산업 기계의 복잡한 운영에서 진동은 에너지 전달의 매체 일뿐 만 아니라 장비 수명을 보이지 않는 살인자이기도합니다. 특히 광업 기계, 풍력 터빈 또는 중장기 장비와 같은 고 진동 시나리오에서 베어링 고장은 종종 시스템 붕괴의 출발점이됩니다. 자체 정렬 볼 베어링 (자체 정렬 볼 베어링)은 고유 한 설계 철학으로 인해 이러한 극단적 인 작업 조건 하에서 대체 할 수없는 적응성을 보여 주었으며 일부 업계 장비가 "신뢰성 인증"을 통과 할 수 있는지 여부의 핵심 요소가되었습니다.
핵심 디자인 비밀 자체 정렬 볼 베어링 외부 링 경마장의 구형 지오메트리와 이중 줄 볼의 조합에 있습니다. 이 조합은 베어링이 내부 링과 외부 링 사이에서 최대 3 °를 자동으로 정렬 할 수있는 기능을 제공합니다. 이는 고 진동 환경에서 중요한 기능입니다. 진동은 샤프트의 즉각적인 변위를 유발할뿐만 아니라지지 구조의 미세 변형을 유발하여 전통적인 베어링이 강성 정렬의 필요성으로 인해 추가 에지 응력을 부여하게합니다. 예를 들어, 풍력 터빈에서, 블레이드의 회전에 의해 생성 된 주기적 진동과 풍하의 변동은 메인 샤프트가 몇 시간 내에 밀리미터로 동적으로 이탈 할 수 있습니다. 일반적인 딥 그루브 볼 베어링을 사용하는 경우,이 오프셋은 공과 경마장 사이의 접촉 영역에서 응력 집중을 유발하여 피로 껍질을 가속화합니다. 자체 정렬 베어링의 구형 경마장은 볼이 외부 링을 따라 자유롭게 "스윙"하여 지점 접촉을 표면 접촉으로 변환하여 전체 경마장 표면에 국소 응력을 분산시킵니다. 측정 된 데이터는 동일한 진동 하중 하에서 자체 정렬 베어링의 피크 접촉 응력이 표준 베어링과 비교하여 40% 이상 감소하여 재료 피로 공정을 상당히 지연시킬 수 있음을 보여줍니다.
진동 환경의 또 다른 도전은 윤활 필름의 동적 안정성입니다. 고주파 진동은 베어링 내부의 윤활제의 균일 한 분포를 파괴하여 국소 건조 마찰과 순간 온도 상승을 초래합니다. 자체 정렬 베어링의 설계는 여기에서도 독창성을 의미합니다. 큰 경마장 공간과 최적화 된 케이지 구조는 윤활제를위한 "버퍼 복도"를 제공합니다. 진동으로 인해 공의 작은 변위가 발생하면, 접촉 영역 밖으로 압착되는 대신 공의 움직임으로 그리스 또는 오일 필름을 재분배 할 수 있습니다. 이 특징은 채굴 크러셔의 적용에서 검증되었습니다. 구리 광산의 비교 테스트는 12 시간의 연속 작동 후, 자체 정렬 베어링을 사용한 크래쉬 메인 샤프트의 내부 온도가 테이퍼 롤러 베어링을 사용한 장비의 내부 온도보다 15 ~ 20 ℃보다 낮았으며, 그리스의 산화 분해 속도는 30%느린 것으로 나타났습니다.
재료 과학 및 밀봉 기술의 발전은 자체 정렬 베어링의 진동 내성 장점을 더욱 확대했습니다. 현대의 고급 크롬 강철 (예 : ISO 683-17 표준에 따른 100CR6)은 진공 탈기 공정을 통해 비금속 내포물의 크기를 5μm 미만으로 제어 할 수 있으며, 이는 교대 응력 하에서 베어링의 균열 개시 시간을 3 ~ 5 회 연장시킬 수 있습니다. 동시에, 복합 폴리 우레아 씰과 레이저 에칭 된 마이크로 그루브의 조합은 진동 먼지의 침입을 차단할 수있을뿐만 아니라 내부 열 팽창 압력의 방출을 허용 할 수있다. 시멘트 플랜트의 수직 롤러 밀 에서이 밀봉 설계는 먼지 농도가 200mg/m³ 이상인 환경에서 베어링의 서비스 수명을 6 개월에서 18 개월로 연장합니다.
시스템 역학의 관점에서 자체 정렬 베어링은 "진동 댐퍼"의 역할을합니다. 그들의 자체 정렬 자유는 실제로 고주파 진동 에너지를 흡수 할 수있는 제어 가능한 유연한 링크를 도입합니다. 실험에 따르면 진동 주파수가 1kHz를 초과하는 조건에서 자기 정렬 베어링은 베어링 시트로 전송되는 진동 가속도 레벨 (VL)을 약 6 ~ 8dB로 줄일 수 있습니다. 이것은 진동 저항과 미크론 수준 정밀도가 모두 필요한 정밀 공작 기계 도구 스핀들 또는 의료 이미징 장비와 같은 시나리오에 특히 중요합니다. 예를 들어, 고급 CNC 공작 기계 제조업체는 티타늄 합금 부품을 처리하기 위해 자체 정렬 베어링이있는 스핀들 시스템을 사용할 때 표면 거칠기 (RA 값) 변동 범위가 0.4 ~ 0.6μm에서 0.2 ~ 0.3μm로 감소하여 제품 자격을 직접 개선했습니다 ..
