윤활이 중요한 이유
윤활은 베어링 수명에서 가장 제어 가능한 단일 요인입니다. 연구에 따르면, 조기 베어링 고장의 30–50%가 윤활과 관련이 있으며 — 잘못된 그리스, 잘못된 양, 잘못된 내부 틈새, 또는 윤활제 오염이 주요 원인입니다.
윤활을 올바르게 하는 것은 복잡하지 않지만, ‘기존 방식대로’를 따르기보다는 공학 원칙을 따라야 합니다.
그리스 선택 기준
스페리컬 롤러 베어링의 그리스 사양은 다섯 가지 요소를 고려해야 합니다.
1. 기본 오일 점도
가장 중요한 특성은 작동 온도에서의 기본 오일 점도입니다. 요구되는 점도는 베어링 속도와 크기에 따라 달라집니다:
- 정상 속도(n × dm < 500,000)에서는 점도 비율 κ ≥ 2
- 고속용: κ ≥ 1
- 매우 낮은 속도 또는 높은 하중의 경우: κ ≥ 4
점도 비율 κ는 실제 점도를 적절한 오일 필름 형성을 위해 필요한 점도로 나눈 값입니다. κ = 1, 이하에서는 경계윤활 조건이 존재하며 베어링 수명이 감소합니다.
2. 증점기 유형
| 증점제 | 최대 작동 온도 | 방수성 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 리튬 | 120°C | 양호 | 가장 일반적이며, 일반 용도 |
| 리튬 복합체 | 150°C | 양호 | 더 높은 온도, 더 나은 기계적 안정성 |
| 폴리우레아 | 160°C | 우수함 | 장수명, 우수한 산화 안정성 |
| 칼슘 숄포네이트 | 180°C | 우수함 | 극한 압력, 부식 방지 |
3. NLGI 등급
- NLGI 2: 대부분의 스페리컬 롤러 베어링 적용 분야에 대한 표준입니다.
- NLGI 1: 저온 또는 중앙 윤활 시스템용
- NLGI 3: 수직 샤프트 적용용 또는 더 강한 그리스가 필요한 고온 환경용
4. EP (극압) 첨가제
중부하 적용 분야(철강 공장, 광산, 분쇄기)에서 스페리컬 롤러 베어링에는 EP 첨가제가 권장됩니다. 이 첨가제는 금속 표면에 보호층을 형성하여 경계 윤활 조건에서 용착을 방지합니다.
5. 기유 유형
- 광유: 대부분의 적용 분야에 대한 표준입니다. 성능 대비 비용 비율이 우수합니다.
- 합성(PAO): 더 넓은 온도 범위, 더 긴 수명. 고온 또는 장기 내부 틈새 적용 분야에 권장됩니다.
- 합성(에스터): 극한 온도용. 비용이 더 높음.
재급유 내부 틈새 계산
재윤활 내부 틈새은 베어링 크기, 속도 및 운전 온도에 따라 달라집니다.
정상 온도(< 70°C)에서 수평 축에 설치된 스페리컬 롤러 베어링의 경우:
tf = K × [ (14 × 10⁶) / (n × √d) − 4d ]
다음과 같이:
- tf = 재윤활 내부 틈새(시간 단위)
- K = 베어링 유형 및 조건에 따른 계수
- n = RPM 속도
- d = 보어 직경(mm)
70°C를 초과하는 온도의 경우, 내부 틈새은 15°C 증가마다 절반으로 줄어듭니다.
실용적인 지침:
| 운전 온도 | 재급유 내부 틈새 조정 |
|---|---|
| < 70°C | 계산된 내부 틈새을 사용합니다. |
| 70–85°C | 내부 틈새을 절반으로 줄이기 |
| 85–100°C | 내부 틈새을 4분의 1로 줄이기 |
| > 100°C | 특수 고온 그리스 및 매우 빈번한 윤활 |
그리스 양
초기 충전: 베어링의 자유 내부 공간 30–50%. 절대 완전히 채우지 마십시오 — 과도하게 채운 베어링은 과열됩니다.
재급유량: G = 0.005 × D × B 그램, 여기서 D = 외경(mm), B = 베어링 폭(mm).
재급유 절차: 베어링이 회전하는 동안 신선한 그리스를 천천히 주입하십시오. 씰이나 배수 플러그에서 신선한 그리스가 배출될 때까지 계속 주입합니다. 이를 통해 오래되고 오염된 그리스가 배출되도록 합니다.
그리스 호환성
호환되지 않는 그리스를 혼합하는 것은 일반적이면서 비용이 큰 실수입니다. 그리스 유형을 전환할 때:
- 리튬 및 리튬 복합체: 일반적으로 호환 가능
- 폴리우레아와 리튬: 호환되지 않음 — 혼합물이 액화됨
- 점토 및 리튬: 일반적으로 호환 가능
의심스러울 때는 새로운 유형의 그리스를 추가하기 전에 오래된 그리스를 완전히 제거하십시오. 베어링을 저속으로 작동시키고 새 그리스가 퍼징 지점에서 깨끗하게 보일 때까지 펌핑하십시오.
보관 및 취급
- 윤활유 카트리지 및 용기는 깨끗하고 건조한 환경에서 보관하십시오
- 사용 전까지 컨테이너를 밀봉 상태로 유지
- 베어링에 오래된 그리스와 새로운 그리스를 혼합하지 마십시오
- 그리스 건을 연결하기 전에 그리스 피팅을 청소하십시오.
- 서로 다른 그리스 유형마다 전용 그리스 건을 사용하거나, 유형 사이에 철저히 청소합니다.