베어링에 작용하는 하중은 일반적으로 베어링이 지지하는 물체의 중량, 회전체의 자중, 치차나 벨트의 전달력 및 기계의 운전에 의해서 생기는 하중 등이다. 이들의 하중은 논리적으로 수치로 계산할 수 있는 것도 있지만 계산이 곤란한 것도 있다.
또, 기계는 운전중에 진동이나 충격을 동반하는 것이 많으며 베어링에 작용하는 모든 하중을 정확하게 구하기는 어렵다.
따라서 베어링 하중을 보다 정확하게 구하기 위해, 계산할 수 있는 하중에 경험에 의해 얻어진 여러 계수를 고려한다.
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| 1. 하중계수 |
경방향하중이나 축방향하중이 계산에 의해 구해져도 실제로 베어링에 걸리는 하중은, 기계의 진동이나 충격에 의한 계산치보다 커지는 일이 많다. 이러한 하중은 다음 식으로 구하여진다.
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| 운전조건 |
사용부분예 |
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| 충격이 없는 원활한 운전일 때 |
전동기, 공작기계, 공조기계 |
1~1.2 |
| 보통운전일 때 |
송풍기, 콤프레서, 엘리베이터, 크레인, 제지기계 |
1.2~1.5 |
| 충격.진동을 동반하는 운전일 때 |
건설기계, 크래셔, 진동스크린, 압연기 |
1.5~3 | |
| 하중계수의 값 |
| 2. 벨트 또는 체인전동일 때의 하중 |
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벨트 또는 체인에 의해서 동력을 전달할 때, 풀리(pulley)나 스프로켓휠에 작용하는 힘은 다음 식으로 구한다.
벨트전동의 경우 풀리축에 걸리는 하중 는, 유효전동력에 벨트의 인장력을 고려한 벨트계수 를 곱하여 구한다. 벨트계수의 값은 벨트의 종류에 다른 값을 얻는다.
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| 벨트의 종류 |
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| 치차벨트 |
1.3~2 |
| V벨트 |
2~2.5 |
| 평벨트(텐션풀리용) |
2.5~3 |
| 평벨트 |
4~5 | |
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벨트계수의 값
체인전동일 경우는 에 상당하는 값을 1.25~1.5로 한다.
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| 3. 치차 전동시의 하중 |
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치차 전동시, 치차에 걸리는 하중은 치차의 종류에 따라 계산방법이 달라진다. 가장 간단한 평치차의 예를 들어보면 다음과 같다.
이상과 같이 구해진 이론상의 하중 이외에 치아의 정밀도에 의해서 생긴 진동, 충격이 가해지므로, 치아계수 를 고려하여 논리적하중에 치차계수를 곱한 값을 실제걸리는 하중으로 한다.
| 치차의 마무리 정도 |
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| 정밀연삭 치차 |
1~1.1 |
| 보통절삭 치차 |
1.1~1.3 |
치차계수의 값 |
| 4. 베어링에의 하중배분 |
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베어링Ⅰ 및 베어링Ⅱ에 걸리는 경방향하중은 어떠한 경우이든 다음에 의해 구해진다.
이들의 경우가 중복될 때에는 각각의 경우의 경방향 하중을 구하고, 하중방향에 따라서 그 벡타의 합을 계산하면 된다.
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| 5. 변동하는 하중의 평균하중 |
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베어링에 작용하는 하중이 여러 가지로 변동할 경우, 그 변동하는 하중조건에서의 베어링의 피로수명과 같은 수명이 되도록 평균하중을 구하여, 피로수명을 계산한다.
(1)하중과 회전속도와의 관계가 단계적으로 구분되는 경우
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(2)하중이 거의 직선적으로 변동할 경우
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(3)하중이 정현곡선적으로 변화할 경우
(4)회전하중과 정지하중이 있을 경우
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