 정확도가 좋음
  • 애플리케이션: 공작기계 스핀들, 정밀 드라이브

무거운 예압

  • 힘: 동적 등급의 10-20%
  • 혜택: 최대의 강성과 안정성
  • 제한 사항: 마찰이 심하고 발열이 많으며 수명도 짧다
  • 애플리케이션: 초정밀 응용 분야, 저속 고강성 요구 사항

단점 및 고려 사항

마찰과 열 증가

  • 예압은 접촉 하중과 마찰을 증가시킵니다.
  • 작동 온도가 상승합니다(일반적으로 사전 로드되지 않은 온도보다 5-20°C 높음)
  • 더 높은 온도는 윤활유 분해를 가속화합니다.
  • 향상된 냉각 또는 윤활이 필요할 수 있습니다.

베어링 수명 감소

  • 예압은 작동 부하에 추가됩니다.
  • 베어링 수명 계산에는 예압 효과가 포함되어야 합니다.
  • 과도한 예압은 수명을 크게 단축시킬 수 있습니다.
  • 균형: 강성/정밀도 대 수명

열 감도

  • 고정 예압은 온도 상승에 따라 증가합니다(차등 팽창)
  • 열 성장을 고려하지 않으면 과부하가 발생할 수 있습니다.
  • 스프링 예압은 열 변화를 수용합니다.
  • 설계는 작동 온도 범위를 고려해야 합니다.

응용 프로그램

예압이 필수적인 경우

  • 공작 기계 스핀들: 정밀성과 강성이 요구되는 연삭, 밀링, 터닝 스핀들
  • 고속 장비: 미끄러짐과 불안정성을 방지합니다
  • 정밀 기기: 측정 장비, 광학 시스템
  • 진동 하중: 부하 반전 또는 부하 변동이 있는 응용 프로그램
  • 모멘트 하중: 기울어짐 모멘트를 받는 베어링

예압이 권장되지 않는 경우

  • 고온 응용 분야(열 과부하 위험)
  • 매우 빠른 속도(마찰 및 열 문제)
  • 무거운 충격 하중
  • 강성보다 장수명을 우선시하는 경우
  • 정밀도가 중요하지 않은 일반 산업 응용 분야

베어링 예압은 베어링 시스템 성능을 향상시켜 강성을 높이고, 정확도를 향상시키며, 미끄러짐과 불안정성을 방지하는 강력한 도구입니다. 그러나 각 용도에 최적의 성능을 달성하기 위해서는 마찰 증가, 발열, 그리고 수명 단축의 상충 관계를 고려하여 예압을 신중하게 설정하고 적용해야 합니다.

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