플랜지 베어링은 기계 가공된 숄더 없이 관통 보어 하우징 내부에 베어링이 축 방향으로 위치하도록 설계해야 할 때마다 올바른 선택입니다. 외부 링의 한쪽 끝에서 연장되는 립인 플랜지는 숄더가 수행하는 역할을 수행합니다. 플랜지형 베어링은 하우징 형상을 단순화하고, 가공 단계를 줄이며, 계단형 보어에 떨어뜨린 일반 베어링보다 더 안정적으로 축 위치를 제어합니다. . 단점은 플랜지 부하 용량이 제한되어 있으므로 플랜지가 기본 작업 부하를 전달하는 것이 아니라 베어링을 배치해야 한다는 것입니다.
플랜지 설계를 보기 전에 정렬 문제를 이해하십시오.
표준 레이디얼 베어링에는 직선형 보어를 통해 미끄러지는 것을 자체적으로 방지하는 기능이 내장되어 있지 않습니다. 축 방향으로 위치를 지정하기 위해 설계자는 전통적으로 외부 링이 안착되는 작은 계단인 하우징에 숄더를 가공하거나 먼 쪽에 고정 링을 추가합니다. 두 가지 솔루션 모두 효과적이지만 가공 작업을 추가하고 하우징의 공차 스택을 강화하며 제조 중에 어셈블리가 잘못될 수 있는 가능성이 늘어납니다.
플랜지 베어링은 외부 링의 한쪽 끝에서 얇은 립을 확장하여 해당 베어링이 장착되는 보어보다 큰 크기로 이러한 요구 사항을 제거합니다. 플랜지는 가공된 내부 숄더가 아닌 하우징의 표면에 위치하므로 하우징 자체는 단일 패스로 드릴링하거나 리밍할 수 있는 간단한 직선 보어가 될 수 있습니다. 이것이 바로 플랜지 베어링이 컴팩트한 전자 기계 어셈블리에서 일관되게 나타나는 이유입니다. 추가되는 가공 단계마다 비용이 증가하고 모든 추가된 공차로 인해 회전 샤프트가 잘못 정렬될 가능성이 높아집니다.
경제적 사례는 규모에 따라 더욱 명확해집니다. 단일 가공 숄더는 소량 프로토타입의 제조 주기에 단 몇 초만 추가하지만, 수만 개의 장치를 생산하는 경우 동일한 작업이 총 가공 시간과 비용의 의미 있는 부분을 차지하게 됩니다. 또한 공차를 준수해야 하는 치수가 추가되어 부품 검사에 실패하고 폐기되거나 재작업될 가능성이 높아집니다. 플랜지 베어링은 하우징 공급업체에 추가적인 중요한 치수를 요구하는 대신 이미 엄격한 공차로 제조된 부품인 베어링 자체에 책임을 옮깁니다.
내부 메커니즘을 변경하지 않고 플랜지가 베어링 구조의 나머지 부분과 통합되는 방법
외부 링에 직접 가공되거나 성형된 연장으로, 별도의 하드웨어나 추가된 조립 단계 없이 축 정지 장치를 제공합니다.
플랜지가 없는 베어링과 동일한 기능을 하며, 플랜지가 하중 전달 대신 위치 지정을 처리하는 동안 반경 방향 하중을 전달합니다.
플랜지 수정은 대부분의 설계에서 외부 링에만 적용되므로 표준 베어링과 동일하게 샤프트에 장착됩니다.
플랜지는 하우징 인터페이스 기능이고 내부 구름 접촉 메커니즘을 변경하지 않으므로 표준 베어링과 기능이 동일합니다.
플랜지가 없는 버전과 동일한 방식으로 장착되며 플랜지 면은 오염 물질이 샤프트를 따라 하우징으로 이동하는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.
더 큰 플랜지 베어링 하우징에는 때때로 플랜지 자체를 통과하는 볼트 구멍이 포함되어 있어 압입에만 의존하지 않고 직접 고정할 수 있습니다.
조립에 필요한 장착 방법에 플랜지 형상 일치
| 플랜지 종류 | 설명 | 가장 적합한 대상 |
| 원형 일체형 플랜지 | 외부 링에서 연장되는 연속 원형 립, 장착 구멍 없음 | 관통 보어의 간단한 축 위치, 미니어처 베어링에서 가장 일반적 |
| 슬롯형 플랜지 | 컷아웃이 있는 플랜지로 재료를 줄이고 조립 중 도구 여유 공간을 허용합니다. | 전체 플랜지 접촉이 필요하지 않은 컴팩트 어셈블리 |
| 볼트로 고정된 장착 플랜지 | 주로 더 큰 베어링 장치에 사용되는 나사용 관통 구멍이 있는 더 큰 플랜지 | 압입보다는 고정되고 고정된 베어링 위치가 필요한 애플리케이션 |
| 얇은 프로파일 플랜지 | 어셈블리에 축 길이를 거의 추가하지 않도록 설계된 최소 두께의 플랜지 | 밀리미터의 작은 부분까지 중요한 공간 제약이 있는 장치 |
플랜지 형상 자체가 자체 공차 요구 사항을 충족하는 방법
플랜지 베어링 보어, 외경 및 작동 정확도에 대해 표준 베어링에 적용되는 것과 동일한 ABEC 및 ISO 492 시스템을 사용하여 등급이 지정되지만 플랜지는 일반 베어링에는 없는 추가적인 기하학적 요구 사항을 추가합니다. 플랜지 면 직각도(플랜지 면이 베어링 축에 얼마나 수직인지 의미)와 플랜지 두께 일관성은 모두 베어링이 하우징 면에 얼마나 균등하게 안착되는지에 영향을 미칩니다. 정사각형이 아닌 플랜지는 전체 어셈블리에 작은 코킹 각도를 가져올 수 있으며, 이는 베어링의 코어 치수 등급이 높더라도 진동이나 고르지 않은 마모로 나타납니다.
이러한 이유로 정밀 용도로 플랜지 베어링을 지정하는 구매자는 일반 ABEC 또는 ISO 등급과 별도로 플랜지 직각도 공차를 확인해야 합니다. 왜냐하면 모든 제조업체가 기본적으로 이 값을 게시하는 것은 아니며 단순히 더 높은 코어 정밀 등급을 선택했다고 해서 자동으로 개선되지 않기 때문입니다.
사양에서 이를 요청하는 실용적인 방법은 숫자 ABEC 또는 ISO 등급만으로 기능을 포괄한다고 가정하는 대신 보어 축을 기준으로 측정된 최대 플랜지 런아웃 값을 제조업체에 직접 요청하는 것입니다. 정밀 플랜지 베어링 생산에 경험이 있는 제조업체는 이 데이터를 사용할 수 있으며, 이를 제공할 수 없는 공급업체는 대규모 생산 주문을 하기 전에 들어오는 검사를 통해 플랜지 품질을 확인하라는 신호로 취급되어야 합니다.
축 방향 자체 위치가 플랜지 하중 제한보다 더 큰 산업
로봇 공학 및 자동화 분야에서 플랜지 베어링은 직선형 보어 하우징이 주변 구조를 단순하게 유지하면서 베어링에 안정적이고 반복 가능한 안착 위치를 제공하는 기어박스 단계 및 조인트 모듈에 광범위하게 사용됩니다. 소형 모터 및 액추에이터에서 스탬핑 또는 성형 하우징에 직접 장착된 플랜지 베어링은 별도의 고정 기능이 필요하지 않습니다. 이는 하우징 자체가 대량으로 생산되고 추가 가공 단계가 생산된 모든 장치에 걸쳐 증가할 때 중요합니다.
RC 차량 및 소형 드론을 포함한 소비자 전자 제품 및 취미 장치는 하우징이 플라스틱으로 성형되는 경우가 많기 때문에 플랜지 베어링을 사용합니다. 여기서 정확한 내부 숄더를 가공하는 것은 단순한 직선 보어를 성형하는 것보다 훨씬 어렵고 비용이 많이 듭니다. 의료 기기 하우징과 카메라 또는 광학 메커니즘에서 플랜지는 샤프트를 따라 이동하는 먼지와 부스러기에 대한 차광막 역할을 하여 베어링 자체에 장착된 씰을 보완하는 보조 목적으로도 사용됩니다.
플랜지형 베어링과 비플랜지형 베어링을 지정하기 위한 실용적인 프레임워크
| 선택 요소 | 답변할 질문 | 중요한 이유 |
| 하우징 제조방법 | 하우징이 가공, 성형 또는 스탬프 처리되어 있습니까? | 플랜지 베어링 offer the largest cost benefit in molded or stamped housings |
| 축방향 하중 크기 | 플랜지가 실제로 얼마나 많은 연속 축방향 힘을 전달합니까? | 과도한 플랜지 하중은 시간이 지남에 따라 플랜지를 변형하거나 맞춤을 느슨하게 할 수 있습니다. |
| 플랜지 두께 사용 가능 | 어셈블리에 플랜지의 축 길이를 추가할 수 있는 공간이 있습니까? | 얇은 프로파일 플랜지s exist specifically for space constrained designs |
| 장착 방법 | 베어링은 압입식인가요 아니면 플랜지를 통해 볼트로 고정되나요? | 일반 일체형 플랜지 또는 볼트 체결식 장착 플랜지가 필요한지 여부를 결정합니다. |
| 정밀도 요구 사항 | 적용 분야에 제어된 플랜지 직각도가 필요합니까? | 고정밀 어셈블리는 핵심 ABEC 등급과 별도로 이를 지정해야 합니다. |
기계가공 비용 대비 플랜지 단가를 측정하여 제거
플랜지 베어링은 일반적으로 플랜지 자체를 생산하는 데 필요한 추가 성형 또는 가공 단계와 플랜지 직각도를 확인하는 데 필요한 추가 검사를 반영하여 플랜지가 없는 동급 베어링에 비해 일반적으로 10~25% 범위의 적당한 단위 가격 프리미엄을 갖습니다. 따로 보면 이 프리미엄은 추가 비용처럼 보이지만 일반 베어링 가격만 비교하기보다는 대체 제품과 비교해야 합니다.
금속 하우징의 기계 가공 숄더는 일반적으로 툴링 마모, 사이클 시간 및 추가 검사 지점이 포함되면 플랜지 프리미엄보다 단위당 비용이 더 높으며, 하우징이 성형 플라스틱 부품인 경우 간격이 더 넓어집니다. 왜냐하면 직선형 보어가 제어된 계단 높이가 있는 내부 숄더보다 훨씬 간단한 금형 기능이기 때문입니다. 대량 생산의 경우 이러한 비교에서는 일반적으로 플랜지 베어링이 결정적으로 유리합니다. 소량 또는 프로토타입 작업의 경우 차이가 더 작으며 기존 툴링 및 설계 제약 조건에 따라 두 접근 방식 중 하나가 합리적일 수 있습니다. 설계 팀은 두 제조 경로에서 실제 견적 수치를 확인하지 않고 결과를 가정하기보다는 자체 실제 생산량과 비교를 실행해야 합니다.
플랜지가 제공하는 정렬 이점을 유지하는 방법
플랜지 베어링은 설계자가 단순성을 얻기 위해 회전 정확도를 희생하도록 요구하지 않고 다단계 하우징 정렬 문제를 단일한 간단한 보어로 전환함으로써 정밀 제조에서 그 자리를 차지합니다.
가장 중요한 원칙은 플랜지 베어링이 베어링에 대한 구성 요소 결정인 만큼 하우징에 대한 설계 결정이라는 것입니다. 올바른 이유로 선택하면 올바른 하중 환경에서 엔지니어가 적절하게 지정된 정밀 베어링에서 기대하는 것과 동일한 회전 정확도를 유지하면서 주변 어셈블리의 복잡성을 제거합니다. 표준 베어링 매개변수와 함께 문서화된 플랜지 직각도 및 하중 제한을 사용하여 처음부터 올바르게 지정하면 작은 구성 요소 결정을 신뢰할 수 있고 반복 가능한 제조 결과로 바꿀 수 있습니다.
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