플랜지 베어링 설치 방법: 단계별 가이드

설치하려면 플랜지 베어링 올바르게 하려면 하우징과 샤프트를 청소하고, 치수 맞춤 공차를 확인하고, 롤링 요소를 통해 힘을 가하지 않고 베어링을 하우징 보어에 직각으로 누르거나 두드리고, 축 이동을 방지하고 작동 전에 적절하게 윤활유를 발라야 합니다. 플랜지형 레이디얼 볼 베어링 경기계, 컨베이어 시스템 및 동력 전달 장비에서 가장 널리 사용되는 베어링 유형 중 하나입니다. 통합 플랜지는 표준 원통형 베어링에 비해 장착 및 축 위치를 단순화합니다. 올바른 도구와 지식이 있으면 올바른 설치에 30분도 채 걸리지 않습니다. 잘못된 베어링 수명은 수만 시간에서 단 몇 백 시간으로 단축될 수 있습니다. 이 가이드에서는 모든 단계를 자세히 다룹니다.

플랜지 베어링이란 무엇이며 표준 베어링과 어떻게 다른가요?

플랜지 베어링은 외부 링에 일체형 플랜지(돌출 림 또는 칼라)가 있는 롤링 요소 베어링입니다. 이 플랜지는 축 고정을 위해 스냅 링, 서클립 또는 압입에만 의존하기보다는 베어링이 하우징의 가공된 면에 안착되도록 하는 확실한 축 위치 지정 기능 역할을 합니다.

가장 일반적인 변형은 플랜지 레이디얼 볼 베어링 , 깊은 홈 볼 베어링과 외륜의 플랜지를 결합한 것입니다. 이 베어링은 적당한 축방향(추력) 하중 용량으로 주로 반경방향 하중(샤프트 축에 수직인 힘)을 처리합니다. 이 제품은 미터법 및 영국식 단위로 제공되며 SKF, NSK, FAG, INA 및 Timken을 포함한 주요 제조업체에서 생산됩니다.

플랜지형 레이디얼 볼 베어링의 주요 장점

• 단순화된 축 위치: 플랜지는 하우징 표면을 지탱하므로 많은 응용 분야에서 별도의 고정 하드웨어가 필요하지 않습니다.
• 더욱 쉬워진 설치 및 제거: 베어링은 한쪽에서 밀어서 하우징 보어에 내부 접근 없이 배치할 수 있습니다.
• 더 얇은 하우징 벽이 허용됩니다. 플랜지는 깊은 하우징 보어나 두꺼운 숄더 없이도 고정 기능을 제공합니다.
• 컴팩트한 축 방향 설치 공간: 소형 기어박스 및 의료 장비와 같이 공간이 제한된 어셈블리에 특히 유용합니다.
• 폭넓은 가용성: 플랜지형 레이디얼 볼 베어링 are stocked globally in hundreds of size combinations from 3mm bore to 50mm bore

일반적인 플랜지 베어링 구성

플랜지 베어링 설치에 필요한 도구 및 재료

시작하기 전에 올바른 도구를 수집하면 설치 중에 베어링을 손상시키는 즉석 방법을 방지할 수 있습니다. 잘못된 설치로 인한 베어링 손상은 조기 고장의 주요 원인입니다. SKF에 따르면 초기 베어링 고장의 16% 이상이 잘못된 장착으로 인해 발생합니다. .

• 베어링 설치 도구 세트 또는 피팅 도구: 베어링 OD와 일치 - 누르는 동안 올바른 링에 힘을 가합니다.
• 아버 프레스 또는 유압 프레스: 억지 끼워 맞춤 설치의 경우; 제어되고 균일한 힘 적용을 위해 망치질보다 선호됨
• 소프트 페이스 망치 및 베어링 설치 슬리브: 프레스를 사용할 수 없는 경우 가벼운 프레스 핏의 경우 슬리브는 피팅되는 링에만 접촉해야 합니다.
• 디지털 캘리퍼스 또는 마이크로미터: 설치 전에 샤프트 직경, 하우징 보어 직경 및 베어링 치수를 확인하려면
• 베어링 히터 또는 핫 플레이트(인덕션 히터 선호): 억지 끼워 맞춤 내부 링이 있는 샤프트에 쉽게 설치할 수 있도록 베어링을 가열하는 데 사용됩니다.
• 보푸라기가 없는 깨끗한 천과 용제(이소프로필 알코올 또는 브레이크 클리너): 하우징 보어, 샤프트 및 베어링 표면 청소용
• 적절한 그리스 또는 오일: 베어링의 작동 속도, 온도 범위 및 부하 조건을 일치시킵니다.
• 토크 렌치: 플랜지 장착 패스너를 지정된 토크 값으로 조이기 위해
• 필러 게이지: 하우징 면에 대한 축방향 여유 공간과 플랜지 안착을 확인하려면

설치 전 맞춤 공차 이해

맞춤 공차는 플랜지 베어링 설치에서 기술적으로 가장 중요한 측면입니다. 잘못 끼워지면 베어링 변형(느슨한 끼워맞춤) 또는 과도한 내부 응력과 반경 방향 틈새 감소(과밀한 끼워맞춤)가 발생하며 둘 다 조기 파손으로 이어집니다.

하우징 보어핏(외륜)

하우징에 설치된 플랜지 레이디얼 볼 베어링의 경우 외부 링은 일반적으로 전환 또는 틈새 맞춤 . 플랜지 자체가 축방향 위치를 제공하기 때문에 하우징 보어 맞춤은 큰 간섭이 될 필요가 없습니다. 플랜지 베어링의 가장 일반적인 하우징 보어 공차는 다음과 같습니다. H7 (ISO 표준), 이는 베어링의 표준 외경 공차(외륜 OD의 js6 또는 k6)에 맞게 약간의 틈새를 제공합니다.

예를 들어 플랜지 레이디얼 볼 베어링은 다음과 같습니다. 외경 35mm H7 하우징 보어에 설치된 보어는 보어 직경이 35.000mm ~ 35.025mm이므로 공차 범위 내의 실제 베어링 OD에 따라 0.009mm 간격에서 0.016mm 간섭 범위의 맞춤이 가능합니다.

축 맞춤(내륜)

샤프트 맞춤은 내부 링이 하중에 대해 회전하는지 여부에 따라 달라집니다. 내부 링 회전 응용 분야(샤프트가 회전하는 가장 일반적인 경우)의 경우 간섭 끼워맞춤 내부 링 크리프를 방지하려면 필요합니다. 일반적인 샤프트 공차는 다음과 같습니다. j5, k5 또는 m5 중소형 플랜지 레이디얼 볼 베어링의 경하중부터 일반 레이디얼 하중에 적합합니다.

단계별: 플랜지 베어링 설치 방법

회전 샤프트가 있는 하우징 보어에 플랜지 레이디얼 볼 베어링을 설치하려면 다음 절차를 따르십시오. 특정 구성이 다른 경우 단계를 조정하세요.

1단계 - 모든 결합 표면 검사 및 청소

보푸라기가 없는 천과 솔벤트로 하우징 보어, 하우징의 플랜지 안착면, 샤프트 저널을 청소합니다. 오래된 그리스, 부식 억제제, 가공 칩 및 잔해의 모든 흔적을 제거하십시오. 심지어 0.01mm의 잔해 입자 베어링 링 아래에 갇혀 있으면 정렬 불량과 응력 집중이 발생할 수 있습니다. 하우징 보어에 버, 돌출된 모서리 또는 표면 손상이 있는지 검사하고 진행하기 전에 가는 줄이나 사포로 결함을 입히십시오.

오염 노출을 최소화하려면 설치 직전까지 베어링 포장을 열지 마십시오. 깨끗하고 마른 손이나 깨끗한 장갑으로 베어링을 다루십시오.

2단계 - 측정 도구를 사용하여 치수 확인

교정된 마이크로미터나 디지털 캘리퍼를 사용하여 하우징 보어 직경, 샤프트 직경, 베어링 보어 및 OD를 측정합니다. 베어링 사양 및 필요한 공차와 비교하십시오. 에서 측정된 하우징 보어 35.000–35.011mm 베어링 OD의 경우 35.030mm 과도한 여유 공간을 나타냅니다. 하우징을 다시 가공하거나 OD 공차가 더 큰 베어링을 선택해야 합니다. 접착제만으로 대형 하우징을 보상하려고 시도하지 마십시오. 이는 로드 시 실패하는 임시 수정 사항입니다.

3단계 - 오일이나 조립 윤활제를 얇게 바르십시오.

하우징 보어 보어 표면과 베어링 OD에 깨끗한 기계 오일을 얇게 바르십시오. 이는 필요한 설치력을 줄이고 압착 중에 베어링 외부 링 표면의 마모를 방지합니다. 이러한 목적으로 그리스를 사용하지 마십시오. 그리스의 점도로 인해 베어링 장착을 방해하는 유압 저항 효과가 발생할 수 있습니다.

4단계 - 베어링을 하우징 안으로 밀어 넣습니다.

플랜지가 바깥쪽(사용자 쪽)을 향하도록 베어링 방향을 지정하여 전체 설치 시 하우징 면에 안착되도록 합니다. 접촉하는 올바른 크기의 설치 슬리브 또는 베어링 피팅 도구를 사용하십시오. 바깥쪽 링만 — 공이나 케이지를 누르지 마십시오. 아버 프레스를 사용하거나 광 간섭 하우징의 작은 베어링의 경우 베어링 슬리브가 있는 부드러운 표면의 망치를 사용하여 점차적으로 균일하게 힘을 가합니다.

플랜지가 하우징 장착면과 완전히 평평하게 접촉할 때까지 베어링을 누릅니다. 베어링이 완전히 장착되면 저항의 뚜렷한 변화를 느끼고 듣게 됩니다. 절대로 해머로 베어링을 직접 두드리지 마십시오. — 케이지나 롤링 요소에 한 번의 타격만 가해도 궤도에 브리넬링 움푹 들어간 부분이 생겨 진동과 조기 고장을 일으킬 수 있습니다.

5단계 - 내부 링을 통해 샤프트 설치

억지끼움 내부 링의 경우 베어링을 가열하여 80°C~100°C(176°F~212°F) 샤프트 위로 미끄러지기 전에 유도 히터 또는 오일 배스를 사용하십시오. 80°C에서 보어가 20mm인 베어링 내부 링은 대략적으로 팽창합니다. 0.014mm — 대부분의 k5 또는 m5 공차 샤프트에 힘을 가하지 않고도 미끄러지기에 충분합니다. 그리스 윤활을 사용하는 표준 베어링의 경우 온도가 120°C를 초과하지 마십시오. 온도가 높을수록 그리스 성능이 저하되고 베어링 강철 특성에 영향을 미칠 수 있습니다.

가열된 베어링을 샤프트 숄더에 닿을 때까지 샤프트 위로 완전히 밀어 넣습니다. 샤프트를 잡을 수 있을 만큼 식을 때까지 어깨에 단단히 고정합니다. 일반적으로 2~5분 . 내부 링을 냉간 압착해야 하는 경우에는 내부 링 면에만 접촉하는 설치 슬리브를 사용하고 아버 프레스로 압착하십시오.

6단계 - 플랜지 안착 및 축방향 여유 공간 확인

설치 후, 필러 게이지를 사용하여 플랜지가 하우징 표면에 완전하고 균일하게 안착되었는지 확인하십시오. 이상의 격차 0.05mm 플랜지 주변의 어느 지점에서든 베어링이 코킹되었거나 홈에 완전히 눌려지지 않았음을 나타냅니다. 진행하기 전에 이를 수정하십시오. 코킹 플랜지 레이디얼 볼 베어링은 불규칙한 궤도 하중을 발생시켜 서비스 수명을 크게 단축시킵니다.

샤프트가 손으로 자유롭게 회전하는지 확인하십시오. 베어링은 거칠기, 바인딩 또는 과도한 축 유격 없이 원활하게 회전해야 합니다. 올바르게 장착된 억지 끼워맞춤 베어링에서는 손으로 꽉 조이는 약간의 끌림이 일반적입니다.

7단계 - 플랜지 고정 및 최종 윤활 적용

적용 분야에서 볼트형 플랜지 고정 장치(필로 블록 스타일 플랜지형 장치에 일반적임)를 사용하는 경우 장착 패스너를 제조업체가 지정한 토크에 따라 십자 패턴으로 설치하고 토크를 가합니다. 일반적인 M8 플랜지 베어링 하우징 볼트의 경우 조임 토크는 일반적으로 18~25Nm 스레드 등급 및 하우징 재질에 따라 다릅니다.

개방형(차폐되지 않은) 플랜지 레이디얼 볼 베어링의 경우 하우징을 닫기 전에 올바른 양의 그리스를 베어링에 포장하십시오. 그리스 윤활 베어링에 대한 일반적인 지침은 다음과 같습니다. 여유 공간의 30~50% 베어링과 하우징 내. 너무 많이 채우면 휘저음으로 인해 과도한 열이 발생합니다. 사전 그리스 처리된 밀봉 베어링은 설치 시 추가 윤활이 필요하지 않습니다.

플랜지형 레이디얼 볼 베어링 설치에 대한 특별 고려 사항

벽이 얇거나 부드러운 하우징에 설치

알루미늄 및 플라스틱 하우징은 중량 절감이 우선시되는 경장비에 일반적으로 사용됩니다. 이러한 재료는 강철보다 항복 강도가 상당히 낮습니다. 플랜지형 레이디얼 볼 베어링을 억지 끼워 맞춤으로 알루미늄 하우징에 밀어 넣으면 하우징 보어가 변형되거나 재료가 깨질 위험이 있습니다. 소프트 하우징의 경우 전환 적합(H7/js6) 외부 링 OD에 베어링 유지 화합물(예: Loctite 638 또는 동급)의 얇은 층과 결합됩니다. 이를 통해 기계적 응력 없이 적절한 유지력을 얻을 수 있습니다. 유지 화합물이 완전히 경화되도록 허용합니다. 일반적으로 실온에서 24시간 - 작동 부하를 적용하기 전.

스루홀과 막힌홀 하우징 설치 비교

스루홀 하우징에 설치된 플랜지형 베어링은 설치 접근이 가장 쉬운 장점이 있습니다. 베어링은 장착될 때까지 플랜지 측면에서 누를 수 있습니다. 막힌 구멍 하우징(보어의 바닥이 닫혀 있음)에서는 하우징 깊이가 베어링 폭을 정확히 수용할 수 있도록 기계 가공되어 있는지 확인합니다. 0.1~0.2mm 간격 플랜지가 면에 완전히 안착되기 전에 베어링의 플랜지가 없는 끝 부분이 바닥에 닿는 것을 방지하기 위해 바닥에 고정합니다.

쌍 또는 이중 플랜지 베어링 장착

일부 샤프트 어셈블리는 양방향 축 하중을 처리하기 위해 반대 구성으로 두 개의 플랜지 레이디얼 볼 베어링을 사용합니다. 이 배열에서는 하나의 베어링이 축 방향(고정 끝)에 위치하는 반면 다른 베어링은 약간의 축 방향 부동(부동 끝)을 허용합니다. 고정단 플랜지 베어링은 플랜지와 샤프트 숄더 또는 스냅 링으로 완전히 고정됩니다. 플로팅 엔드 베어링은 약간 느슨한 하우징 핏을 사용합니다. 일반적으로 H8 공차 - 베어링에 축방향 응력을 유발하지 않고 샤프트의 열팽창을 허용합니다.

일반적인 플랜지 베어링 설치 실수와 이를 방지하는 방법

다음 오류는 현장 유지 관리 및 엔지니어링 실무에서 발생하는 조기 플랜지 베어링 고장의 대부분을 설명합니다.

플랜지형 레이디얼 볼 베어링의 윤활 선택

경하중 및 중하중 용도에 사용되는 대부분의 플랜지 레이디얼 볼 베어링은 공장에서 사전 그리스 처리 및 이중 차폐 처리되어 설치 시 추가 윤활이 필요하지 않습니다. 그러나 개방형 베어링과 재윤활 밀봉형에는 신중한 윤활제 선택이 필요합니다.

• 일반 용도(0°C ~ 80°C, 중간 속도): 리튬 기반 NLGI 등급 2 그리스 - 대부분의 플랜지 레이디얼 볼 베어링에 대한 업계 표준
• 고속 애플리케이션(베어링 제한 속도의 70% 이상): 휘젓는 손실을 줄이기 위한 NLGI 등급 1 또는 저점도 오일 윤활
• 고온 애플리케이션(120°C 이상): 고온 등급의 폴리우레아 또는 합성 에스테르 기반 그리스
• 식품 가공 또는 의료 장비: NSF H1 등급 식품그레이드 그리스(화이트 미네랄 오일 베이스, 알루미늄 복합 증점제)
• 저온 환경(-20°C 미만): 저온 작동 등급의 합성 PAO 또는 실리콘 기반 그리스

교체를 위해 플랜지 베어링을 제거하는 방법

플랜지 레이디얼 볼 베어링의 장점 중 하나는 플랜지가 그립 표면을 제공하기 때문에 일반적으로 표준 압입식 원통형 베어링보다 제거하기가 더 쉽다는 것입니다.

1. 샤프트를 먼저 제거하고 가능하다면 - 하우징에서 베어링을 제거하기 전에 내부 링을 통해 샤프트를 빼냅니다.
2. 베어링 풀러 또는 막힌 구멍 풀러를 사용하십시오. 외부 링이나 플랜지 면에 인발력을 가하려면 하우징에서 베어링을 제거할 때 내부 링이나 케이지를 당기지 마십시오.
3. 유지 화합물로 접착된 베어링의 경우, 접착제를 부드럽게 하기 위해 하우징(베어링이 아님)에 국부적인 열을 가합니다. 일반적으로 150°C ~ 200°C 대부분의 베어링 유지 화합물에는 충분합니다.
4. 제거된 베어링 검사 재사용 또는 교체 여부를 결정하기 전에 궤도 마모, 패임, 깨짐 또는 변색의 징후가 있는지 확인하십시오. 일반적으로, 항상 서비스에서 제거된 베어링을 교체하십시오. 중요한 응용 분야에서 새 베어링 비용은 재사용 베어링 고장으로 인한 두 번째 제거 비용보다 훨씬 적습니다.
5. 하우징 보어와 샤프트 저널을 검사하고 수리합니다. 교체 베어링을 설치하기 전 — 베어링 고장으로 인한 표면 손상은 해결하지 않을 경우 고장이 반복되는 일반적인 원인입니다.