개념 한 쪽
베어링은 회전축을 지지하는 요소로 하중 방향과 구조에 따라 여러 종류로 나뉜다 한다 라디얼 베어링은 주로 반경 방향 하중을 지지한다 스러스트 베어링은 축 방향 하중을 지지한다 베어링 호칭 번호에는 내경을 판독하는 규칙이 있어 시험에서 자주 활용된다 미끄럼 베어링 압력은 하중을 투영 면적으로 나누어 계산한다
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출제기준 단원 「베어링」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 스러스트 여부 판별 | 1 | 특정 베어링이 축 방향 하중 지지인지 판정하는 능력 |
| 축 처짐 및 베어링 배치 원리 | 1 | 하중 위치와 베어링 배치가 처짐에 미치는 영향 설명하기 |
| 베어링 호칭번호 판독 | 1 | 호칭번호 끝자리로 내경(mm)을 계산하는 규칙 적용하기 |
베어링은 지지하는 하중의 방향에 따라 크게 라디얼(반경) 베어링과 스러스트(축) 베어링으로 구분한다 라디얼 베어링은 축에 수직한 방향의 하중을 주로 지지한다 스러스트 베어링은 축 방향 하중을 지지한다 미첼 베어링, 킹스버리 베어링, 피벗 베어링은 스러스트 베어링의 대표 형식으로 축 방향 하중을 효과적으로 분산시킨다 한다
자동조심형(Self-aligning) 롤러 베어링은 롤러를 사용하고 내륜과 외륜의 각도 오차를 자동으로 보정하는 구조이므로 주된 용도는 반경 방향 하중 지지이다 이베어링은 축 방향 하중을 일부 지지할 수 있으나 설계 목적상 스러스트 베어링 범주에는 포함하지 않는다 한다
베어링의 호칭번호는 내경을 판독하는 규칙을 포함하며 끝 두 자리 숫자가 내경 코드일 때 일반적으로 04 이상인 경우 내경(mm)=코드×5로 계산한다 예를 들어 끝 코드가 06이면 06×5=30mm가 내경이 된다 6008과 같은 표기에서는 끝자리 08에 5를 곱해 40mm가 내경이 된다는 규칙을 적용한다
호칭 뒤의 기호는 실드나 씰 종류를 나타낸다 한다 'ZZ'는 양쪽면 철제 실드를 의미하고 'RS'는 고무 실드를 의미한다 한쪽 실드나 다른 재질 표시는 다른 기호로 구분된다는 점을 기억한다
미끄럼 베어링의 압력 계산은 베어링이 받는 하중을 베어링의 지지 면적으로 나누어 구한다 이때 투영 면적은 축의 지름과 베어링 폭을 곱한 값으로 취급한다 압력 공식은 하중 ÷(지름×폭)로 정리한다
문제 유형은 크게 세 가지로 나뉜다 한다 첫째, 스러스트 베어링과 라디얼 베어링을 구분하는 유형으로 '미첼', '킹스버리', '피벗'과 같은 이름이 나오면 스러스트 베어링으로 묶어 판단한다 둘째, 베어링 호칭번호 판독 유형으로 끝 두 자리 코드에 5를 곱해 내경을 계산하는 규칙을 적용한다 셋째, 미끄럼 베어링의 압력 계산 유형으로 투영 면적을 사용해 하중을 나누는 계산을 수행한다
대표 계산 예를 하나 제시한다 지름 50mm, 폭 150mm인 미끄럼 베어링에 전체 하중 1200kgf가 작용하면 투영 면적은 50×150=7,500mm²가 된다 압력은 1200÷7,500=0.16 kgf/mm²로 계산된다
오답으로 자주 등장하는 함정은 다음과 같다 자동조심형 베어링을 스러스트 베어링으로 분류하거나 내경 계산에서 5배 규칙을 적용하지 않는 실수, 베어링 압력 계산 시 면적을 원형 면적으로 착각하는 경우가 있다
다음 중 스러스트 베어링이 아닌 것은?
정답 ③ · 스러스트 베어링(Thrust bearing)은 축 방향의 하중을 지지하는 베어링으로, 대표적으로 미첼 베어링(Michell bearing)과 킹스버리 베어링(Kingsbury bearing), 피벗 베어링 등이 있습니다. 반면 자동조심형 베어링(Spherical roller bearing)은 축과 하우징 사이의 각도 정렬 오차를 보정해주며 주로 라디아스(반경) 방향의 하중을 지지하는 데 사용되는 롤러 베어링의 일종입니다.
자동조심형 베어링은 주로 반경 방향 하중을 지지하는 롤러 베어링으로, 축 방향 하중을 담당하는 스러스트 베어링이 아니다.
축의 처짐을 작게 하는 설계 방안에 대한 설명 중 잘못된것은?
정답 ① · 문제는 축의 처짐을 줄이기 위한 설계 방안 중 잘못된 것을 묻고 있다. 축 처짐을 줄이려면 하중을 베어링 사이에 가깝게 배치하여 지지 효과를 높여야 하므로 부품을 베어링에서 멀리 설치하는 것은 오히려 처짐을 증가시켜 잘못된 방법이다.
축의 처짐을 줄이려면 하중을 베어링 사이에 가깝게 배치해야 하므로, 멀리 설치하는 것은 오답.
＃6306 레이디얼 볼베어링의 안지름은?
정답 ② · 문제는 표기번호 #6306 레이디얼 볼베어링의 내경을 묻는다. 일반적 표기법에서 04 이상 두자리 코드는 코드 값에 5를 곱하여 내경(mm)을 구하므로 06이면 06×5=30mm가 된다.
레이디얼 볼베어링의 안지름은 '6×10'의 법칙을 따르므로 #6306은 60mm가 맞으나, 보기 중 30mm가 정답으로 지정됨.
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