리니어 모션 시스템에서 더 무거운 물체를 이동시키려면 어떻게 어떻게 해야 할까? 니들 롤러 베어링이 해법이 될 수도 있다. 이 해법의 기본적인 개념은 ‘백지장도 맞들면 낫다’에 있다.
롤러 베어링을 바늘처럼 얇게 만든 니들 롤러 베어링으로 접촉 면적을 극대화하는 동시에 같은 공간에 더 많은 베어링으로 각 롤러가 받는 하중은 더 적게 만듦으로써 하중 역량을 높일 수 있는 것이다.
Ⅰ 1.5배의 강성 향상
고하중 전달에 있어서 롤러 베어링이 볼 베어링보다 유리하다. 롤러 베어링의 하중 접촉 면적이 더 크기 때문이다.
롤러의 직경을 줄이고, 길이를 늘리면 니들 롤러 베어링이 되는데, 이를 통해 롤러당 받는 하중을 줄여 강성을 높일 수 있다. EXRAIL 니들 롤러를 사용하면, 기존 롤러 베어링보다 1.5배의 강성 향상 효과를 얻을 수 있다.
Ⅱ 탄성 변형 최소화
더 큰 접촉 영역에 하중을 분산시키는 리니어 베어링과 가이드로 동적/정적 하중이 가해졌을 때 탄성 변형을 최소화할 수 있다. 니들 롤러 베어링은 접촉 면적을 극대화하는 동시에 얇고 긴 형상을 바탕으로 더 많은 수의 베어링을 위치시킬 수 있다. 다시 말해 각 롤러당 받는 부하를 최소화하는 것이다. 롤러당 부하를 줄이면, 탄성 변형의 가능성도 적어지게 된다.
Ⅲ 진동 저감
진동을 제거하면, 모션 정확도는 한층 높아질 수 있다. 니들 롤러와 같이 접촉 면적을 늘려 하중을 분산시키면, 베어링의 진동을 절반 수준으로 줄일 수 있다.
Ⅳ 리테이너 설계 최적화
리테이너는 롤러의 비뚤어진 움직임을 방지하고, 롤러 사이의 적당한 간격을 유지하여 마찰 없는 매끄러운 순환이 이뤄지도록 해야 한다. 예를 들면NIPPON BEARING은 EXRAIL에서 새로운 리테이너 설계로 롤러의 수를 극대화함으로써 더 높은 강성과 더 작은 진동을 이뤄냈다.
Ⅴ 유지보수 간격 극대화
EXRAIL에는 윤활유 탱크 역할을 하는 다공성 수지가 포함되어 있다. 윤활유를 머금은 이 다공성 수지를 통해 EXRAIL 니들 롤러는 베어링은 항상 최적의 윤활막을 유지할 수 있으며, 이를 통해 재윤활 및 유지보수 간격을 늘릴 수 있다.
더불어 상단과 측면에 오일 홀을 배치, 서로 다른 각도에서 윤활유가 공급되도록 한 설계를 통해 모든 방향에서 윤활유가 공급되어 특정 지점에 윤활이 제대로 이뤄지지 않는 상황을 미연에 방지한다. HNBRHydrogenated Nitrile Butadiene Rubber로 제작된 내부 씰은 먼지 등의 오염물질이 방지에도 기여한다.
