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원추 롤러 베어링 원리 및 적용 안내

원추 롤러 베어링 원리 및 적용 안내

2025-11-06

대형 트럭이 막대한 하중을 견딜 수 있게 하고 산업 기계가 극한 상황에서도 안정적으로 작동할 수 있게 해주는 것은 무엇일까요? 그 답은 까다로운 응용 분야에서 원활한 작동을 보장하는 핵심 구성 요소인 테이퍼 롤러 베어링(TRB)에 있습니다. 이 기사에서는 이러한 필수 기계 요소의 구조, 작동 원리, 적용 및 선택 기준을 살펴봅니다.

1. 테이퍼 롤러 베어링의 개요

테이퍼 롤러 베어링은 테이퍼 내부 링 궤도와 외부 링 궤도 사이에 배열된 원추형 롤러를 갖춘 롤링 요소 베어링입니다. 이 독특한 설계 덕분에 방사형 및 단방향 축방향 하중을 동시에 처리할 수 있습니다. 자동차, 건설 장비, 야금, 광업 산업에서 널리 사용되는 TRB는 기계식 변속기 시스템에서 없어서는 안 될 구성 요소 역할을 합니다.

2. 구조 및 작동원리
2.1 구조적 구성요소

TRB는 네 가지 기본 요소로 구성됩니다.

  • 내부 링(원추):원추형 외부 표면이 궤도 역할을 하는 샤프트에 장착됩니다.
  • 외부 링(컵):원뿔형 내부 궤도가 있는 하우징에 장착
  • 테이퍼 롤러:하중을 전달하는 잘린 원추형 전동체
  • 새장:작동 중 적절한 롤러 간격과 정렬을 유지합니다.
2.2 작동 메커니즘

베어링의 작동은 미끄럼 마찰을 구름 마찰로 변환합니다. 하중이 가해지면 힘이 외부 링을 통해 궤도 사이를 굴러가는 롤러로 전달됩니다. 원추형 형상은 모든 구성 요소의 이론적 정점이 베어링 축의 공통 지점에 수렴되는 순수한 롤링 동작을 보장합니다. 이 설계는 하중 분산을 최적화하면서 미끄럼 마찰을 최소화합니다.

3. 종류 및 특징

TRB는 구성 및 성능 속성에 따라 분류됩니다.

3.1 단일 행 TRB

가장 일반적인 변형은 결합된 방사형 및 단방향 축방향 하중을 처리합니다. 분리 가능한 디자인으로 설치 및 유지 관리가 용이합니다. 일반적으로 유도된 축력에 대응하기 위해 쌍으로 사용됩니다.

3.2 이중 행 TRB

2개의 콘 및 컵 어셈블리가 특징인 이 제품은 더 무거운 반경방향 하중과 양방향 축방향 힘을 수용하여 까다로운 응용 분야에 향상된 강성을 제공합니다.

3.3 4열 TRB

압연기와 같은 극한 하중 조건을 위해 설계된 이 제품은 여러 개의 콘과 컵 사이에 4개의 롤러 열을 통합합니다.

3.4 HR 시리즈 TRB

국제 호환성을 위한 ISO 표준을 준수하는 확대된 롤러(접미사 "J"로 지정)가 있는 고용량 베어링입니다.

3.5 접촉각 변화

표준, 중간 및 가파른 접촉각(미터법 계열에서 각각 코드 "C" 및 "D" 없이 지정됨)에 따라 축/경방향 하중 용량 비율이 결정됩니다. 가파른 각도는 축방향 하중 용량을 우선시합니다.

4. 성능 속성
  • 높은 부하 용량:상당한 결합 방사형 및 축방향 하중을 처리합니다.
  • 가를 수 있음:설치 및 유지 관리가 용이합니다.
  • 조정 가능성:정확한 클리어런스/예압 설정이 가능합니다.
  • 충격 저항:열악한 환경에서도 충격 하중을 견딥니다.
  • 엄격:예압 적용으로 샤프트 편향 감소
5. 산업 응용
5.1 자동차 부문

휠 허브(반경 방향 및 축 방향 힘 처리), 차동 장치(차축 속도 차별화 가능) 및 변속기(기어 트레인 지원)에 매우 중요합니다.

5.2 중장비

굴삭기 스윙 메커니즘, 로더 구동축 및 크레인 호이스팅 시스템의 필수 구성 요소입니다.

5.3 야금학적 응용

금속 성형 중 엄청난 압연력을 받는 압연기 스탠드를 지지합니다.

5.4 광산 기계

연마재를 처리하는 파쇄기 및 분쇄기의 충격 하중을 견뎌냅니다.

6. 선정기준

적절한 TRB 선택에는 다음 사항을 평가해야 합니다.

  • 적용된 하중의 크기와 방향
  • 작동 속도 요구 사항
  • 주변 온도 조건
  • 윤활 방법(그리스 또는 오일)
  • 사용 가능한 설치 공간
  • 필요한 내부 여유 공간
  • 제조업체 품질 표준
7. 설치 및 유지관리
7.1 장착 절차
  • 결합 표면을 철저히 청소하십시오.
  • 샤프트/하우징이 제대로 맞는지 확인하세요.
  • 올바른 예압 적용(지정된 경우)
  • 정확한 정렬 보장
7.2 유지보수 관행
  • 정기적인 윤활 일정 구현
  • 작동 온도 및 소음 모니터링
  • 주기적으로 클리어런스 조정
  • 마모된 부품을 즉시 교체하십시오.
8. 표준 및 명칭

ISO 355 사양에 따라 제조된 TRB 모델 번호는 다음을 나타냅니다.

  • 기본 명칭 : 종류, 치수, 구조적 특징
  • 접미사 코드: 특별 요구사항(간격, 정확성 등)
9. 앵귤러 콘택트 볼 베어링과의 비교

둘 다 결합된 하중을 처리하는 동안 TRB는 하중 용량과 강성이 뛰어난 반면, 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 고속 응용 분야에서 더 나은 성능을 발휘합니다. 선택은 특정 운영 요구 사항에 따라 달라집니다.