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일방향 베어링 원리

 

일방향 베어링단방향 베어링은 한 방향으로는 자유롭게 회전하고 다른 방향으로는 고정되는 베어링의 일종입니다. 단방향 베어링의 금속 하우징에는 수많은 롤러, 니들 롤러 또는 볼이 들어 있으며, 구름판(구멍)의 형상으로 인해 한 방향으로만 회전하고 반대 방향으로는 큰 저항을 발생시킵니다(이른바 "단방향").

일방향 베어링의 작동 원리

1. 경사로 및 ​​롤러 설계

램프 및 롤러형 단방향 클러치는 기본적으로 배럴형 내경을 가진 외륜, 램프가 있는 내륜, 그리고 스프링의 힘을 받아 내륜 및 외륜과 항상 밀착되어 있는 롤러 세트로 구성됩니다. 한 궤도면의 회전 방향이 다른 궤도면에 영향을 미치는 한, 이러한 구조는 속도와 관계없이 즉각적인 구동을 보장합니다.

이러한 단방향 클러치는 다양한 환경에서 추월, 방향 전환 및 역회전 방지 용도에 적합할 수 있습니다.

초월적인 단방향 클러치로 사용될 때

경사로형 롤러 단방향 클러치는 이러한 방식으로 설치됩니다. 즉, 외륜이 오버라이드 부재로 사용됩니다. 이는 고속 추월에 매우 중요합니다. 내륜을 이용한 추월의 경우, 롤러에 작용하는 원심력이 추월 속도를 제한하게 됩니다.

역방향이 아닌 단방향 클러치로 사용할 경우

상대적으로 낮은 속도에는 내부 링 회전 방식의 램프 롤러형 단방향 클러치만 적합합니다. 더 높은 속도가 필요한 경우에는 웨지형 단방향 클러치를 권장합니다.

인덱싱 단방향 클러치로 사용될 때

외륜은 일반적으로 회전 요소로, 내륜은 보조 요소로 간주됩니다. 그렇지 않으면 롤러와 스프링의 관성으로 인해 특히 고빈도 인덱싱에서 오차가 발생할 수 있습니다. 희석 윤활유와 강력한 스프링을 사용하면 고속 인덱싱에서도 높은 정확도와 품질을 확보할 수 있습니다.

2. 쐐기형 디자인

이 쐐기형 단방향 오버라이드 클러치는 일반적으로 내륜, 외륜, 쐐기군, 쐐기 케이지, 강력 스프링 및 베어링으로 ​​구성됩니다. 쐐기는 내륜과 외륜 사이에 끼워져 한쪽 궤도에서 다른 쪽 궤도로 동력을 전달합니다. 쐐기는 두 개의 대각선 직경(즉, 쐐기의 한 모서리에서 다른 모서리까지의 거리)을 가지며, 그중 하나가 다른 하나보다 큽니다. 쐐기 작용은 내륜과 외륜이 서로 상대적으로 회전할 때 발생하며, 이로 인해 쐐기는 상대적으로 큰 단면적에서 더 큰 수직 위치를 차지하게 됩니다.

3. 자체 잠금 각도 웨지 효과는 주로 내륜과 외륜 사이의 웨지 및 자체 잠금 각도에 따라 달라집니다. 웨지형 단방향 클러치의 기본 개념은 웨지의 마찰 계수가 구동 방향으로 내륜에 의해 발생하는 급격한 토크와 관련되어야 하며, 이 마찰 값은 자체 잠금 각도의 탄젠트 값보다 커야 한다는 것입니다. 이 조건이 충족되지 않으면 웨지가 작동하지 않습니다.

자체 잠금 각도는 쐐기의 구조에 의해 결정되며, 내륜과 외륜의 각 지점은 쐐기와 각각 연결됩니다.

쐐기 설계는 초기 결합을 완벽하게 하기 위해 매우 작은 초기 자체 잠금 각도를 갖도록 되어 있습니다. 토크가 증가함에 따라 쐐기에 방사형 힘이 발생하여 쐐기 궤도를 변형시키고, 이로 인해 쐐기가 새로운 위치로 이동하게 됩니다. 쐐기는 일반적으로 오버라이드 위치에서 최대 하중을 받는 위치까지 점진적으로 증가시킬 수 있는 자체 잠금 각도를 갖도록 설계됩니다. 상대적으로 큰 자체 잠금 각도는 쐐기에 의해 발생하는 방사형 힘을 감소시켜, 요구되는 연신율 및 브리넬 경도 한계를 충족하는 한 큰 토크를 전달할 수 있도록 합니다.

단방향 베어링의 주요 용도: 섬유 기계, 인쇄 기계, 자동차 산업, 가전 제품, 위조품 감별기.