안녕하세요. 에스지오 기술 연구소입니다.

오늘은 오일리스 베어링의 내구성 시험방법에 대해 간단히 설명하고자 합니다. 

구름 베어링과 달리, 미끄럼 베어링은 설계 변수보다 소재의 강성과 내마모성이 더 중요한 작용을 하게 됩니다. 특히 소결재를 이용한 오일리스 베어링은 원료 분말의 배합 비율, 소결 온도 등이 조금만 달라져도 전혀 다른 성능을 나타내기 때문에 내구성을 시험하는 방법 역시 까다로운 편입니다.

에스지오의 주력 생산 품목인 고력황동 매립형 오일리스 베어링 역시 주조·압출·기계 가공의 절차는 물론 고체 윤활제를 매립하고 배열하는 방법 등의 다양한 변수가 존재하기 때문에, 내구성을 동일한 기준으로 시험하기는 어려운 측면이 있습니다.

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따라서 에스지오 연구소에서는, 먼저 샘플의 사양을 통일하고 그에 맞는 면압 조건을 인가하는 방식을 이용합니다.

예시를 들어 내구성 시험을 구성해보자면, 다음과 같습니다.

* 오일리스 베어링의 내구성 시험 방법

샘플의 내경이 60mm로 통일되어 있다고 가정할 때, 기장에 따라 일정한 면압을 부여하기 위한 하중 조건을 설정합니다. 면압을 계산하기 위해서는 내경의 전체 면적이 아닌 하중이 부여되는 투영 면적을 이용합니다.

면압 계산에 투영 면적이 사용되는 이유는, 실제로 하중이 부여되는 기준으로 삼기 때문입니다. 이는 강도를 측정할 때 하중을 샘플의 단면적으로 나눈 값을 사용하는 것과 동일한 원리입니다.

즉, 투영 면적이 강도를 측정할 때 사용되는 단면적과 동일하다고 생각하면 시험 하중 역시 쉽게 계산할 수 있습니다.

여기서, 단위계를 통일하여 다음과 같은 계산식을 얻을 수 있습니다.

예를 들어, 내경이 60mm, 기장이 30mm일 때 80MPa의 면압을 부여하기 위해 필요한 하중은 위의 계산식에 대입하여 14,400kgf의 값을 얻을 수 있습니다.

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물론 이는 회전 방향으로 작용하는 하중에 대한 값이며, 직선 방향이나 불균일한 하중이 작용하는 환경에 대해서는 보다 다양한 계산법이 사용됩니다.

원문(에스지오 블로그) : https://blog.naver.com/sgoilless/222124184689