고정밀·고하중을 위한 리니어 베어링
고정밀·고하중을 위한 리니어 베어링
  • 오현식 기자
  • 승인 2019.03.21 20:30
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리니어 모션 시스템에서 더 무거운 물체를 이동시키려면 어떻게 어떻게 해야 할까? NIPPON BEARING은 니들 롤러 베어링을 해법으로 제시한다. 기본적인 개념은 ‘백지장도 맞들면 낫다’이다. 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 있다.

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. NIPPON 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.

 


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