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기술소개
윤활

베어링의 윤활법은 그리스윤활과 오일윤활로 크게 나뉘어 진다. 베어링의 기능을 충분히 발휘시키기 위해서는 그 사용조건, 사용목적에 보다 적합한 윤활법을 사용하는 것이 우선이다.
윤활을 생각하면, 오일윤활이 우수하지만, 그리스윤활은 베어링주변의 구조를 간략화 할 수 있는 장점이 있다.
항목 그리스 윤활 오일 윤활
하우징구조
밀봉방치
회전속도
냉각작용, 냉각효과
윤활제의 유동성
윤활제의 교체
먼지의 여과
윤활제의 누유 오염
간략화 할 수 있다.
허용회전수는 오일윤활의 경우의 65~80%
없다
떨어진다
조금 번잡
곤란
누유에 의한 오염이 적다
조금 복잡해 지며, 보수에 주의가 필요
그리스 윤활에 비해 높은 회전속도에도 사용할 수 있다.
열을 효과적으로 방출할 수 있다.
(순환급유법의 경우 등)
상당히 좋다.
비교적 간단
요이
기름누유에 의한 오염을 싫어하는 곳에는 부적당하다.
그리스윤활과 오일윤활의 득실
1. 그리스 윤활
(1) 하우징 내의 그리스의 충진량
하우징 안으로 충진하는 그리스량은 베어링의 회전속도, 하우징의 구조, 공간용적, 그리스 명칭, 분위기 등에 따라 다르다. 온도상승을 극도로 싫어하는 공작기계의 주축용 베어링 등에서는 그리스의 충진량을 작게 하지만, 일반적인 기준은 다음과 같이 한다. 우선 베어링 내부에는 충분한 그리스를 채운다. 이때 리테이너 안내면 등에도 그리스를 채울 필요가 있다.
다음에 하우징 내부의 축 및 베어링을 제외한 공간용적에 대해서
1/2~2/3 (허용회전수의 50% 이하의 회전일 때)
1/3~1/2 (허용회전수의 50% 이상의 회전일 때)
정도의 양을 충진한다.
(2) 그리스의 보급
일반적으로 그리스를 한번 충진하면 장기간 보급하지 않아도 좋지만, 운전조건에 따라서는 가끔 그리스의 보급 또는 교환을 필요로 할 수도 있다. 따라서 하우징의 설계에는 이점을 배려할 필요가 있다.
보급간격이 짧을 경우, 하우징의 적당한 위치에 보급구 및 배출구의 설치하고 열화된 그리스가 새로운 그리스로 바뀌어 질 수 있도록 한다. 예를 들면 그리스 보급측의 하우징 공간을 , 그리스 섹터에 따라 여러 군데에 칸막이 해놓고 하나의 칸막이 안에만 충만된 그리스가 베어링 내부로 흘러 들어가도록 한다.
베어링내부로부터 배출된 그리스는 그리스벨브에 의해 하우징 밖으로 배출된다.
그리스 밸브를 사용하지 않을 경우에는 배출측의 하우징 공간을 넓혀 놓고, 오래된 그리스를 여기에 모으고 정기적으로 카버를 떼어낸다.
(3) 그리스의 보급간격
고품질의 그리스라 해도 사용기간의 경과와 함께 성상은 열화되고, 윤활기능이 저하되기 때문에, 적당한 그리스의 보급을 실시하여야만 한다.
그리스의 보급간격을 운전시간으로 표시하면 아래 그림은 대략적인 기준치가 된다. 그림은 베어링 온도가 70℃이하인 경우에 적용할 수 있지만, 70℃를 넘을 경우에는 베어링 온도가 15℃ 오를 때에 그리스의 보급간격을 반감시킬 필요가 있다.


(4) 밀봉 볼베어링의 그리스 수명
단열깊은홈볼베어링에 그리스를 봉입하고, 시일 또는 시일드로 밀봉한 볼베어링의 그리스수명은 (1),(2)식 또는 밀봉 볼베어링의 그리스 수명 (Grease Life of Sealde Ball Bearings)그림에 의해 추정할 수 있다.


(범용 그리스)
------ (1)
(와이드레인지 그리스)
------ (2)
여기서,
t : 평균그리스수명(h)
n : 베어링의 회전속도(rpm)
Nmax : 그리스윤활의 허용회전수(rpm)
T : 베어링의 운전온도(℃) 식(1), (2), Grease Life of Sealde Ball Bearings그림의 적용범위 (a) 베어링의 회전속도 n


일때는, 로 한다. (b) 베어링의 회전속도 T
범용 그리스의 경우 --------------
와이드레인지 그리스의 경우 ------
일때는 로 한다.

(c) 베어링의 하중
베어링의 하중은 기본동정격 하중 Cr의 1/10 정도 혹은 그 이하로 한다.

㈜ (1) -10~110℃ 정도로 사용되는 것이 많은 광유계의 그리스(예 리튬그리스 등)
(2) -40~130℃ 정도의 넓은 온도 범위에서 사용되는 합성유계 그리스
2. 오일 윤활
(1) 유속법







유속법은 저속, 중속회전의 경우에 많이 사용되는 일반적인 윤활방법이다.
오일면은 원칙적으로 최하위의 전동체의 중심에 있도록 한다.
오일게이지를 설치하고 오일면을 용이하게 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
(2) 적하급유법






적하급유법은 비교적 고속회전의 소형 볼베어링등에 많이 사용되는 방법이며,
可視式의 오일에 기름이 저장되어 있다.
적하하는 오일량은 상부의 나사에 의하여 조절된다.
(3) 비산급유법




비산급유법은 베어링을 직접 오일에 적시지 않고 주위에 있는 치차나 회전링 등의
회전에 의해 생기는 비산에 의해 베어링을 윤활하는 방법이다.
자동차의 변속기나 차동치차장치 등에는 널리 사용되고 있다.
그림은 치차장치의 일례를 표시한다.
(4) 순환급유법











오일로 베어링부분의 냉각을 실시할 필요가 있는 고속회전의 사용조건에 대해서
또는 주위가 고온의 용도에 대해서는 순환급유법이 많이 사용된다.
그림(a)에 표시했듯이 우측 급유 파이프로부터의 오일은 일정레벨이 되면 좌측의
배출관으로 흘러 탱크로 되돌아온다. 냉각된 오일은 다시 펌프나 휠터를 통해서
급유된다. 오일이 하중징 내에 너무 쌓이지 않도록 배유관을 급유관보다 훨씬 크게 한다.
(5) 제트급유법

제트급유법은 고속회전용 베어링에 널리 사용되고 있다.
예를 들면 제트엔진과 같이 dmn값이
(전동체피치 원경mm × 회전수rpm) 100만을 넘는 베어링 등의 윤활방식이다.
한 개 또는 여러 개의 노즐로부터 일정한 압력으로 윤활유를 분사해서 베어링 내부를 관통시킨다. 그림은 일반적으로 제트급유의 일 예로, 내륜과 리테이너와의 안내면을 향해서 오일을 분사하고 있다. 고속인 경우 베어링부근의 공기가 베어링과 함께 돌며 공기의 벽을 만들기 때문에 윤활유의 노즐로부터의 분출속도는, 외륜외경면(리테이너 안내면이기도 하다)의 주속의 20%이상의 속도가 필요하다. 노즐수가 많은 쪽이 동일유량에 대해서 많은 쪽이 냉각의 정도도 적고, 효과도 크다. 제트급유법에서는 유량이 많기 때문에 오일의 교반저항을 적게 하고, 열을 효과적으로 배출하도록, 배출구를 크게하거나 강제배유를 실시하는 등의 배려가 바람직하다.
(6) 분무급유법


분무급유법은 공기 중 윤활유를 안개상태로 해서 베어링에 뿜는 방법으로
오일미스트윤활법 이라고도 불리우고 있다.
분무급유법의 주요이점은,
(a) 윤활유가 소량이기 때문이 교반저항이 적고, 고속회전에 적합하다.
(b) 베어링부분에서부터 누유되는 오일이 적기 때문에, 설비나 제품의 오염이 적다.
(c) 항상 새로운 윤활유를 공급할 수 있고, 베어링 수명을 길게 할 수 있다.
따라서 공작기계의 고속스핀들, 고속회전펌프 또는 압연기 롤넥크용 베어링 등의 윤활에 사용되고 있다.
(7) 오일에어급유법

오일에어 급유법은 미량의 윤활유를 정량 피스톤으로 간헐적으로 내뿜고, 혼합밸브에 의해 압축공기중의 윤활유를 서서히 빼내고 연속적인 흐름으로 베어링에 공급하는 윤활법이다.
오일에어 급유법의 주요특징은
(a) 오일의 미소정량관리가 가능하기 때문에 최적유량을 관리할 수 있으며 발열이 적어 고속회전에 적합하다.
(b) 미량의 오일이 연속적으로 공급되기 때문에 베어링 온도가 안정된다. 또 오일은 급유관 벽면을 통하여 흘러가기 때문에 분위기 오염이 매우 적다.
(c) 항상 새로운 오일이 베어링에 보내어지기 때문에 오일의 열화를 걱정하지 않아도 된다.
(d) 스핀들 내부에 압축공기가 항상 보내어지고 있기 때문에 스핀들의 내압이 높고 외부로부터의 먼지나 절삭액이
침입하기 어렵다. 따라서 공작기계 주축에 많이 이용되고 있으며, 기타 고속회전 용도에 채용되고 있다.

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