앵귤러 콘택트 볼 베어링: 구조 원리, 힘 베어링 특성 및 주요 선택 기준

2025,10,15

기계식 변속기 시스템의 핵심 부품인 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 독특한 구조 설계로 인해 회전 속도와 하중 전달 성능의 균형이 뛰어나며 공작 기계 스핀들, 모터 및 정밀 기기와 같은 시나리오에 널리 사용됩니다. 그 구조의 핵심은 내륜, 외륜, 강구 및 케이지의 조화로운 설계에 있습니다. 외륜의 궤도는 특정 각도로 기울어져 있고, 강구와 내륜 및 외륜의 궤도 사이의 접촉점이 "접촉각"을 형성합니다. 이 각도(일반적으로 15°, 20°, 25°)는 베어링의 힘 지지 특성과 적용 가능한 시나리오를 직접적으로 결정합니다. 케이지는 강철 공의 균일한 분포를 유도하고 마찰과 마모를 줄이며 작동 안정성을 보장하는 역할을 합니다.

힘 지지 특성 측면에서 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 핵심 장점은 반경방향 하중과 축방향 하중을 동시에 지탱할 수 있다는 것입니다. 베어링이 방사형 힘을 받을 때 접촉각은 축방향 분력을 생성하며, 이는 베어링 내부의 추가 응력을 방지하기 위해 쌍 설치(예: 연속 또는 정면 조합)를 통해 상쇄되어야 합니다. 접촉각이 클수록 축방향 하중 전달 능력이 더 강해집니다. 예를 들어, 접촉각이 25°인 베어링은 축방향 하중이 높은 비율을 차지하는 작업 조건에 더 적합하고, 접촉각이 15°인 베어링은 작동 온도 상승을 효과적으로 줄이고 서비스 수명을 연장할 수 있으므로 고속, 경부하 시나리오에서 더 큰 이점을 갖습니다.

선택 과정에서 세 가지 핵심 요소에 초점을 맞춰야 합니다. 첫째, 정밀도 등급입니다. P0에서 P4까지, 높은 정밀도는 진동과 소음을 줄일 수 있으므로 공작 기계 스핀들과 같이 높은 작동 안정성이 필요한 시나리오에 더 적합합니다. 둘째, 접촉각의 선택이다. 축방향 하중과 반경방향 하중의 비율에 따라 가벼운 축방향 하중에는 더 작은 접촉각이 선택되고 무거운 축방향 하중에는 더 큰 접촉각이 선택됩니다. 셋째, 설치 방법. 전도 모멘트를 견디는 데에는 맞대기 설치(외륜의 넓은 면이 서로 마주함)가 적합하고, 시스템 강성을 높이는 데에는 대면 설치(외륜의 좁은 면이 서로 마주하게 됨)가 적합하며 실제 작업 조건에 따라 선택해야 합니다. 이러한 핵심 포인트를 합리적으로 익히면 앵귤러 콘택트 볼 베어링이 성능을 최대한 발휘하고 장비의 안정적인 작동을 보장할 수 있습니다.

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