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베어링, 하중 방향과 장착 형태로 고르세요
선정 가이드 · 회전 요소
베어링, 하중 방향과 장착 구조로 고르세요
종류 선정부터 품번, 씰, 끼워맞춤과 내부 틈새까지
종류 선정부터 품번, 씰, 끼워맞춤과 내부 틈새까지
베어링은 내경만 맞는 제품을 고르면 끝나는 부품이 아닙니다. 반경하중과 축하중의 크기, 회전수, 요구수명, 축과 하우징의 강성, 윤활과 사용환경을 함께 확인해야 합니다. 같은 크기의 베어링도 종류·정밀도·내부 틈새와 씰에 따라 성능이 달라집니다.
질문 1. 하중이 어느 방향으로 걸리나요?
축에 직각으로 걸리는 반경하중인지, 축 방향으로 미는 축하중인지, 두 방향이 동시에 걸리는지부터 확인합니다. 풀리·기어·회전테이블처럼 하중 중심이 베어링에서 떨어져 있다면 모멘트도 함께 계산해야 합니다.
| 종류 | 받는 하중과 특징 | 우선 검토할 용도 |
|---|---|---|
| 깊은홈 볼베어링 | 반경하중을 중심으로 양방향 축하중도 일부 받을 수 있는 범용 베어링입니다. 마찰이 작고 고속회전에 유리하지만, 허용 축하중과 충격하중은 크기·내부설계에 따라 확인해야 합니다. | 모터, 기어축, 팬, 컨베이어 롤러 등 일반 회전축 |
| 앵귤러 콘택트 볼베어링 | 반경하중과 한 방향 축하중을 함께 받습니다. 양방향 축하중, 높은 강성 또는 모멘트 지지가 필요하면 두 개 이상을 DB·DF·DT 등의 배열로 조합합니다. 예압을 적용할 수 있지만 발열과 조립정밀도를 함께 검토해야 합니다. | 공작기계 주축, 볼스크류 지지, 펌프와 정밀 회전축 |
| 스러스트 볼베어링 | 축하중 전용입니다. 일반 스러스트 볼베어링에는 반경하중을 가하지 않습니다. 단방향형과 양방향형이 있으며, 고속에서는 최소 축하중을 확보해야 합니다. | 축방향 하중만 지지하는 조정기구와 저·중속 회전축 |
| 드로운컵 니들 롤러베어링 | 단면 높이가 작으면서 큰 반경하중을 받을 수 있습니다. 얇은 외륜이 하우징 형상의 영향을 받으므로 하우징 강성·치수·원통도와 압입공구가 중요합니다. | 반경 방향 설치공간이 좁은 감속기, 링크, 양산 회전부품 |
앵귤러 베어링은 배열에 따라 성격이 달라집니다
DB·배면·O배열 — 하중 작용선이 바깥으로 벌어져 모멘트 강성이 높습니다. 주축과 정밀 회전축에 많이 사용됩니다.
DF·정면·X배열 — DB보다 모멘트 강성은 낮지만 축과 하우징 사이의 각도 오차에 상대적으로 덜 민감합니다. 다만 조심베어링처럼 큰 정렬오차를 허용하는 구조는 아닙니다.
DT·직렬배열 — 두 베어링이 같은 방향의 축하중을 나누어 받습니다. 반대 방향 축하중은 별도 베어링 또는 반대 방향 조합으로 지지해야 합니다.
접촉각, 조합기호, 예압기호와 각선 표시는 제조사와 제품 계열에 따라 다릅니다. 기존 베어링의 각인 전체와 장착 방향을 확인한 뒤 교체해야 합니다.
DF·정면·X배열 — DB보다 모멘트 강성은 낮지만 축과 하우징 사이의 각도 오차에 상대적으로 덜 민감합니다. 다만 조심베어링처럼 큰 정렬오차를 허용하는 구조는 아닙니다.
DT·직렬배열 — 두 베어링이 같은 방향의 축하중을 나누어 받습니다. 반대 방향 축하중은 별도 베어링 또는 반대 방향 조합으로 지지해야 합니다.
접촉각, 조합기호, 예압기호와 각선 표시는 제조사와 제품 계열에 따라 다릅니다. 기존 베어링의 각인 전체와 장착 방향을 확인한 뒤 교체해야 합니다.
질문 2. 베어링 자리를 직접 가공하나요, 하우징 유닛을 사용하나요?
축과 하우징을 정밀가공해 표준 베어링을 조립할 수도 있고, 베어링과 하우징이 조립된 유닛을 볼트로 설치할 수도 있습니다.
| 구성 | 특징과 확인사항 |
|---|---|
| 외구면 베어링 하우징 유닛 필로우·플랜지형 | 베어링 외륜과 하우징 안쪽의 구면으로 제한적인 초기 정렬오차를 보정할 수 있습니다. 허용 조심각은 제품별로 다르며, 휘어진 축이나 잘못 가공된 설치면을 해결하는 용도로 사용하면 안 됩니다. 축 고정은 세트스크류, 편심 칼라, 어댑터 슬리브 등으로 구분되며 회전방향·진동·속도에 맞춰 선택합니다. |
| 기계가공 하우징 베어링 유닛 | 가공된 하우징에 깊은홈, 앵귤러, 스러스트 또는 니들베어링 등을 조립한 구성입니다. 제품별로 받을 수 있는 하중과 윤활 방식이 다르며, 하우징 강성·축받이 간격·체결면 정밀도를 확인해야 합니다. |
두 개 이상의 하우징 유닛을 사용할 때는 장착면의 평탄도, 중심높이와 축의 정렬을 확인해야 합니다. 조심 기능이 있어도 과도한 높이차와 평행도 불량은 발열과 조기 파손의 원인이 됩니다.
질문 3. 실드와 씰 중 무엇이 필요한가요?
| 밀봉 구조 | 마찰·속도 | 차단 성능과 적용 |
|---|---|---|
| 금속 실드 Z·ZZ 등 | 비접촉 저마찰·고속 유리 | 큰 이물질 유입과 그리스 유출을 줄입니다. 미세분진, 수분과 액체를 완전히 차단하는 구조는 아닙니다. |
| 비접촉 고무씰 제품별 기호 상이 | 마찰 작음 비교적 고속 | 금속 실드보다 그리스 유지와 이물질 차단에 유리할 수 있습니다. 접촉하지 않으므로 액체 차단에는 한계가 있습니다. |
| 접촉 고무씰 RS·2RS·DD 등 | 마찰·발열 증가 한계속도 감소 | 분진과 그리스 유출 차단에 유리합니다. 일반 접촉씰이 베어링 전체의 방수나 침수 성능을 보장하는 것은 아니며 물·세척액 환경에는 별도 밀봉구조가 필요할 수 있습니다. |
Z·ZZ·RS·DD 등의 접미기 의미는 제조사마다 다를 수 있습니다. 씰 재질도 NBR·FKM 등으로 나뉘며 온도와 약품 적합성을 확인해야 합니다.
회전테이블과 로봇 관절이라면 — 크로스 롤러 베어링
원통 롤러를 교차 배열해 하나의 베어링으로 반경하중, 양방향 축하중과 모멘트하중을 받을 수 있는 구조입니다. 얇은 단면에서 높은 회전정밀도와 강성이 필요한 로봇 관절, 회전테이블, 측정기기와 반도체 장비에 사용됩니다.
| 카탈로그 형식 | 특징과 확인사항 |
|---|---|
| 내·외륜 일체형 정밀도 P5급 | 내륜과 외륜이 분할되지 않은 구조로 취급과 장착이 비교적 쉽습니다. 장착홀 포함 사양과 씰·윤활홀 사양을 선택할 수 있습니다. 일체형도 장착면의 평면도와 체결순서에 따라 회전토크와 정밀도가 달라질 수 있습니다. |
| 고정밀 일체형 정밀도 P4급 | 상위 회전정밀도가 필요한 용도에 사용합니다. 카탈로그상 내부 틈새 또는 예압 등급을 선택할 수 있으며, 요구 회전토크와 강성에 맞춰 확인해야 합니다. |
| 외륜 분할형 정밀도 P5급 | 외륜이 분할된 구조로 다양한 내경과 박형·대구경 사양을 구성할 수 있습니다. 분할륜을 고정하는 볼트는 운반·조립용일 수 있으므로 임의로 분해하지 말고 지정 체결순서를 따라야 합니다. |
| 파동감속기 조립형 정밀도 P5급 | 파동감속기 출력부와 결합하기 위한 장착홀과 치수구성을 적용한 형식입니다. 감속기 크기뿐 아니라 출력하중, 모멘트, 하우징 강성과 조립 공차를 함께 확인해야 합니다. |
CC0·C0와 같은 틈새 표기는 해당 크로스 롤러 제품군의 카탈로그 정의를 따라야 합니다. 일반 볼베어링의 CN·C2·C3 표기와 같은 의미로 혼용하면 안 됩니다.
주문 전에 확인할 다섯 가지
1. 품번은 기본번호와 접미기를 나누어 읽습니다
예를 들어 6204에서 6은 단열 깊은홈 볼베어링 계열, 2는 치수계열, 04는 내경 20mm를 뜻합니다. 일반적인 내경 코드는 00=10mm, 01=12mm, 02=15mm, 03=17mm이며 04 이상은 코드에 5를 곱합니다. 다만 특수·미니어처·인치계열은 예외가 있습니다. 뒤의 실드·씰·틈새·정밀도 접미기는 제조사별 표를 확인해야 합니다.
예를 들어 6204에서 6은 단열 깊은홈 볼베어링 계열, 2는 치수계열, 04는 내경 20mm를 뜻합니다. 일반적인 내경 코드는 00=10mm, 01=12mm, 02=15mm, 03=17mm이며 04 이상은 코드에 5를 곱합니다. 다만 특수·미니어처·인치계열은 예외가 있습니다. 뒤의 실드·씰·틈새·정밀도 접미기는 제조사별 표를 확인해야 합니다.
2. 정밀도 등급과 내부 틈새는 다른 항목입니다
ISO 계열의 Normal·P6·P5·P4·P2는 치수와 회전정밀도를 나타냅니다. ABEC 1·3·5·7·9와 대략 대응하지만 시험항목과 허용값이 완전히 같은 규격은 아닙니다. C2·CN·C3·C4는 베어링 내부 틈새 등급으로 정밀도 등급이 아닙니다.
ISO 계열의 Normal·P6·P5·P4·P2는 치수와 회전정밀도를 나타냅니다. ABEC 1·3·5·7·9와 대략 대응하지만 시험항목과 허용값이 완전히 같은 규격은 아닙니다. C2·CN·C3·C4는 베어링 내부 틈새 등급으로 정밀도 등급이 아닙니다.
3. 끼워맞춤은 하중이 어느 링에 대해 회전하는지로 정합니다
하중 방향이 한 링에 대해 회전하면 그 링에는 크리프를 막기 위한 억지끼움이 필요한 경우가 많습니다. 고정하중을 받는 링은 상대적으로 느슨한 끼워맞춤을 적용할 수 있습니다. 최종 공차는 하중 크기, 충격, 축·하우징 재질, 벽 두께, 온도와 조립성을 반영해 제조사 끼워맞춤표에서 선택합니다.
하중 방향이 한 링에 대해 회전하면 그 링에는 크리프를 막기 위한 억지끼움이 필요한 경우가 많습니다. 고정하중을 받는 링은 상대적으로 느슨한 끼워맞춤을 적용할 수 있습니다. 최종 공차는 하중 크기, 충격, 축·하우징 재질, 벽 두께, 온도와 조립성을 반영해 제조사 끼워맞춤표에서 선택합니다.
4. C2·CN·C3는 장착 전 틈새입니다
C2는 CN보다 작고, C3는 CN보다 큰 내부 틈새입니다. 억지끼움은 틈새를 줄이고, 내륜이 외륜보다 뜨거워져도 운전틈새가 줄어듭니다. 그러나 감소량은 베어링 크기, 실제 억지량과 온도차에 따라 달라지므로 고정 비율이나 고정 온도식으로 계산하면 안 됩니다. 최종적으로 필요한 것은 장착 전 틈새가 아니라 운전 중 적정 틈새 또는 예압입니다.
C2는 CN보다 작고, C3는 CN보다 큰 내부 틈새입니다. 억지끼움은 틈새를 줄이고, 내륜이 외륜보다 뜨거워져도 운전틈새가 줄어듭니다. 그러나 감소량은 베어링 크기, 실제 억지량과 온도차에 따라 달라지므로 고정 비율이나 고정 온도식으로 계산하면 안 됩니다. 최종적으로 필요한 것은 장착 전 틈새가 아니라 운전 중 적정 틈새 또는 예압입니다.
5. 고속 베어링에는 최소하중이 필요합니다
하중이 지나치게 작으면 볼이나 롤러가 정상적으로 구르지 않고 미끄러져 발열과 스미어링이 발생할 수 있습니다. 볼베어링은 기본동정격하중의 약 1%, 롤러베어링은 약 2%가 일반적인 출발점이지만, 스러스트와 고속 정밀베어링은 회전수·윤활·크기에 따른 제품별 최소하중식을 사용해야 합니다.
하중이 지나치게 작으면 볼이나 롤러가 정상적으로 구르지 않고 미끄러져 발열과 스미어링이 발생할 수 있습니다. 볼베어링은 기본동정격하중의 약 1%, 롤러베어링은 약 2%가 일반적인 출발점이지만, 스러스트와 고속 정밀베어링은 회전수·윤활·크기에 따른 제품별 최소하중식을 사용해야 합니다.
설치와 보관
회전링을 통해 압입력을 전달하지 않습니다.
내륜을 축에 압입할 때는 내륜에, 외륜을 하우징에 압입할 때는 외륜에 힘을 가합니다. 볼과 궤도면을 통해 압입력을 전달하면 압흔과 소음이 발생할 수 있습니다.
해머로 직접 타격하지 않습니다.
전용 슬리브, 프레스 또는 지정 가열장비를 사용합니다. 밀봉 베어링을 과도하게 가열하면 씰과 그리스가 손상될 수 있습니다.
청결하고 건조하게 취급합니다.
땀과 오염물은 부식 원인이 될 수 있으므로 깨끗한 장갑을 사용합니다. 포장은 설치 직전에 개봉하고, 장기 보관은 온도변화와 결로가 적은 실내에서 제조사 방청지침에 따라 관리합니다.
세척과 방청은 제품 형식에 맞게 합니다.
밀봉·그리스 봉입형을 임의로 세척하면 내부 윤활제가 제거될 수 있습니다. 압축공기로 베어링을 고속 회전시키지 말고, 세척 후에는 지정 윤활과 방청처리를 합니다.
운전 중 온도·진동·소음을 기록합니다.
초기값과 비교하면 윤활 불량, 정렬오차, 과도한 예압과 손상을 조기에 발견할 수 있습니다. 인버터 구동 모터에서는 축전압과 고주파 전류에 의한 전식 가능성도 확인합니다.
내륜을 축에 압입할 때는 내륜에, 외륜을 하우징에 압입할 때는 외륜에 힘을 가합니다. 볼과 궤도면을 통해 압입력을 전달하면 압흔과 소음이 발생할 수 있습니다.
해머로 직접 타격하지 않습니다.
전용 슬리브, 프레스 또는 지정 가열장비를 사용합니다. 밀봉 베어링을 과도하게 가열하면 씰과 그리스가 손상될 수 있습니다.
청결하고 건조하게 취급합니다.
땀과 오염물은 부식 원인이 될 수 있으므로 깨끗한 장갑을 사용합니다. 포장은 설치 직전에 개봉하고, 장기 보관은 온도변화와 결로가 적은 실내에서 제조사 방청지침에 따라 관리합니다.
세척과 방청은 제품 형식에 맞게 합니다.
밀봉·그리스 봉입형을 임의로 세척하면 내부 윤활제가 제거될 수 있습니다. 압축공기로 베어링을 고속 회전시키지 말고, 세척 후에는 지정 윤활과 방청처리를 합니다.
운전 중 온도·진동·소음을 기록합니다.
초기값과 비교하면 윤활 불량, 정렬오차, 과도한 예압과 손상을 조기에 발견할 수 있습니다. 인버터 구동 모터에서는 축전압과 고주파 전류에 의한 전식 가능성도 확인합니다.
이 밖의 회전 요소
원통 롤러, 구면 롤러, 자동조심 볼, 테이퍼 롤러, 구면 관절, 캠 팔로워, 선회 베어링, 고무 코팅 베어링과 세라믹·수지 베어링도 있습니다. 하중과 장착구조가 다르므로 이름만 보고 대체하지 말고 개별 사양을 비교해야 합니다.
원통 롤러, 구면 롤러, 자동조심 볼, 테이퍼 롤러, 구면 관절, 캠 팔로워, 선회 베어링, 고무 코팅 베어링과 세라믹·수지 베어링도 있습니다. 하중과 장착구조가 다르므로 이름만 보고 대체하지 말고 개별 사양을 비교해야 합니다.
직선운동 축이라면
볼식 리니어 부싱, 직선+회전 복합 부싱과 자윤활 슬라이딩 부싱은 리니어 부싱 선정 가이드에서 확인할 수 있습니다.
볼식 리니어 부싱, 직선+회전 복합 부싱과 자윤활 슬라이딩 부싱은 리니어 부싱 선정 가이드에서 확인할 수 있습니다.
베어링 선정·교체 문의
축 지름, 하중 방향과 크기, 회전수, 요구수명과 사용환경을 알려주세요. 베어링 형식, 씰, 내부 틈새와 끼워맞춤을 함께 검토해 드립니다. 기존 제품을 교체한다면 베어링 각인 전체와 장착부 사진을 보내주시면 확인이 빠릅니다.
※ 본문의 공차·틈새·최소하중은 선정 원리를 설명하기 위한 대표 기준입니다. 최종 사양은 베어링 형식, 크기, 하중, 회전수, 온도, 윤활과 축·하우징 재질을 반영해 제품별 기술자료로 확정해야 합니다.
※ 회전체 주변에는 보호커버를 설치하고 점검·교체는 장비를 완전히 정지하고 잔류에너지를 차단한 상태에서 진행하십시오.
※ 회전체 주변에는 보호커버를 설치하고 점검·교체는 장비를 완전히 정지하고 잔류에너지를 차단한 상태에서 진행하십시오.
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