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깊은 홈 볼 베어링이란 무엇입니까?

볼 베어링 엔지니어링 가이드

깊은 홈 볼 베어링은 내부 및 외부 궤도가 반경 방향 및 중간 축 하중 모두에서 중심에 볼을 고정할 수 있을 만큼 깊은 연속 홈을 형성하는 단열 롤링 요소 베어링입니다. 이는 세계에서 가장 널리 생산되는 베어링 볼 베어링 유형으로, 샤프트가 부드럽고 조용하며 낮은 마찰로 회전해야 하는 모든 곳에 사용됩니다.

단일 행 / 8볼 레이아웃
정의

깊은 홈 볼 베어링이란 정확히 무엇입니까?

A 깊은 홈 볼 베어링 내부 링, 외부 링, 강철 볼 세트 및 케이지로 구성된 롤링 요소 베어링으로, 두 링의 궤도 홈이 볼 반경보다 약간 크게 가공되어 볼이 깊고 꼭 맞는 채널에 안착됩니다. 이러한 형상 덕분에 깊은 홈 볼 베어링은 하나의 소형 부품 내부에서 반경방향 하중, 양방향 축방향 하중 및 높은 회전 속도를 전달할 수 있습니다.

이름은 경주로의 모양에서 직접 유래되었습니다. 일반 레이디얼 베어링의 홈은 얕고 샤프트를 통해 직선으로 미는 하중에만 저항합니다. 깊은 홈 볼 베어링에서 홈 반경은 볼 자체보다 약간 더 크게(보통 몇 퍼센트 이내) 절삭되므로 샤프트가 옆으로 밀릴 때에도 볼이 채널 밖으로 올라갈 공간이 전혀 없습니다. 이러한 단일한 기하학적 결정으로 인해 깊은 홈 볼 베어링이 주방 블렌더 모터부터 컨베이어 기어박스에 이르기까지 거의 모든 기계 범주에서 기본 선택이 되었습니다.

사람들이 기술명을 모르고 베어링볼이나 베어링볼베어링을 검색하면 거의 대부분 이 정확한 부품을 기술하고 있습니다. 이 베어링은 다른 롤링 베어링 제품군보다 더 많은 카탈로그 페이지, 더 많은 OEM 도면 및 더 많은 교체 부품 목록에 나타나기 때문에 대부분의 엔지니어가 가장 먼저 생각하는 베어링입니다.

그루브 깊이가 중요한 이유

홈이 깊어지면 볼과 궤도 사이의 접촉 호가 증가합니다. 접촉 아크가 많을수록 하중이 더 넓은 영역으로 분산되어 베어링의 외부 치수를 늘리지 않고도 반경방향 및 축방향 하중 등급이 모두 높아집니다.

왜 그렇게 빨리 달리는지

볼은 미끄러지기보다는 굴러가고 별도의 추력 구성 요소가 필요하지 않기 때문에 마찰이 낮게 유지됩니다. 낮은 마찰은 깊은 홈 볼 베어링이 일반적인 베어링 유형 중 최고 속도 요소를 견딜 수 있는 주된 이유입니다.

해부학

깊은 홈 볼 베어링 내부 부품

모든 깊은 홈 볼 베어링은 작든 크든 상관없이 동일한 5가지 기능 부품으로 제작됩니다. 각 항목을 이해하면 나중에 베어링 크기 차트나 베어링 치수 차트를 훨씬 쉽게 읽을 수 있습니다. 해당 차트의 모든 치수가 이러한 구성 요소 중 하나에 매핑되기 때문입니다.

  • 01
    내부 링 샤프트를 누르고 내부 궤도 홈을 운반합니다. 보어 직경은 모든 베어링 크기 차트의 첫 번째 숫자입니다.
  • 02
    외부 링 하우징 보어에 안착되고 외부 궤도 홈을 운반합니다. 보어와 함께 외부 직경이 베어링의 단면을 정의합니다.
  • 03
    볼 보완 두 개의 궤도 사이를 굴러 물리적으로 하중을 전달하는 작은 또는 중간 구멍에 일반적으로 8~10개의 경화된 강철 볼 링입니다.
  • 04
    케이지 또는 리테이너 볼이 궤도 주위에 균일한 간격을 유지하여 서로 접촉하여 미끄러짐 마찰과 빠른 마모를 유발하지 않도록 합니다.
  • 05
    봉인 또는 방패 윤활유를 유지하고 먼지를 제거하는 외부 링에 누르거나 고정하는 옵션 커버입니다. 개방형, 차폐형 및 밀봉형 버전은 모두 동일한 내부 형상을 공유합니다.

참고: 볼 베어링이라는 용어는 전체 어셈블리를 설명하기 위해 느슨하게 사용되는 경우가 많지만, 베어링 볼 자체는 일반적으로 수리 또는 재급유 작업을 위해 별도로 판매되는 느슨한 강철 볼 구성 요소만을 나타냅니다.

작동 원리

깊은 홈 볼 베어링이 하중을 전달하는 방법

깊은 홈 볼 베어링은 점 접촉 원리로 작동합니다. 각각의 강철 볼은 한 지점에서 내부 궤도면에 닿고 한 지점에서 외부 궤도면에 접촉하며 하중은 롤러 베어링에서와 같이 전체 선을 가로지르는 대신 두 개의 작은 접촉 패치를 통과합니다. 점 접촉은 구름 저항을 낮게 유지하므로 깊은 홈 볼 베어링은 동일한 크기의 거의 모든 다른 베어링 제품군보다 더 자유롭게 회전합니다.

궤도 홈이 두 링 모두 깊기 때문에 두 접촉점을 연결하는 선은 볼의 중심을 통해 완벽하게 직선이 아니며 정지 상태에서는 대략 0도라고 종종 인용되지만 축 하중에 따라 약간 이동하는 작은 각도로 위치합니다. 이러한 이동 접촉각 덕분에 단열 깊은 홈 볼 베어링은 두 번째 반대 베어링 없이도 어느 방향에서든 추력에 저항할 수 있습니다. 양방향 추력을 처리하려면 테이퍼 롤러 베어링 또는 앵귤러 콘택트 베어링을 쌍으로 사용해야 합니다. 깊은 홈 단열 볼 베어링은 단일 가격으로 단일 부품으로 이 작업을 수행합니다.

방사형 용량

방사형 부하는 샤프트를 통해 하우징으로 똑바로 아래로 밀어 넣습니다. 볼의 전체 원은 이 하중을 공유하며 하중선 바로 아래에 있는 볼이 가장 큰 하중을 전달합니다.

축 용량

축 하중은 샤프트 중심선을 따라 밉니다. 깊은 홈으로 인해 접촉점이 약간 이동하므로 모든 볼의 일부가 어느 방향으로든 여전히 추력에 저항합니다.

구성

단일 행 깊은 홈 볼 베어링과 이중 행

사람들이 깊은 홈 볼 베어링이라고 부르는 대부분의 의미는 훨씬 더 일반적인 구성인 단열 깊은 홈 볼 베어링입니다. 복열 버전은 더 넓은 하나의 베어링에서 볼 보완물을 두 배로 늘려 샤프트에 별도의 단열 베어링 2개를 쌓지 않고도 반경 방향 용량을 높입니다. 아래 표에는 두 가지 구성이 나란히 나열되어 있습니다.

특징 단열 깊은 홈 볼 베어링 복열 깊은 홈 볼 베어링
볼 행 1 2
일반적인 너비 좁은 표준 시리즈 단일 행 너비의 약 1.3~1.6배
방사형 용량 기준선 대략 1.5~1.8배 더 높음
축 용량 보통, 양방향 더 높이, 양방향
단위당 비용 낮은 더 높음
일반적인 사용 전기 모터, 펌프, 기어박스, 가전제품 무거운 풀리, 높은 방사형 하중 팬, 섬유 기계

실제로 깊은 홈 단열 볼 베어링은 산업용 응용 분야 10개 중 9개 이상을 커버합니다. 왜냐하면 대부분의 샤프트에는 복열 설계가 제공하는 추가 반경 방향 마진이 필요하지 않기 때문입니다. 복열 베어링은 샤프트를 따라 공간이 제한되어 있지만 반경방향 하중이 비정상적으로 높은 상황을 위해 예약되어 있습니다.

장점

깊은 홈 볼 베어링이 기본 선택인 이유

베어링 엔지니어에게 깊은 홈 볼 베어링이 무엇인지 물어보면 대답은 거의 항상 동일합니다. 극단적인 경우는 아닙니다. 이는 사용 가능한 최고 하중 베어링도 아니고 사용 가능한 가장 빠른 베어링도 아니지만 하중, 속도, 비용 및 단순성 간의 절충안에서 가장 좋습니다. 이것이 바로 이 단일 베어링 유형의 전 세계 생산량이 다른 모든 롤링 베어링 제품군을 합친 것보다 앞서는 이유입니다.

저마찰, 저발열 높은 제한 속도 한 부분의 양방향 축 용량 간단하고 저렴한 제조 비용 넓은 크기 및 공차 가용성 정상 근무 시 낮은 유지 보수 조용한 속도로 달리는 중 브랜드 간 쉬운 교류
베어링 종류별 상대 작동 속도
예시적인 제한 속도 계수, 동일한 보어 크기, 그리스 윤활, 깊은 홈 볼 베어링의 경우 100으로 표시됨
깊은 홈 각도 접촉 원통형 롤러 테이퍼 롤러 100 85 70 50
밀봉 및 차폐

개방형, 차폐형 및 밀봉형 깊은 홈 볼 베어링

깊은 홈 볼 베어링은 여러 가지 보호 수준으로 제공될 수 있으며 크기 번호 뒤의 접미사 문자는 어떤 베어링을 보유하고 있는지 알려줍니다. 이는 교체용 베어링 볼 베어링을 기계에 맞출 때 원시 치수만큼 중요합니다.

접미사 보호 유형 다음에 가장 적합합니다.
열기 실드 또는 씰 없음, 사용자가 그리스로 포장하거나 오일 배스 윤활 전용 윤활 시스템으로 깨끗하고 통제된 환경
ZZ / 2Z 비접촉식 양쪽 금속 실드 가벼운 방진, 밀봉형보다 빠른 속도
RS / 2RS 양쪽 고무 씰, 가벼운 접촉 일반 산업 및 가전제품용, 그리스 밀봉 상태를 평생 유지
RZ / 2RZ 고무 씰, 저마찰 비접촉 설계 더 높음 speed applications that still need seal level protection
사이징

깊은 홈 볼 베어링 크기 차트 및 치수

모든 깊은 홈 볼 베어링은 내경, 외경, 폭이라는 세 가지 핵심 측정값으로 설명됩니다. 이 세 숫자가 함께 모든 제조업체 데이터시트에 나타나는 베어링 치수 차트를 구성합니다. 아래 표는 60 엑스트라 라이트, 62 라이트 및 63 미디엄 시리즈를 포함하는 가장 일반적인 미터법 시리즈에 대한 표준 볼 베어링 크기 차트입니다.

베어링 번호 보어(mm) 외경(mm) 폭(mm) 동적 하중(kN) 제한 속도(그리스, rpm)
6000 10 26 8 4.6 28000
6001 12 28 8 5.1 26000
6002 15 32 9 5.6 24000
6003 17 35 10 6.0 22000
6004 20 42 12 9.4 19000
6200 10 30 9 5.1 26000
6201 12 32 10 6.8 24000
6202 15 35 11 7.6 22000
6203 17 40 12 9.6 20000
6204 20 47 14 12.7 18000
6205 25 52 15 14.0 16000
6300 10 35 11 7.6 22000
6301 12 37 12 9.7 20000
6302 15 42 13 11.4 19000
6303 17 47 14 13.5 17000
6304 20 52 15 15.9 15000

위의 수치는 일반적인 비교에 사용되는 대표적인 카탈로그 레벨 값입니다. 하중 등급은 생산 표준에 따라 약간씩 다르기 때문에 주문하기 전에 항상 현재 제조업체 데이터시트를 기준으로 정확한 베어링 크기와 베어링 치수를 확인하십시오.

시리즈별 외경 증가, 보어 20mm
위의 베어링 크기 차트에서 동일한 보어 크기에서 60, 62 및 63 시리즈에 걸쳐 외경이 어떻게 변화하는지 비교
6004 시리즈 6204 시리즈 6304 시리즈 42mm 47mm 52mm

베어링 명칭을 읽는 방법

6205-2RS-C3과 같은 코드는 베어링 크기와 옵션을 하나의 문자열로 묶습니다. 이를 분해하면 전체 베어링 치수 차트를 앞으로 더 쉽게 사용할 수 있습니다.

코드 세그먼트 의미
62 시리즈 및 유형, 여기에서는 라이트 시리즈 깊은 홈 볼 베어링
05 보어 코드, 보어를 mm 단위로 얻으려면 5를 곱하세요. 따라서 05는 25mm와 같습니다.
2RS 양쪽에 고무 씰 장착
C3 내부 틈새 등급 C3은 표준 틈새보다 느슨합니다.
재료

재료 Used to Build a Deep Groove Ball Bearing

표준 깊은 홈 볼 베어링의 링과 볼은 크롬 합금 베어링강(가장 일반적으로 등급 GCr15)으로 만들어지며 대략 60~64HRC로 경화됩니다. 이러한 경도 덕분에 작은 볼과 궤도 접촉 패치는 변형 없이 반복적인 응력 사이클을 처리할 수 있습니다. 케이지는 일반적으로 더 작은 보어 베어링의 경우 스탬프 강철로, 더 크거나 더 빠른 속도의 베어링은 가공된 황동 또는 엔지니어링 폴리머로 구성됩니다.

크롬강, GCr15

대부분의 깊은 홈 볼 베어링에 사용되는 표준 소재입니다. 우수한 경도, 우수한 피로 수명 및 저렴한 비용으로 인해 산업 및 소비자 장비 전반에 걸쳐 기본으로 사용됩니다.

스테인레스 스틸, 440C

식품 가공 라인, 해양 장비, 실외 기계 등 습기나 가벼운 부식 노출이 우려되는 곳에 사용됩니다.

세라믹 하이브리드

강철 링과 결합된 질화규소 볼은 무게와 마찰을 더욱 줄여 고속 스핀들과 특수 전기 모터 설계에 사용됩니다.

엔지니어링 플라스틱 케이지

긴 서비스 간격 동안 조용히 작동해야 하는 전기 모터 베어링에서 흔히 발생하는 케이지 질량과 고속 마찰을 줄입니다.

응용

깊은 홈 볼 베어링은 무엇을 위해 사용됩니까?

깊은 홈 볼 베어링의 용도에 대한 정직한 대답은 회전하는 거의 모든 것입니다. 이 설계는 방사형 하중, 양방향의 적당한 추력 및 고속을 모두 하나의 작고 저렴한 부품으로 처리하기 때문에 기계를 제작하는 거의 모든 산업에서 회전 지지대가 되었습니다.

산업 일반적인 위치 깊은 홈 볼 베어링이 적합한 이유
전기 모터 드라이브 엔드 및 비드라이브 엔드 샤프트 지지대 고속, 저소음, 저마찰열
자동차 발전기, 워터 펌프, 기어박스 샤프트, 휠 허브 하위 어셈블리 컴팩트한 크기, 진동에도 안정적
가전제품 세탁기 드럼, 팬, 블렌더, 진공 모터 저비용, 정숙한 주행, 긴 그리스 수명
농업 기계 기어박스, 펌프 샤프트, 컨베이어 롤러 밀봉된 변형으로 먼지에 강함
산업용 팬 및 펌프 임펠러 샤프트 지지대 높은 제한 속도, good axial capacity
컨베이어 시스템 롤러 및 풀리 샤프트 간단한 장착, 넓은 크기 범위
전동 공구 모터 샤프트 및 기어단 지원 작은 봉투, 고속 성능
섬유기계 스핀들 및 롤러 샤프트 정밀 주행, 저진동
최종 용도별 글로벌 깊은 홈 볼 베어링 수요 점유율
일반적인 오리엔테이션에 사용된 예시적인 분포, 실제 수치는 지역 및 연도에 따라 다릅니다.
전기 모터 자동차 가전제품 산업용 장비 기타 28% 24% 19% 15% 14%
선택

올바른 깊은 홈 볼 베어링을 선택하는 방법

  1. 샤프트 및 하우징 치수 확인

    보어 크기는 샤프트 직경을 측정하고 외부 직경은 하우징 보어를 측정한 다음 베어링 크기 차트와 상호 참조하여 후보 부품 번호를 선택합니다.

  2. 반경방향 및 축방향 하중 계산

    회전하는 어셈블리의 정적 중량뿐만 아니라 벨트 장력이나 기어 맞물림 힘을 포함하여 베어링이 작동 중에 보게 될 실제 힘을 합산합니다.

  3. 필요한 속도를 확인하세요

    볼 베어링 치수 차트의 제한 속도 열과 작동 rpm을 비교한 다음 그리스 수명과 주변 온도에 대한 안전 여유를 적용하십시오.

  4. 씰링 유형을 선택하세요

    제어된 윤활 시스템이 있는 경우에만 개방형 베어링을 선택하고, 그렇지 않으면 환경의 먼지, 습기 및 속도 프로필을 기반으로 2RS 또는 ZZ를 선택하십시오.

  5. 통관 등급을 선택하세요

    표준 클리어런스는 대부분의 범용 작업에 적합한 반면, C3 클리어런스는 뜨거워지고 추가 내부 공간이 필요한 전기 모터에 일반적입니다.

  6. 공차 등급 확인

    ABEC 또는 ISO P0 공차는 일반 기계에 적합한 반면, 정밀 스핀들 및 고속 장비에는 P6 이상이 필요합니다.

설치 및 유지 관리

깊은 홈 볼 베어링 설치 및 유지 관리

설치압력

항상 장착할 링을 누르고, 샤프트에 장착할 때는 내부 링을, 하우징에 밀어 넣을 때는 외부 링을 눌러 힘이 볼을 통과하지 않도록 하십시오.

열 보조 피팅

억지끼움의 경우 베어링을 섭씨 80~100도 정도 가열하면 힘 없이 샤프트 위로 미끄러져 들어가고 냉각되면서 제자리로 수축됩니다.

윤활 간격

밀봉형 베어링은 일반적으로 수명이 다할 때까지 그리스를 도포하는 반면, 연속 사용 장비의 개방형 및 차폐형 베어링은 일반적으로 속도와 온도에 따라 3~12개월마다 다시 그리스를 도포해야 합니다.

정렬 확인

샤프트와 하우징은 베어링 제조업체 공차 내에서 동심원을 유지해야 합니다. 정렬 불량으로 인해 하중이 궤도의 좁은 밴드에 집중되고 피로 수명이 급격히 단축되기 때문입니다.

일반적인 실패 모드

증상 가능한 원인 예방
연삭 또는 거칠기 레이스웨이 내부의 오염 밀봉형 버전으로 전환하여 하우징 밀봉 개선
과열 기름칠이 너무 많거나 핏이 너무 빡빡함 충진량 지침을 따르고, 맞춤 공차를 확인하세요.
벗겨짐 또는 깨짐 지속적인 과부하로 인한 피로 부하 계산을 다시 확인하고 더 높은 용량 시리즈로 업그레이드하세요.
궤도의 녹 자국 습기 유입 또는 보관 습도 밀봉된 베어링을 사용하고 원래 포장에 보관하십시오.
루즈핏, 샤프트 슬립 작은 샤프트 또는 마모된 하우징 보어 장착하기 전에 ISO 맞춤 테이블에 대한 공차를 확인하세요.
소싱

깊은 홈 볼 베어링 공급처

일관된 치수, 검증된 강철 등급 및 안정적인 열처리는 베어링 치수 차트에 인쇄된 숫자만큼 중요합니다. 자체 단조, 선삭, 열처리 및 연삭 라인을 운영하는 공급업체는 혼합 소스의 베어링만 재포장하는 무역 회사보다 훨씬 더 일관되게 공차와 정격 하중을 유지할 수 있습니다.

Ningbo Zhenhai Hualei Bearing Co., Ltd.

Ningbo Zhenhai Hualei Bearing Co., Ltd.는 소형 계기 보어 베어링부터 중형 산업용 보어 베어링에 이르는 개방형, ZZ 및 2RS 밀봉 변형과 함께 60, 62 및 63 시리즈에 걸쳐 깊은 홈 볼 베어링을 제조합니다. 이 회사는 신뢰할 수 있는 베어링 크기, 안정적인 공급량, 베어링 볼 베어링을 기존 도면에 일치시키거나 오래된 부품 번호를 교체하는 지원이 필요한 구매자에게 실용적인 옵션입니다.

60 / 62 / 63 표준 메트릭 베어링 크기 전반에 걸친 시리즈 적용 범위
개방형 / ZZ / 2RS 대부분의 부품 번호에서 사용 가능한 씰링 옵션
GCr15 링과 볼에 사용되는 크롬 베어링 강
OEM 지원 부품 번호를 기존 도면과 일치시키는 지원
자주 묻는 질문

깊은 홈 볼 베어링 FAQ

일상 장비에 사용되는 깊은 홈 볼 베어링이란 무엇입니까?

이는 방사형 하중에 대한 회전 샤프트와 적당한 좌우 추력을 동시에 지원하므로 순수한 추력이나 극도로 무거운 방사형 하중용으로만 제작된 장비가 아닌 모터, 펌프, 팬 및 기기 드럼에 사용됩니다.

롤러 베어링과 비교하여 깊은 홈 볼 베어링은 무엇입니까?

깊은 홈 볼 베어링은 속도와 낮은 마찰을 선호하는 반면, 롤러 베어링은 낮은 속도에서 더 높은 반경 방향 용량을 선호합니다. 대부분의 일반 기계는 사용 가능한 샤프트 크기에 비해 부하가 비정상적으로 크지 않는 한 깊은 홈 볼 베어링을 사용합니다.

부품 번호에서 베어링 크기를 읽는 방법

대부분의 표준 부품 번호의 마지막 두 자리는 5를 곱할 때 밀리미터 단위의 보어를 나타내며, 앞에 있는 일련의 숫자는 외부 직경과 폭 제품군을 나타냅니다. 둘 다 표준 베어링 크기 차트에 나열되어 있습니다.

단열 깊은 홈 볼 베어링이 복열 베어링을 대체할 수 있습니까?

레이디얼 하중이 단일 열 정격 내에 있는 경우에만 해당됩니다. 단열 깊은 홈 볼 베어링은 동일한 외경의 복열 유닛보다 레이디얼 용량이 낮으므로 교체하기 전에 항상 하중 계산을 다시 확인해야 합니다.

베어링 볼과 볼 베어링의 차이점은 무엇입니까

베어링 볼은 수리 또는 재급유 작업을 위해 개별적으로 판매되는 강철 구입니다. 볼 베어링은 링, 볼, 케이지로 구성된 완전한 조립체로서 샤프트에 장착할 준비가 되어 있습니다.

깊은 홈 볼 베어링은 얼마나 오래 지속됩니까?

서비스 수명은 하중, 속도, 윤활 및 정렬에 따라 다르지만 일반적인 산업 작업에서 올바르게 선택되고 적절하게 장착된 깊은 홈 볼 베어링은 일반적으로 궤도가 피로해지기 전까지 몇 년 동안 작동합니다.

요약

짧은 버전

깊은 홈 볼 베어링은 회전 기계의 일상적인 작업 도구입니다. 깊은 궤도 홈을 통해 하나의 작고 저렴한 부품이 반경방향 하중, 양방향 축방향 하중 및 높은 회전 속도를 동시에 전달할 수 있으므로 다른 베어링 유형보다 더 많은 설계에 사용됩니다. 교체 부품에 맞는 볼 베어링 크기 차트를 읽거나, 단열 및 복열 옵션을 비교하거나, Ningbo Zhenhai Hualei Bearing Co., Ltd.와 같은 제조업체에서 대량 생산을 소싱하는 경우에도 동일한 기본 원칙이 적용되며, 홈 깊이가 특징이며 베어링에 관한 다른 모든 것은 이 원칙에서 따릅니다.

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