32011 테이퍼 롤러 베어링: 트럭, 광산 및 농업용 트랙터용 초고하중
I. 제품 개요
32011 테이퍼 롤러 베어링은 가혹하고 높은 하중 환경에서 작동하는 대규모 중장비 기계를 위해 설계된 고정밀 고하중 기계 부품입니다. 320 시리즈 테이퍼 롤러 베어링의 핵심 구성 요소로서, 32008 모델에 비해 확대된 치수 매개변수를 특징으로 합니다. 내경(d) 55mm, 외경(D) 90mm, 폭(B) 23mm입니다. 이러한 치수 업그레이드는 하중 지지 능력을 크게 향상시켜 초고하중 반경 방향 하중과 높은 축 방향 힘을 효율적으로 처리해야 하는 응용 분야에 이상적입니다. 다른 테이퍼 롤러 베어링과 마찬가지로 샤프트-하우징 정렬 불량에 민감하므로 정밀한 설치와 정렬이 기계의 장기적인 안정적인 작동을 보장하는 데 중요합니다.
II. 구조 설계
2.1 롤링 요소
32011 베어링은 32008 모델보다 크고 두꺼운 테이퍼 롤러를 장착하고 있습니다. 이 롤러는 표준 GCr15에 비해 우수한 경화성, 인성 및 피로 저항성을 제공하는 프리미엄 고탄소 크롬 베어링 강(GCr15SiMn)으로 제조됩니다. 엄격한 열처리(급랭 + 저온 템퍼링) 후 롤러는 표면 경도 HRC58-64 및 코어 경도 HRC30-45를 달성하여 내마모성과 충격 인성의 균형을 맞춥니다. 생산 공정은 엄격한 품질 관리 표준을 준수하며, 치수 공차는 P0-P4 등급 내에서 제어되고 표면 거칠기(Ra)는 ≤0.08μm입니다. 롤러의 최적화된 테이퍼 프로파일은 궤도면과 완전한 선 접촉을 형성하여 32008 모델에 비해 하중 분산 영역을 25%-30% 확장합니다. 이 설계는 국부 응력 집중을 효과적으로 줄여 초고하중에서 롤러 박리 또는 궤도면 피팅의 위험을 최소화합니다.
2.2 궤도면
32011 베어링의 내륜과 외륜 모두 32008 모델보다 큰 원뿔 각도(20°-25°)를 가진 일치하는 테이퍼 궤도면을 특징으로 하여 더 높은 축 방향 하중을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 궤도면과 롤러는 "원추형 어셈블리" 구조를 형성합니다. 하중이 가해지면 힘이 원뿔 생성선을 따라 전달되어 결합된 반경 방향 및 축 방향 하중의 효율적인 변환 및 분배가 가능합니다. 궤도면은 고급 열처리(침탄(케이스 깊이 2.5-4.5mm), 급랭 및 템퍼링)를 거쳐 표면 경도 HRC58-64 및 우수한 피로 강도를 가진 균일한 경화층을 생성합니다. 이를 통해 베어링은 중공업 환경에서 흔히 발생하는 빈번한 하중 변동, 강한 진동 및 가혹한 환경(먼지, 습도, 최대 180°C 온도)을 견딜 수 있습니다.
2.3 케이지
고강도 구조 강철 케이지(45# 강 또는 20CrMnTi)는 32011 베어링에서 테이퍼 롤러를 분리하고 안내하는 데 사용됩니다. 케이지는 CNC 선삭 및 밀링을 통해 정밀 가공되며, 고하중, 중간 속도 작동 중에 인접한 롤러 간의 충돌 및 마찰을 방지하는 롤러에 완벽하게 맞는 균등하게 간격을 둔 테이퍼 포켓을 갖추고 있습니다. 내구성을 향상시키기 위해 케이지 표면은 흑색 산화물(부식 방지용) 또는 인산염 처리(내마모성용)로 처리됩니다. 고급 모델은 더 나은 열 전도성(108 W/(m·K))과 충격 저항성을 제공하는 황동 케이지(H62 또는 H65 황동)를 채택하여 고온(최대 220°C) 응용 분야(예: 고하중 유압 모터 또는 광산 기계 기어박스)에 적합합니다.
III. 성능 특성
3.1 초고하중 결합 하중 지지 능력
32011 테이퍼 롤러 베어링은 32008 모델보다 훨씬 높은 하중 정격을 가진 초고하중 결합 반경 방향 및 축 방향 하중을 위해 특별히 설계되었습니다. 기본 정격 동적 하중 정격(Cr)은 일반적으로 180-200kN 범위(제조업체에 따라 다름)이고 기본 정격 정적 하중 정격(C0r)은 250-280kN 범위로, 최대 200kN의 반경 방향 하중과 최대 80kN(반경 방향 하중의 40%)의 축 방향 하중을 지지할 수 있습니다. 이는 20-30톤의 고하중 트럭 구동 차축, 대형 광산 컨베이어 기어박스 및 150+ 마력 농업용 트랙터 후방 차축과 같은 극한 하중 조건의 기계에 선호되는 선택입니다.
3.2 중간 속도 적응성
테이퍼 롤러 설계(선 접촉)로 인해 32011 베어링은 중간 속도 작동에 최적화되어 있습니다. 기준 속도(그리스 윤활)는 2800-3800 r/min이고 제한 속도(오일 배스 윤활)는 4500-5500 r/min으로, 고하중, 중간 속도 응용 분야(예: 30-50kW 산업용 모터, 광산 크러셔 구동 샤프트)에 충분합니다. 적절한 윤활이 중요합니다. 과도한 속도(5500 r/min 초과)는 마찰로 인한 온도 상승(110°C 초과)을 유발하여 윤활유 열화 및 가속 마모를 초래할 수 있습니다.
3.3 정렬 불량 민감도 및 완화
다른 테이퍼 롤러 베어링과 마찬가지로 32011은 샤프트-하우징 정렬 불량에 민감합니다. 0.2°의 정렬 불량조차도 롤러 하중 불균형을 유발하여 진동을 증가시키고 서비스 수명을 30%-50% 단축시킬 수 있습니다. 완화 조치에는 다음이 포함됩니다. 1) 레이저 정렬 도구를 사용한 정밀 정렬(반경 방향 정렬 불량 ≤0.02mm, 축 방향 정렬 불량 ≤0.01mm); 2) 고하중에서 미끄러짐을 방지하기 위해 내륜과 샤프트 사이에 간섭 끼워맞춤(H7/r6)을 채택하고 약간의 축 방향 조정을 위해 외륜과 하우징 사이에 틈새 끼워맞춤(H7/js6)을 채택합니다. 3) 사소한 정렬 불량이 발생하기 쉬운 응용 분야(예: 고르지 않은 지형의 건설 기계)에서 자동 정렬 와셔 또는 플렉시블 커플링 사용.
IV. 응용 분야
4.1 고하중 자동차 산업
자동차 부문에서 32011 베어링은 고하중 트럭(20-30톤) 구동 차축 및 차동 시스템에 널리 사용됩니다. 구동 차축에서 차량의 무게(초고하중 반경 방향 하중)를 지지하는 동시에 가속, 제동 및 코너링으로 인한 큰 축 방향 힘을 처리합니다. 차동 장치에서는 엔진과 휠 사이의 부드러운 동력 전달을 보장하여 회전 중 속도 차이를 수용합니다. 또한 높은 하중 용량이 중요한 대형 상업용 버스 후방 차축 및 특수 차량(예: 덤프 트럭, 콘크리트 믹서)에도 사용됩니다.
4.2 산업 기계
산업 환경에서 32011 베어링은 중장비의 핵심 구성 요소입니다. 1) 광산 기계(컨베이어 기어박스, 크러셔 샤프트) - 광석 파쇄로 인한 충격 하중과 컨베이어 벨트의 높은 반경 방향 하중을 견딥니다. 2) 건설 자재 기계(시멘트 믹서 기어박스, 아스팔트 믹서 샤프트) - 먼지가 많고 진동이 심한 환경에 적응합니다. 3) 고하중 모터(30-50kW) - 무거운 로터를 지지하고 모터 작동으로 인한 축 방향 추력을 처리합니다.
4.3 농업 및 광산 기계
32011 베어링은 대형 농업 및 광산 기계에 이상적입니다. 1) 농업용 트랙터(150+ 마력) - 트랙터와 무거운 농기구(쟁기, 수확기)를 지지하는 동시에 현장 작업 중 축 방향 힘을 처리하기 위해 후방 차축 시스템에 사용됩니다. 2) 광산 로더 및 굴삭기 - 휠 허브, 유압 펌프 샤프트 및 회전 조인트에 설치되어 높은 충격 하중과 가혹한 조건(먼지, 진흙, 온도 변화)을 견딥니다. 3) 대형 관개 펌프 - 임펠러의 높은 반경 방향 하중과 유체 압력의 축 방향 추력을 처리합니다.
V. 치수 및 사양 매개변수
| 치수 유형 | 값 |
| 내경(d) | 55mm |
| 외경(D) | 90mm |
| 폭(B) | 23mm |
VI. 유지 관리 포인트
6.1 윤활 관리
적절한 윤활은 32011 베어링의 수명에 중요합니다. 1) 그리스 윤활: 일반적인 고하중 응용 분야의 경우 NLGI 3 리튬 기반 그리스(내부 공간의 1/3-1/2 채우기)를 사용합니다. 2) 고온 환경: 합성 폴리우레아 그리스로 전환(작동 온도 -30°C ~ 220°C); 3) 오일 윤활: 고하중/중간 속도 시나리오의 경우 ISO VG 100-150 산업용 기어 오일을 채택합니다. 윤활 간격: 먼지/진동 환경의 경우 1-3개월마다, 정상 작동의 경우 3-6개월마다.
6.2 정기 검사
자주 검사하면 예기치 않은 고장을 방지할 수 있습니다. 1) 육안 검사: 궤도면 피팅, 롤러 박리 또는 케이지 변형을 확인합니다. 2) 진동 모니터링: 정상 진동 ≤2.2mm/s; 3.8mm/s 초과 시 문제가 있음을 나타냅니다. 3) 온도 모니터링: 정상 작동 온도 ≤100°C; 110°C 초과 시 윤활유 열화 또는 정렬 불량을 나타냅니다. 주요 장비(광산 기어박스)의 경우 2개월마다 초음파 검사를 실시하여 내부 결함을 감지합니다.
6.3 설치 주의 사항
6.4 보관 고려 사항
깨끗하고 건조한 창고에 보관(온도 5-25°C, 습도 ≤50%): 1) 포장: 원래 밀봉된 방청 포장 상태로 유지합니다. 손상된 포장은 방청 필름으로 진공 밀봉해야 합니다. 2) 배치: 튼튼한 선반에 수평으로 보관하고 최대 적재 높이는 1층으로 합니다(영구 변형 방지). 3) 검사: 3개월마다 검사합니다. 녹이 발견되면 등유로 세척하고 압축 공기로 건조한 다음 방청 오일을 바르고 다시 포장합니다.
