모터 베어링 과열의 원인 및 치료 방법

베어링은 모터에서 가장 중요한 지지 부품입니다. 정상적인 상황에서 모터 베어링의 온도가 95°C를 초과하고 슬라이딩 베어링의 온도가 80°C를 초과하면 베어링이 과열된 것입니다.

모터 작동 중 베어링 과열은 흔히 발생하는 고장이며, 그 원인은 다양하고 정확한 진단이 어려운 경우가 많습니다. 따라서 적시에 조치를 취하지 않으면 모터에 더 큰 손상을 초래하여 수명을 단축시키고 작업 및 생산에 악영향을 미칠 수 있습니다. 본 논문에서는 모터 베어링 과열의 구체적인 상황, 원인 및 해결 방법을 정리합니다.

1. 모터 베어링 과열의 원인 및 처리 방법:

1. 롤링 베어링이 잘못 설치되었거나, 장착 공차가 너무 빡빡하거나 너무 헐거워졌습니다.

해결책: 구름 베어링의 작동 성능은 베어링 자체의 제조 정밀도뿐만 아니라 베어링과 결합되는 축 및 구멍의 치수 정밀도, 형상 공차 및 표면 조도, 선택된 끼워맞춤, 그리고 설치의 정확성 여부에도 달려 있습니다.

일반적으로 수평 모터에서 제대로 조립된 롤링 베어링은 레이디얼 응력만 받습니다. 그러나 베어링의 내륜과 축 사이의 끼워맞춤이 너무 꽉 끼거나, 베어링의 외륜과 엔드 커버 사이의 끼워맞춤이 너무 꽉 끼는 경우, 즉 공차가 너무 크면 조립 후 베어링 간극이 너무 작아져 심지어 거의 0에 가까워질 수 있습니다. 이렇게 되면 회전이 유연하지 못하고 작동 중에 열이 발생합니다.

베어링 내륜과 축 사이의 끼워맞춤이 너무 헐거우거나, 베어링 외륜과 엔드커버 사이의 끼워맞춤이 너무 헐거우면, 베어링 내륜과 축 또는 베어링 외륜과 엔드커버가 서로 상대적으로 회전하여 마찰과 열이 발생하고, 결국 베어링 과열로 인한 고장이 발생할 수 있습니다. 일반적으로 기준 부품으로 사용되는 베어링 내륜의 내경 공차 영역은 표준에서 0선 아래로 이동하여, 동일한 축과 베어링 내륜 사이의 공차 영역은 일반적인 기준 구멍과의 끼워맞춤보다 훨씬 더 꽉 맞도록 설정됩니다.

2. 윤활 그리스의 부적절한 선택, 부적절한 사용 및 유지 관리, 불량하거나 열화된 윤활 그리스, 또는 먼지 및 불순물이 혼합된 윤활 그리스는 베어링의 과열을 유발할 수 있습니다.

해결 방법: 그리스를 너무 많이 또는 너무 적게 넣으면 베어링이 과열될 수 있습니다. 그리스가 너무 많으면 베어링 회전부와 그리스 사이의 마찰이 심해지고, 너무 적으면 그리스가 건조되어 마찰과 열이 발생할 수 있습니다. 따라서 그리스의 양은 베어링 챔버 부피의 약 1/2~2/3 정도가 되도록 조절해야 합니다. 부적합하거나 변질된 윤활 그리스는 제거하고 적합한 깨끗한 윤활 그리스로 교체해야 합니다.

3. 모터의 외부 베어링 커버와 구름 베어링의 외경 사이의 축 방향 간격이 너무 작습니다.

해결 방법: 대형 및 중형 모터는 일반적으로 축 반대쪽 끝에 볼 베어링을 사용합니다. 축 연장부 끝에는 롤러 베어링을 사용하여 로터가 가열되어 팽창할 때 자유롭게 늘어날 수 있도록 합니다. 소형 모터는 양쪽 끝에 볼 베어링을 사용하기 때문에 외측 베어링 커버와 베어링 외륜 사이에 적절한 간격을 유지해야 합니다. 그렇지 않으면 축 방향으로 과도한 열팽창으로 인해 베어링이 과열될 수 있습니다. 이러한 현상이 발생하면 앞쪽 또는 뒤쪽 베어링 커버를 약간 제거하거나 베어링 커버와 엔드 커버 사이에 얇은 종이 패드를 넣어 한쪽 끝의 외측 베어링 커버와 베어링 외륜 사이에 충분한 간격을 확보해야 합니다.

4. 모터 양쪽의 엔드 커버 또는 베어링 캡이 제대로 설치되지 않았습니다.

해결 방법: 모터 양쪽의 엔드 커버 또는 베어링 커버가 평행하게 설치되지 않았거나 이음새가 제대로 밀착되지 않으면 볼 베어링이 트랙에서 벗어나 회전하면서 열이 발생합니다. 양쪽 엔드 커버 또는 베어링 커버는 반드시 평평하게 설치하고, 균등하게 회전시킨 후 볼트로 고정해야 합니다.

5. 볼, 롤러, 내륜 및 외륜, 볼 케이지가 심하게 마모되었거나 금속이 벗겨지고 있습니다.

해결책: 이때 베어링을 교체해야 합니다.

6. 부하 기계와의 연결 상태가 불량합니다.

주요 원인은 커플링 조립 불량, 벨트의 과도한 당김, 부하 기계 축과의 불일치, 풀리 직경의 과도한 축소, 풀리 베어링과의 과도한 거리, 과도한 축 방향 또는 방사형 하중 등입니다.

해결책: 베어링에 비정상적인 힘이 가해지는 것을 방지하기 위해 잘못된 연결을 수정하십시오.

7. 축이 휘어졌습니다.

해결 방법: 이때 베어링에 작용하는 힘은 더 이상 순수한 방사형 힘이 아니므로 베어링이 과열됩니다. 휘어진 축을 바로잡거나 새 베어링으로 ​​교체해 보십시오.

2. 모터 베어링의 과열을 방지하는 방법은 무엇입니까?

베어링 근처에 온도 측정 소자를 매설하고 제어 회로를 통해 베어링을 보호하는 방식을 고려할 수 있습니다. 일반적으로 모터 내부에는 온도 측정 소자(예: 서미스터)가 있으며, 이 소자에서 나온 두 개의 전선이 내부에서 나와 특수 보호기에 연결됩니다. 보호기는 일정한 24V 전압을 공급하고, 모터 베어링의 과열 온도가 보호기의 설정값을 초과하면 트립되어 베어링을 보호합니다. 현재 국내 대부분의 모터 제조업체는 이러한 보호 방식을 사용하고 있습니다.