베어링의 구조와 종류

베어링의 구조

출처: Viktar Kuzniatsou / Getty Images
볼 베어링 리테이너

베어링의 구조는 크게 내륜, 외륜, 전동체, 리테이너(케이지)로 나뉜다.

구성 요소역할 및 주요 특징
내륜 (Inner Ring)축에 직접 끼워져 축과 함께 회전하는 구성요소. 외주면에 전동체가 구르는 궤도 홈이 정밀 가공되어 있다.
외륜 (Outer Ring)베어링 하우징이나 프레임에 고정되는 부분. 내주면에 전동체가 지나는 궤도 홈이 형성되어 있다.
전동체 (Rolling Element)내륜과 외륜 사이에서 구르며 하중을 전달하는 핵심 요소. 크게 볼타입과 롤러 타입으로 나뉜다.
리테이너 / 케이지 (Retainer / Cage)전동체들이 서로 직접 부딪히지 않도록 일정 간격으로 유지하고 정렬하도록 하는 요소


주요 구성 요소 이외에도 먼지등의 이물질을 막는 실드와 내륜링의 윤활제 누유를 방지하는 씰등이 있다.

베어링의 종류 (전동체 종류)

베어링의 전동체를 기준으로 구별하면 볼 베어링과 롤러 베어링으로 구별할 수 있다.

볼 베어링 (Ball Bearing):

접촉 형태 : 점접촉 (Point Contact)
특징 : 마찰 저항이 작아 고속 회전에 유리하지만, 허용 하중(내하중성)은 상대적으로 작다.
깊은 홈 볼 베어링, 앵귤러 콘택트 볼 베어링 등이 대표적이다.

롤러 베어링 (Roller Bearing)

접촉 형태 : 선접촉 (Line Contact)
특징 : 접촉 면적이 넓어 고하중 및 충격 하중에 강합니다. 원통 롤러, 원뿔(테이퍼) 롤러, 자동조심 롤러, 바늘 모양의 니들(Needle) 롤러 등이 있다.

베어링의 종류 (하중 방향)

레이디얼 베어링 (Radial Bearing)

하중 전달 : 회전축을 기준으로 직각(반경 방향)으로 누르는 힘을 지지한다.
구조 : 축이 베어링의 내륜을 통과하여 꽂히는 구조. 회전할 때 전동체가 축 주변을 감싸며 반경 방향 하중을 받는다.
특징 : 약간의 축 방향 하중을 동시에 받을 수 있는 종류(예: 깊은 홈 볼 베어링, 앵귤러 콘택트 볼 베어링)도 있다.

스러스트 베어링 (Thrust Bearing)

하중 전달 : 회전축과 평행한(축 방향)으로 밀어붙이는 힘을 지지합니다.
구조 : 축 단면에 평평하게 밀착되는 ‘축 궤도륜(Shaft Washer)’과 하우징에 밀착되는 ‘하우징 궤도륜(Housing Washer)’ 사이에 전동체가 끼워져 있는 샌드위치 구조.
특징: 축 방향 하중에는 매우 강하지만, 순수 스러스트 베어링은 반경 방향 하중에 대한 지지력이 없거나 매우 약하므로 단독 사용 시 주의가 필요하다.

실무에서의 활용

복합 하중 지지 : 실제 공작기계 주축이나 자동차 변속기 등에서는 반경 방향과 축 방향 하중이 동시에 발생하므로, 두 베어링을 조합해 사용하거나 복합 하중을 견디는 앵귤러 콘택트 볼 베어링이나 테이퍼 롤러 베어링을 채택한다.

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