베어링의 파손 종류와 원인 (Bearing failure)
Surface Fatigue
• 부적절한 윤활에 기인
• 베어링 표면에 서릿발과 같은 현상이 나타나고 이어 벗겨짐
• 표면 피로는 서서히 진행되며 베어링이 거칠어지고 소음이 증가하며 온도가 증가함
• 베어링 청결과 윤활에 의하여 방지 혹은 완화 가능
Spalling
• 부적절한 조립, Shaft Seat나 Housing Bore의 부적절에 기인함
• Surface Fatigue와 유사하나 단순히 피로 한도에 달한 경우임
• Race에 박리가 발생하고 깊은 균열 발생
• 축 끼워 맞춤 불량, 하우징 변형, 비정상적으로 높은 반복 응력을 발생시키는 조립 불량 등의 경우 조기에
Spalling 발생
Abrasion
• Improper Fit 혹은 Poor Sealing시 발생
• Rolling Element에 마모 발생
• 마모 입자에 따라 표면은 거울 같거나 Dull Metallic Gray 색을 나타냄
• 베어링은 기하학적 형상 변화에 따라 결과적으로 Catastrophic Failure 발생
• 이물질은 조립시, 실 불량시, 윤활유 오염시 유입되므로 이에 유의 필요
대기중 부식
• Poor Sealing시 발생
• 부식은 수분에 기인
• 대부분의 경우 Grease Seal로 예방 가능
• 정지 기간에도 Grease를 충진 상태로 두어야 함
Fretting
• 조립이 적절치 못하였을 때 발생
• 접합면에서 발생
• 이는 하중 상태에서 미소량의 움직임에 기인
• Wear Particle은 공기와 접촉하지 않는 상태면 검정색, 접촉하면 붉은 색을 띰
• 제작자에서 제시한 공차를 지켜야 함
True Brinlling
• Background Vibration, 충격 부하, Poor Mounting, 수송 불량 등에 기인
• Race에 Indentation이 발생한 것임
• Grinding Mark 모양의 영구 변형임
• 조립시는 Press Fit되는 부품에만 힘을 가해야 한다
• 충격 부하를 피할 수 없으면 정격하중이 더 큰 베어링을 사용한다
False Brinelling
• 정지중 심한 진동에 주로 기인
• 수송 불량 등에 의하여도 발생
• 이것도 True Brinelling과 같이 Race에 Indentation이 존재하나 이는 Metal의 탈락으로 발생한 것임
• Background Vibration 진동을 차단하고 수송시 축을 적절히 Blocking 해야함
Electrical Damage
• 베어링에 전류가 흐를 때 발생
• Race 와 Ball에 Pitting 발생
• 부주의한 용접이나 Conveyor Belt에 의하여 발생한 정전류에 의하여 흔히 발생
• 용접시 용접부와 베어링 사이에서 접지하고 정전기가 발생할 가능성이 있는 곳에 접지 장치 설치 필요
Smearing
• 부적절한 윤활에 기인
• 베어링의 한 면에서 발생한 금속이 다른 베어링 면에 축적되어 발생
• 부족한 윤활과 고하중 상태에서도 발생
• 추력을 받지 않도록 설계한 Roller Bearing에 추력이 작용할 경우에도 발생
Scoring
• 부적절한 윤활이나 Sealing 불량시 발생
• Rolling Element와 Race에 깊은 Scratch가 발생하는 현상
• 상대적으로 큰 입자의 유입에 의하여 발생
• Seal을 양호한 상태로 유시하고 깨끗한 윤활유로 적절한 주기마다 교체
Overheating
• 과도한 부하, 부적절한 윤활에 기인
• 때로는 열처리 로와 같이 외부 가열원에 기인
• 과대한 속도로 운전되는 경우에도 발생
• 열과 부하에 의하여 베어링 형상이 변하고 대형 사고로 진전 경우가 많음
