베어링 과부하가 왜 발생하며 어떻게 예방할 수 있는가?

베어링은 기계 장비의 핵심 부품으로서, 다양한 하중 조건에서 장비가 원활하고 효율적으로 작동할 수 있도록 지지와 보완 역할을 합니다. 모터나 감속기에서든 베어링은 작동 중 발생하는 방사하중과 축방향 하중을 견뎌야 합니다. 그러나 베어링의 실제 하중이 설계 한도를 초과하면 과부하 현상이 발생합니다. 과부하는 베어링의 조기 고장뿐만 아니라 더 심각한 장비 고장을 유발할 수 있습니다.

류링 과부하란 무엇인가요?

'레어링 과부하'는 사용 중 레어링이 지는 부하가 그 고등부하량을 초과하는 상황을 의미합니다. 등급 부하는 일반적으로 베어링 제조업체가 표준 조건에 기초한 이론적 계산 값이며 과도한 부하, 갑작스러운 충격 등과 같은 실제 작업에서 부적절한 사용은 모두 과부하로 이어집니다. 장장기장비의 장기적인 작동 중 과부하가 발생할 수 있고, 갑작스러운 충격 부하에 의해 즉시 발생할 수도 있습니다.

부하 가중증 의 위험
ISO 281 및 ISO 15243와 같은 재료 표준에 따르면, 베어링 과부하가 장비에 다음과 같은 여러 가지 일반적인 위험을 초래할 수 있습니다.

1.가속된 피로 손상
베어링이 과부하 상태로 작동할 경우 구체 요소와 스크롤 경로 사이의 접촉점에서 응력이 크게 증가합니다. 장기적인 과부하 작동은 베어링의 재료 피로를 초래하여 미세 균열이 발생하고 결국 표면 박리 또는 파편화가 일어납니다. 이러한 피로 파괴는 종종 베어링 고장의 주요 원인 중 하나입니다.

2.변형 및 마모 증가
과부하 상태에서는 베어링 구동면 및 구동 요소의 과도한 변형이 발생하여 플라스틱 변형이 일어납니다. 이는 베어링의 마찰을 증가시키는 뿐만 아니라 구동 면의摩損을 가중시킵니다. 마찰이 증가함에 따라 베어링의 작동 정확도와 효율성이 점차 저하됩니다.

3.온도 상승
베어링이 과부하되면 마찰이 증가하면서 베어링 내부에서 발생하는 열도 증가합니다. 온도 상승은 윤활유의 성능 저하를 가속시킬 뿐만 아니라 베어링 재료의 성능도 저하시켜 손상 위험을 더욱 증가시킵니다.

4.충격 하중으로 인한 순간적 손상
갑작스러운 충격 하중, 특히 기동 또는 긴급 제동과 같은 상황에서는 베어링이 설계 한계를 초과하는 스트레스를 짧은 시간 동안 견디게 됩니다. 이러한 스트레스 누적은 구동체 또는 트랙에 부분적인 균열을 일으키고 심지어 베어링의 즉각적인 고장으로 이어질 수 있습니다.

베어링 과부하의 원인
베어링 과부하의 원인은 종종 설비의 사용 조건, 부적절한 설계 또는 부적절한 유지 보수와 관련이 있습니다.

다음은 과부하의 몇 가지 일반적인 원인입니다:

1.설비 설계가 부적절함
설비를 설계할 때 실제 작업 조건을 충분히 고려하지 않아 베어링 선택이 부족합니다. 그 결과, 중부하, 고속 또는 복잡한 하중 조건에서 베어링이 과도한 스트레스를 견디지 못합니다.

2.과도한 방사형 및 축방향 부하
모터나 기어박스에서 장비가 작동 중인 동안 받는 방사형 또는 축방향 부하가 베어링의 허용 부하를 초과하면, 베어링은 오랫동안 과부하 상태에 있게 되며 이는 조기 손상을 초래할 수 있습니다.

3.빈번한 가동 및 정지
장비가 자주 가동되거나 멈추고 가속될 때 순간적인 고충격 부하가 발생합니다. 베어링은 짧은 시간 동안 비교적 큰 스트레스를 받게 되며, 이는局部적 과부하를 일으키기 쉽습니다.

4.부적절한 윤활
윤활이 불충분하면 베어링의 내부 마찰이 증가하여, 운전 중 베어링이 더 큰 마찰 스트레스를 받게 되고, 과부하 손상을 가속화합니다.

5.정렬 불량
설비 설치 시 정렬이 부정확한 경우, 특히 모터와 기어박스 사이의 샤프트 정렬이 잘못되면 베어링에 추가적인 이심 부하가 발생합니다. 이 불균일한 부하는 베어링의 국부적 과부하로 이어질 수 있습니다.

베어링 과부하는 어떻게 방지할 수 있을까요?
베어링 과부하를 방지하기 위해 설비 운영자 및 유지보수 엔지니어는 설계, 운영 및 유지보수의 여러 측면에서 조치를 취해야 합니다:

1.적절한 베어링 선택
설계 단계에서 베어링은 실제 작업 조건과 하중 조건에 따라 적절히 선택되어야 하며, 이는 장비의 장기 운전 요구 사항을 충족할 수 있도록 그들의 정격 하중을 보장하기 위함이다. 만약 작업 조건이 복잡한 경우, 더 높은 정격 하중을 가진 베어링이나 특수 베어링을 선택할 수 있다.

2.장비 하중 제어
장비의 장기 과부하 운전을 피해야 한다. 특히 모터 및 감속기와 같은 장비에서는 베어링의 정격 하중 범위 내에서 하중이 유지되도록 해야 한다. 순간적인 과부하가 발생할 수 있는 작업 조건의 경우 적절한 과부하 보호 조치를 설계하는 것이 권장된다.

3.시작 및 정지 작동 최적화
장비의 자주 시작 및 정지 주기를 줄이거나, 충격 하중으로부터 베어링 손상을 방지하기 위해 소프트 스타트 장치를 사용해야 한다. 소프트 스타트 기술은 시작 시 충격 응력을 줄이고 베어링 과부하 위험을 감소시킬 수 있다.

4.적절한 윤활을 확보하십시오
베어링의 윤활 상태를 정기적으로 점검하고, 윤활유가 적시에 보충되도록 하며, 작업 온도와 부하에 적합한 윤활유 또는 그리스를 선택하십시오. 윤활은 중부하 조건에서 베어링의 마찰을 줄이고 온도 상승 및摩耗를 감소시키는 데 효과적입니다.

5.정확한 맞춤과 설치
설비 설치 과정에서 모터와 기어박스의 샤프트 정렬 정확도를 보장하십시오. 정렬 도구와 레이저 정렬 장비를 통해 베어링이 받는 부하가 균등히 분배되도록 하고 지역적인 과부하를 방지하십시오.

베어링 과부하问题是 베어링 고장의 주요 원인 중 하나이며 장비의 정상 작동에 심각한 부정적인 영향을 미칩니다. 합리적인 설계, 적절한 하중 제어, 최적화된 운영, 양질의 윤활 관리 및 정확한 설치 정렬을 통해 베어링 과부하는 효과적으로 방지할 수 있으며, 이는 베어링과 장비의 수명을 연장시킬 수 있습니다. 일상적인 사용 중에는 안전한 하중 범위 내에서 장비가 작동하는지 정기적으로 점검하고 유지보수를 수행하면 장비의 작업 효율성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다.