베어링에 대한 소음 피해를 피하려면 어떻게 해야 하나요?

기계 시스템의 중요한 구성 요소인 딥 그루브 볼 베어링은 다양한 산업 장비, 운송 차량 및 가전 제품에 널리 사용됩니다. 그러나 딥 그루브 볼 베어링 소음은 종종 장비 성능, 작동 안정성 및 사용자 경험을 괴롭히는 눈에 띄는 문제입니다. 이에 대한 심층 분석을 수행하면 소음의 근본 원인을 정확하게 식별하여 효과적인 솔루션을 취하고 장비의 정상적이고 효율적인 작동을 보장하는 데 도움이 됩니다.

딥 그루브 볼 베어링 소음의 원인

1. 제조 공정상의 결함

      롤링 요소의 표면 거칠기가 표준을 충족하지 못함: 가공 공정 중에 롤링 요소의 연삭 및 연마 기술이 불완전하면 표면에 약간의 불규칙성이 생깁니다. 베어링이 회전할 때 롤링 요소와 내부 및 외부 레이스웨이 사이의 접촉은 더 이상 이상적으로 매끄러운 상태가 아닙니다. 이 불규칙한 접촉은 고주파 진동을 유발하고 날카로운 소음을 생성합니다.

      내부 및 외부 레이스웨이의 진원도 오류: 제조 금형의 마모와 가공 장비의 정밀도 부족으로 인해 내부 및 외부 레이스웨이의 진원도가 설계 표준에서 벗어날 수 있습니다. 결과적으로 롤링 요소가 레이스웨이에서 롤링할 때 견디는 힘이 고르지 않고 주기적인 힘의 변화로 인해 딥 그루브 볼 베어링이 진동 소음을 발생시키고 소음 주파수는 일반적으로 베어링의 회전 주파수와 관련이 있습니다. 

2. 부적절한 조립

      불합리한 예압: 과도한 예압은 베어링 내부의 다양한 구성 요소 간의 마찰을 크게 증가시켜 마모를 가속화할 뿐만 아니라 과도한 압축으로 인해 지속적인 마찰 소음을 발생시킵니다. 반면, 불충분한 예압은 베어링의 강성을 보장할 수 없어 작동 중에 롤링 요소가 흔들리고 레이스웨이와 충돌하여 소음을 발생시키기 쉽습니다.

      편심 설치: 베어링을 샤프트 또는 하우징 보어에 설치할 때 일정량의 편심이 있는 경우, 딥 그루브 볼 베어링은 회전 중에 추가적인 방사형 또는 축 방향 힘을 받게 되어 롤링 요소에 고르지 못한 힘이 가해지고, 불균형 진동이 발생하여 소음이 발생합니다. 이러한 소음은 일반적으로 명확한 주기적 특성을 가지고 있습니다.

3. 윤활 불량

      윤활제 부족: 베어링이 고속으로 작동할 때, 롤링 요소와 레이스웨이 사이에 오일 필름을 형성하고 마찰을 줄이기 위해 충분한 윤활제가 필요합니다. 윤활제의 양이 부족하면 금속과 금속의 직접 접촉이 증가하고 마찰 계수가 상승하며 건조 마찰 소음이 발생하며, 일반적으로 거친 "삐걱거리는" 소리로 나타납니다.

      오염된 윤활제: 작업 환경의 먼지 및 금속 파편과 같은 불순물이 윤활제에 섞여 오일 필름의 무결성을 손상시키고 윤활 효과를 크게 감소시킵니다. 이러한 불순물은 또한 롤링 요소와 레이스웨이 사이의 연마 입자로 작용하여 마모를 심화시키고 추가 소음을 발생시킬 수 있습니다. 소음은 종종 불규칙한 변동 특성을 보입니다.

4. 비정상적인 부하

      과부하: 장비가 실제로 지지하는 하중이 딥 그루브 볼 베어링의 설계 하중 용량을 초과하면 딥 그루브 볼 베어링의 각 부분은 과도한 압력을 받고 소성 변형되기 쉽고 롤링 요소와 레이스웨이 사이의 접촉 상태가 악화되어 강렬한 진동 소음이 발생합니다. 심각한 경우 베어링이 조기에 고장날 수도 있습니다. 

      충격 하중: 펀칭 머신 및 분쇄기와 같이 간헐적인 작업 특성을 가진 일부 장비에서 빈번한 충격 하중은 베어링에 즉시 큰 힘을 가하여 베어링의 내부 구조가 충격을 받고 진동하여 순간적으로 고강도 소음을 발생시킵니다. 이러한 작업 조건에서 장시간 동안 베어링의 사용 수명이 상당히 단축됩니다.

5. 베어링 마모 및 피로

     정상 마모: 베어링이 시간이 지남에 따라 사용됨에 따라 롤링 요소, 내륜 및 외륜과 같은 구성 요소가 점차 마모되고 레이스웨이 표면이 거칠어지며 클리어런스가 증가합니다. 이때 구성 요소 간의 피팅 정확도가 저하되어 작동 중 소음이 발생합니다. 일반적으로 마모 정도가 깊어짐에 따라 소음이 점차 증가하고 톤이 둔해지는 경향이 있습니다. 장시간 교대 응력을 견디면 베어링의 표면 재료에 피로 현상이 나타나고 작은 탈락 구덩이가 나타납니다. 이러한 탈락 구덩이는 롤링 접촉의 균일성을 방해하고 주기적 충격 진동을 유발하며 명확한 펄스 특성이 있는 소음을 생성하여 일반적으로 딥 그루브 볼 베어링이 고장 단계에 진입하려 함을 나타냅니다.

베어링 소음 문제 해결을 위한 조치

1. 제조 공정 최적화

       고정밀 가공 장비와 선진 연삭 및 연마 기술을 채택하고, 롤링 요소와 레이스웨이의 표면 거칠기를 엄격히 제어하며, 가공 정확도가 설계 요구 사항을 충족하도록 보장하여 원천에서 제조 결함으로 인한 소음을 줄입니다. 제조 금형을 정기적으로 검사 및 유지 관리하여 내부 및 외부 레이스웨이의 진원도 정확도를 보장하고 동시에 원자재 품질 관리를 강화하여 베어링의 전반적인 제조 품질을 개선합니다.

2. 조립 공정을 표준화하다

      딥 그루브 볼 베어링의 종류, 크기, 적용 조건에 따라 적절한 예압을 정확하게 계산하여 적용합니다. 전문적인 예압 측정 도구를 사용하여 감지하여 설치의 정확성을 보장할 수 있습니다.

      베어링을 설치할 때, 고정밀 설치 도구와 위치 지정 장치를 사용하여 설치 편심량을 엄격히 제어하고 베어링과 샤프트 및 하우징 보어의 동축성을 보장하여 부적절한 조립으로 인해 발생하는 추가적인 힘과 진동을 줄입니다.

3. 윤활관리 강화

      딥 그루브 볼 베어링의 작업 요구 사항에 따라 윤활유의 종류, 등급, 충전량을 합리적으로 결정하고, 정기적인 윤활 유지 관리 시스템을 구축하고, 적시에 윤활유를 보충하여 베어링이 양호한 윤활 상태에서 작동하도록 보장합니다.

      효과적인 밀봉 조치를 취해 외부 불순물이 딥 그루브 볼 베어링 내부로 유입되는 것을 방지하고, 윤활제를 정기적으로 청소하거나 교체해 윤활제의 순도를 보장하고 양호한 윤활 효과를 유지하세요.

4. 합리적으로 부하를 제어합니다

      장비 설계 단계에서는 작업 하중을 정확하게 평가하고, 적절한 하중 용량의 베어링을 선택하고, 베어링에 과부하가 걸리지 않도록 일정한 안전 여유를 확보해야 합니다.

      충격 하중이 있는 장비의 경우 스프링 및 고무 패드와 같은 버퍼 장치를 추가하여 베어링에 대한 충격을 줄입니다. 동시에 장비의 작업 프로세스를 최적화하여 충격의 빈도와 강도를 줄입니다.

5. 정기적인 모니터링 및 유지관리

      베어링 작동 상태 모니터링 시스템을 구축하고 진동 센서, 음향 센서 등의 장치를 통해 딥 그루브 볼 베어링의 실시간 작동 데이터를 수집하고, 데이터 분석 기술을 사용하여 베어링의 조기 마모, 피로 및 기타 비정상 상태를 적시에 감지하고 조기 경고를 발행하고 해당 유지 관리 조치를 취합니다. 정기적인 유지 관리 계획을 수립하고 베어링의 마모된 부분을 정기적으로 분해, 검사, 청소 및 교체하고 잠재적인 결함 위험을 적시에 제거하고 베어링의 서비스 수명을 연장하며 소음 발생 가능성을 줄입니다.

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