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베어링은 선정에 문제가 없고 올바르게 취급하면 베어링수명에 이를 때까지 오래 사용하는 것이 가능합니다.
그러나 취급, 윤활상의 문제, 이물의 침입, 베어링의 설치오차, 축의 과도한 휨, 축 또는 하우징의 검토부족 등으로 조기손상의 발생될 수 있습니다.
이러한 원인은 대체적으로 반복적으로 발생되므로 베어링의 사용기계, 사용조건, 베어링 주위의 구조를 잘 파악하고 사고발생 전후의 상황을 알면 조기손상을 방지하는 것이 가능합니다.
1. 플레이킹(FLAKING, 박리)
1.1 손상 상태
베어링이 하중을 받아 회전할 때 내륜 및 외륜의 궤도면 또는 전동체의 전동면이 구름 피로에 의해 비늘모양으로 떨어지는 현상
1.2 원인 및 대책
- 과대하중: 하중의 크기의 확인과 사용베어링의 재검토
- 설치불량 (동심도 불량): 설치방법의 개선
- 이물의 침입 (절삭유 침투), 녹 및 부식: 밀봉장치의 개선
- 윤활불량 및 윤활제의 부적합: 적정점도의 윤활제 사용
- 베어링 틈새의 부적정: 예압량 및 방법 개선
- 축 및 하우징의 정도불량 (하우징의 강성 부족, 축의 변형, 내륜 및 외륜 고정 불량): 축 및 하우징의 정도 확인
2. 필링 (Feeling)
2.1 손상 상태
미세한 마모를 수반한 어두운 면을 나타낸다.
어두운 면에는 표면으로부터 미소한 크랙이 5 ~ 10 μm 깊이 정도까지 많이 있으며 미소탈락(미소박리)를 광범위하게 일으킨다.
2.2 원인 및 대책
- 윤활제의 부적합 ⇒ 윤활제의 선정
- 윤활제에의 이물침입, 윤활불량에 의한 표면 손상 ⇒ 밀봉장치의 개선, 윤활 개선
- 상대회전부품의 표면 조도 불량 ⇒ 상대회전부품의 표면조도의 개선
2.3 손상 사례
- 자동조심 롤러 베어링의 내륜
- 궤도면의 중앙에 발생한 둥근형태의 필링
- 윤활불량에 의한 것
- 구면롤러
- 전동면 중앙에 발생한 둥근 형태의 필링
- 윤활불량에 의한 것
- 자동조심롤러 베어링의 외륜
- 전동면 상하 전체에 발생한 필링
- 윤활불량에 의한 것
3. 스코어링(Scoring, 뜯김)
3.1 손상 상태
이물질의 예리한 끝부분에 긁혀서 생긴 흠집
- 궤도면, 전동면의 원주방향 선형태의 흠집
- 롤러 단면의 사이클로이드 형태의 흠집
- 롤러 단면에 접하는 턱면의 뜯김
3.2 원인 및 대책
- 과대하중, 과대예압 ⇒ 하중의 크기 확인, 예압의 적정화
- 윤활불량, 이물의 혼입 ⇒ 윤활방법의 개선
- 내륜, 외륜의 경사, 축의 휨 ⇒ 조립방법 및 축의 강도 확인
- 축, 하우징의 정도 불량 ⇒ 하우징의 정도 확인
3.3 손상 사례
- 자동조심 롤러 베어링의 내륜 / 롤러
- 내륜 큰 턱면에 발생한 뜯김
- 급가속도에 의한 롤러의 미끄러짐이 원인
- 스러스트 테이퍼 롤러 베어링의 내륜
- 내륜 턱면에 발생한 뜯김
- 마모 분말 혼입, 과대하중에 의한 유막 파괴가 원인
- 복열 원통 롤러 베어링의 롤러
- 면에 발생한 뜯김
- 윤활불량, 과대 축 하중에 의한 것
- 스러스트 롤러 베어링의 내륜/롤러
- 내륜 턱면에 발생한 뜯김
- 이물의 혼입, 과대축 하중에 의한 것
- 깊은홈 볼베어링의 리테이너
- 강판 프레스 리테이너 포켓에 발생한 뜯김 흠집
4. 스미어링(Smearing)
4.1 손상 상태
스미어링은 궤도면 또는 전동면에서 전동체의 운동에 따른 미끄러짐과 유막 파괴로 발생하는 마찰 열에 의한 표면의 손상으로 용착을 수반하는 길게 긁힌 모양의 흠집
4.2 원인 및 대책
- 고속 경하중 ⇒ 예압의 개선
- 급 가속 ⇒ 베어링 클리어런스의 개선
- 윤활제의 부적합 ⇒ 유막 성능이 좋은 윤활제의 사용 및 윤활방법의 개선
- 물의 침입 ⇒ 밀봉장치의 개선
4.3 손상 사례
- 원통 롤러 베어링의 내륜 / 외륜
- 궤도면의 원주방향에 발생한 스미어링
- 윤활 그리이스의 봉입과다에 의한 롤러의 미끄러짐이 원인
- 자동조심 롤러 베어링의 내륜 / 외륜
- 궤도면의 원주방향에 발생한 스미어링
- 윤활불량에 의한 것
- 자동조심 롤러 베어링의 내륜 / 외륜 / 구면롤러
- 궤도면의 원주방향에 발생한 부분적 스미어링
- 윤활불량에 의한 것
5. 깨어짐(Fracture, 파단)
5.1 손상 상태
깨어짐은 궤도륜의 턱 또는 롤러의 모서리의 국부적인 부분에 충격 또는 과대하중이 가해짐으로써 작은 입자로 깨지는 것을 말한다
5.2 원인 및 대책
- 설치시의 타격 ⇒ 설치방법의 개선 (열박음, 적정한 조립 공구의 사용)
- 과대하중 ⇒ 하중조건의 검토
- 축방향 접촉 단면적 부족 ⇒ 베어링 턱의 백업을 충분히 합니다.
5.3 손상 사례
- 복열 원통 롤러 베어링의 내륜
- 중턱부에 발생한 깨짐
- 설치시 과대하중에 의한 것
- 테이퍼 롤러 베어링의 내륜
- 큰턱에 발생한 깨짐
- 설치시의 큰 충격에 의한 것
- 스러스트 자동조심 롤러 베어링의 내륜
- 큰턱에 발생한 깨짐
- 반복하중에 의한 것
- 솔리드형 니이들 롤러 베어링의 외륜
- 외륜턱에 발생한 깨짐
- 과대하중에 의한 롤러의 경사가 원인
6. 균열 (Crack)
6.1 손상 상태
균열은 궤도륜 또는 전동체가 파손되는 것을 말합니다.
연속 사용하면 균열로 발전하게 되는 크랙도 포함합니다.
6.2 원인 및 대책
- 과대 간섭량 ⇒ 축 및 하우징 공차 확인
- 과대하중, 충격하중 ⇒ 하중조건의 확인
- 궤도륜과 설치부와의 접촉에 의한 발열 ⇒ 설치상태 수정
6.3 손상 사례
- 복열원통롤러베어링의 외륜
- 외륜측면에 발생한 써멀크랙
- 외륜측면과 상대부품의 접촉 미끄럼에 의한 이상발열이 원인
- 스러스트 테이퍼 롤러 베어링의 롤러
- 단면에 발생한 써멀 크랙
- 윤활불량에 의한 내륜턱과의 발열이 원인
- 복열 원통 롤러 베어링의 외륜
- 궤도면에 발생한 플레이킹을 기점으로 한 축방향과 원주방향의 균열
- 충격흡집으로부터의 발전
- 외륜롤 사용 복열 원통 롤러 베어링의 외륜(외륜회전) / 외륜의 궤도면
- 외경면에 발생한 균열
- 외륜의 회전불량에 의한 플렛(FLAT)마모와 발열이 원인
- 자동조심 롤러 베어링의 내륜
- 궤도면에 발생한 축방향의 균열
- 축과 내륜의 온도차에 의한 끼워맞춤의 큰 응력이 원인
- 자동조심롤러베어링의 롤러
- 전동면에 발생한 축방향의 균열
7. 리테이너(Retainer)의 손상
7.1 손상 상태
리테이너의 손상에는 리테이너의 변형, 절손, 마모등이 있음.
- 리테이너 기둥의 절손, 단면부의 변형, 포켓면의 마모, 안내면의 마모.
7.2 원인 및 대책
- 설치불량 (베어링의 미스얼라인먼트) ⇒ 설치확인
- 취급불량
- 모멘트 하중 대 ⇒ 사용조건의 확인
- 충격, 진동 대 ⇒ 충격,진동의 저감
- 회전속도의 과대, 급가감속 ⇒ 운전상태 확인
- 윤활불량, 온도상승 ⇒ 윤활제, 윤활방법의 검토, 온도 조건의 확인, 리테이너 선정의 검토
7.3 손상 사례
- 깊은홈볼베어링의 리테이너
- 강판 프레스 리테이너의 포겟부 절손
- 앵귤러볼베어링의 리테이너
- 주철 기계가공 리테이너의 포켓기둥의 절손
- 내외륜의 경사진 설치에 의한 리테이너에의 이상하중의 적용이 원인
- 앵귤러볼베어링의 리테이너
- 황동 주물 기계가공 리테이너의 포켓부의 절손
- 테이퍼 롤러베어링의 리테이너
- 강판 프레스 리테이너 기둥의 절손
- 앵귤러볼베어링의 리테이너
- 강판 프레스 리테이너의 변형
- 취급불량에 의한 충격하중이 원인
8. 압흔 (Denting)
8.1 손상 상태
금속의 미분, 이물질등의 침입시 궤도면 또는 전동면에 생성된 파임.
설치시 등의 충격에 의해 전동체 피치 간격으로 생긴 파임 (브리넬링 압흔)
8.2 원인 및 대책
- 금속분등의 이물질 침입 ⇒ 하우징의 세정, 밀봉장치의 개선
- 설치 또는 운송중의 충격 ⇒ 설치 및 취급방법의 개선
- 과대하중 ⇒ 하중조건 검토
8.3 손상 사례
- 복열 테이퍼 로올러 베어링의 내륜
- 궤도면에 생성된 무수한 미소 압흔
- 이물의 침입에 의한 것
- 복열 테이퍼롤러베어링의 외륜
- 궤도면에 생성된 무수한 미소 압흔
- 이물의 침입에 의한 것
- 테이퍼롤러베어링의 내륜 / 롤러
- 궤도면 전체에 생성된 무수한 대소 압흔
- 이물의 침입에 의한 것
9. 피팅 (Pitting)
9.1 손상 상태
궤도면 또는 전동면에 생성된 둔한 광택의 피팅면
9.2 원인 및 대책
- 윤활제내의 이물질 침입 ⇒ 밀봉장치의 개선
- 공기중 수분의 결로 ⇒ Air Purge 압축공기 수분제거
- 윤활불량 ⇒ 적정한 윤활제 사용
9.3 손상 사례
- 궤도면에 생성된 피팅면. 피팅 부분은 침식되어 있습니다
- 전동체에 생성된 피팅면
10. 마모 (Wearing)
10.1 손상 상태
마모는 마찰에 의해 궤도면 또는 전동면, 롤러단면, 턱면과 리테이너 포켓면 등이 닳아 있는 것
10.2 원인 및 대책
- 이물의 침입 ⇒ 밀봉장치의 개선
- 윤활불량, 부식(녹)으로 부터 발전 ⇒ 윤활유의 충분한 세정, 윤활제 및 윤활방법의 점검
- 전동체의 불규칙한 운동에 의한 미끄러짐 ⇒ 하우징의 개선, 미스얼라인먼트의 방지
10.3 손상 사례
- 원통롤러베어링의 내륜
- 궤도면에 생성된 파상 마모와 전식에 의한 다수의 피트(PITS)
- 전식으로 부터의 발전
- 자동조심롤러베어링의 외륜
- 부하측 궤도면에 생성된 요철이 있는 파상마모
- 정지중의 반복 진동하에서 이물침입에 의한 것
- 복열 테이퍼 롤러 베어링의 내륜
- 턱면에 생성된 단부 마모와 궤도면의 프레팅 마모
- 정지중의 과대 하중에서 프레팅이 성장한 것
11. 프레팅(Fretting)
11.1 손상 상태
두 면간의 상대적 반복 미소 미끄러짐에 의해 생성된 마모부식
궤도륜과 전동체와의 접촉부 및 끼워 맞춤면에 생성됩니다.
적갈색 또는 흑색의 마모 분말을 발생시키기 때문에 프레팅 부식이라고 합니다.
11.2 원인 및 대책
- 윤활불량 ⇒ 적정 윤활제의 사용
- 작은 진폭의 요동운동 ⇒ 예압 조정
- 접촉 면 부족 ⇒ 접촉면 점검, 끼워 맞춤면에 윤활제의 도포
11.3 손상 사례
- 깊은홈볼베어링의 내륜
- 내경면에 생성된 프레팅
- 진동에 의한 것
- 앵귤러 볼베어링의 내륜
- 내경면 전체에 생성된 현저한 프레팅
- 접촉 면압 부족에 의한 것
- 복열 원통 롤러 베어링의 외륜
- 궤도면에 롤러 피치간격으로 생성된 프레팅
12. 펄스 브리넬링(False Brinelling)
12.1 손상 상태
프레팅중 전동체와 궤도륜과의 접촉부분에 있어서 진동과 요동에 의한 마모가 진행하여 브리넬링 압흔과 비슷한 압흔을 생성시킨다.
12.2 원인 및 대책
- 운송 등의 베어링 정지중의 진동, 요동 ⇒ 축과 하우징의 운송중의 고정, 내.외륜의 분리포장에 의한 운송
- 진폭이 작은 요동 ⇒ 예압에 의한 진동 경감
- 윤활불량 ⇒ 적절한 윤활제의 사용
12.3 손상 사례
- 깊은홈볼베어링의 내륜
- 내경면에 생성된 프레팅
- 진동에 의한 것
- 앵귤러 볼베어링의 내륜
- 내경면 전체에 생성된 현저한 프레팅
- 접촉 면압 부족에 의한 것
- 복열 원통 롤러 베어링의 외륜
- 궤도면에 롤러 피치간격으로 생성된 프레팅
13. 크리이프(Creep)
13.1 손상 상태
크리이프는 베어링의 끼워맞춤 면에 틈새가 생겼을 때 끼워맞춤 면이 상대적으로 미끄러지는 현상.
크리이프를 생성시킨 면은 거울면 혹은 흐린면을 나타내며 뜯김 마모를 동반하는 경우도 있습니다.
13.2 원인 및 대책
- 접촉면 부족 또는 헐거운 끼워맞춤 ⇒ 접촉면 점검, 회전방지, 축/하우징 정도의 검토, 축 방향의 예압, 궤도륜의 측면 체결, 끼워맞춤면의 접착, 끼워맞춤 면의 윤활제 도포
- 슬리이브의 체결부족 ⇒ 슬리이브 체결의 적정화
13.3 손상 사례
- 자동조심롤러베어링의 내륜
- 내경면에 생성된 뜯김을 동반한 크리이프
- 간섭량 부족에 의한 것
- 자동조심롤러베어링의 외륜
- 외경면 전체에 생성된 크리이프
- 외륜과 하우징의 헐거운 끼워맞춤에 의한 것
14. 용착 (Seizure)
14.1 손상 상태
회전중에 급격히 발열하여 궤도륜, 전동체 및 리테이너가 변색, 연화, 용착하여 파손에 이른다.
14.2 원인 및 대책
- 윤활불량 ⇒ 윤활제 및 윤활방법의 검토
- 과대하중(예압 과대), 회전속도의 과대 ⇒ 베어링 선정의 재검토
- 클리어런스 과소 ⇒ 끼워맞춤, 베어링 클리어런스, 예압의 검토
- 물, 이물의 침입 ⇒ 밀봉장치의 개선
- 축, 하우징의 정도 불량, 축의 휨 ⇒ 축, 하우징의 정도 점검, 설치방법의 개선
14.3 손상 사례
- 자동조심 롤러 베어링의 내륜 / 구면 롤러
- 궤도면이 변색 용착하여 리테이너 마모분이 압연 부착되어 있습니다.
- 윤활부족에 의한 것
- 앵귤러 볼베어링의 내륜 / 외륜 / 리테이너 / 볼
- 궤도면에 변색, 볼 피치간격으로 용융흔적이 생성되어 있습니다.
- 리테이너가 용융파손되어 볼을 변색, 용융되어 있습니다.
- 예압 과대에 의한 것
15. 전식 (Electrical Corrosion)
15.1 손상 상태
전식은 회전중 베어링의 궤도륜과 전동체와의 접촉부분에 전류가 흐르는 경우 얇은 윤활 유막을 통해 스파트를 일으켜 그 표면이 국부적으로 용융하여 요철이 되는 현상
배 껍질형태, 줄무늬 모양의 요철이 나타난다
15.2 원인 및 대책
- 내, 외륜간의 전위차 ⇒ 베어링부에 전류가 흐르지 않도록 전기회로를 설치합니다, 베어링의 절연
15.3 손상 사례
- 테이퍼롤러베어링의 내륜 / 테이퍼롤러
- 궤도면에 생성된 줄무늬 모양의 전식
- 전동면에 생성된 줄무늬 모양의 전식
- 깊은홈 볼베어링의 볼
- 전동면 전체에 어두운 색상을 생성한 전식
16. 녹, 부식(Rust And Corrosion)
16.1 손상 상태
베어링의 녹,부식에는 궤도륜, 전동체의 표면의 피트(Pits)모양의 녹, 배 껍질 형태의 녹, 전동체 간격과 같은 피치 녹, 전면적인 녹 및 부식
16.2 원인 및 대책
- 물, 부식성 물질(바니쉬 가스)의 침입 ⇒ 밀봉장치의 개선
- 윤활제의 부적합 ⇒ 윤활방법의 검토
- 고온다습 시의 운전정지 ⇒ 운전정지중의 방청처리
- 운송주의 방청불량, 보관상태의 부적정, 취급 부적정 ⇒ 보관방법의 개선, 취급주의
16.3 손상 사례
- 원통롤러베어링의 외륜
- 궤도면 및 턱면에 생성된 녹
- 수분의 침입에 의한 윤활불량이 원인
- 선회륜 베어링의 외륜
- 궤도면에 생긴 볼 피치간격의 녹
- 운전 정지중의 수분의 응결에 의한 것
- 자동조심롤러베어링의 내륜
- 궤도면에 생성된 롤러 피치간격의 녹
- 윤활제중의 수분 등의 침입에 의한 것
- 자동조심롤러베어링의 롤러
- 전동면에 생성된 피트(PITS)형태의 녹, 부식된 부분이 있습니다.
17. 조립 흠집 (Mounting Flaws)
17.1 손상 사례
- 원통롤러베어링의 내륜
- 궤도면에 생성된 축 방향 흠
- 설치시 내, 외륜의 기울어짐에 의한 것
- 복열 원통롤러 베어링의 외륜
- 궤도면 전체에 생성된 롤러 피치 선형태의 흠
- 설치시 내, 외륜의 경사에 의한 것
- 원통 롤러 베어링의 롤러
- 전동면에 생성된 축 방향의 흠
18. 변색(Discoloration)
18.1 손상 상태
온도상승과 윤활제와의 반응에 의해 궤도륜, 진동체, 리테이너가 변색하는 것
18.2 원인 및 대책
- 윤활제와의 화학적 반응, 과다한 온도상승 ⇒ 윤활방법의 개선
18.3 손상 사례
- 앵귤러 볼베어링의 내륜
- 궤도면에 생성된 청자색의 변색
- 윤활불량에 의한 발열이 원인
- 4점접촉 볼베어링의 내륜
- 궤도면에 생성된 청자색의 변색
- 윤활불량에 의한 발열이 원인
