1.3.3 설치불량의 사례

Faulty Mounting Practice

 

 

조기 피로나 손상의 근원은 설치전 및 설치중 소홀하거나 잘못된 관례 때문이다.  조기 피로의 여러 원인 중에서 현저한 것은 운전중 베어링과 하우징내의 이물질의 존재이며, 그림 3-17은 베어링 외경과 하우징 Bore 사이에 떨어진 Chip에 의한 것이다.  그림 3-25는 베어링 내륜의 Raceway와 롤러사이에 이물질이 떨어져 브리넬링 저하(Brinelled Depression)를 일으키는 베어링 내륜을 보여주고 있다.  이 상태를 Fragment Denting이라 하는데, 이들 작은 덴트(Dent)의 각각은 조기피로의 잠재적인 발단이 된다.  작은 입자의 이물질은 마멸을 초래하고 원래의 내부 형상이 변할 때 계산된 예상수명을 달성할 수 없다.  이것은 이 장의 뒷부분에 있는 "비효과적 Sealing"편에서 그림 3-48, 3-49, 3-50과 함께 설명된다.

취급이나 설치중의 충격손상은 조기 피로를 유도하는 브리넬링 저하를 유발한다.  그림 3-26에 그 예가 있는데, 박리된 면의 간격은 볼 사이의 거리와 같다.  이미 충격을 받은 베어링이 설치되면, 운전중 소음이나 진동에 의해 결함이 분명해진다.

그림 3-25  프래그먼트 덴팅(Fragment Denting)

 

그림 3-26  취급시나 설치시 충격 손상에 의한 피로

원통형 롤러 베어링은 설치될때 쉽게 손상 받는데, 특히 내륜이 있는 회전부가 외륜과 조립된 롤러 세트를 정지부에 조립할 때이다.  그림 3-27은 조립중 롤러가 내륜을 가로질러 강제적으로 슬라이딩됨으로서 원통형 롤러 베어링의 내륜이 손상되었음을 나타낸다.  여기서, 내륜에 나타난 손상흔적의 간격은 롤러간 거리와 같다.  그림 3-28은 그림 3-27의 Smearing Streak을 8배 확대한 것이다.

베어링이 설계 보다 더 큰 하중을 받을 때 조기 피로가 발생하고, 잘못된 설치 습관으로 예상치 못한 하중이나 기생(Parasitic) 하중이 발생한다.  기생 하중의 한 예는 자동차 앞바퀴를 설치할 때 베어링 안착을 위해 특정 토오크를 가한 후에 고정너트를 반대로 풀지 않을때 발견된다.  다른 예는 하우징에서 베어링이 자유롭게 이동해야 하는데, Pinching이나 Cocking 때문에 열팽창에 따라 이동할 수 없어 베어링에서 기생 스러스트 하중을 유발한다.  그림 3-29는 기생 스러스트 하중의 영향이다.  손상부가 통상 Ball Groove의 중심에 있어야 하나 그렇지 않고 Groove Shoulder에서 심하다.  그림 3-30의 링은 비정상의 무거운 스러스트 하중을 받는 자동조심 볼베어링인데, 보통 이러한 경우 축방향 구속은 외륜면상의 하우징 Shoulder의 흔적이나 베어링 외경상의 Fretting 면적으로 알 수 있다.

회전부와 정지부간의 간섭은 회전베어링 링에서 파괴 크랙을 초래할 수 있다. 그림 3-31에 나타난 롤러 베어링 내륜은 베어링이 회전할때 엔드커버와의 접촉으로 인한 영향을 보여주고 있다.

 

그림 3-27  설치시 과도한 힘에 의한 Smearing

 

그림 3-28  그림 3-27을 8배 확대한 Smearing

 

그림 3-29  과도한 스러스트에 의한 Spalling

 

그림 3-30  기생 스러스트에 의한 Spalling

그림 3-31  베어링 링이 회전하는 동안 엔드커버와의 접촉으로 인한 균열

 

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