KR20170049711A - 베어링의 단차 측정 장치 및 방법 - Google Patents

베어링의 단차 측정 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170049711A
KR20170049711A KR1020150149707A KR20150149707A KR20170049711A KR 20170049711 A KR20170049711 A KR 20170049711A KR 1020150149707 A KR1020150149707 A KR 1020150149707A KR 20150149707 A KR20150149707 A KR 20150149707A KR 20170049711 A KR20170049711 A KR 20170049711A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bearing
measuring
load
outer ring
inner ring
Prior art date
Application number
KR1020150149707A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101819284B1 (ko
Inventor
이정호
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020150149707A priority Critical patent/KR101819284B1/ko
Publication of KR20170049711A publication Critical patent/KR20170049711A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101819284B1 publication Critical patent/KR101819284B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/04—Bearings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

실제 사용환경에서 발생하는 부하를 발생한 상태로 베어링의 단차를 측정할 수 있도록 하여 측정 정밀성을 향상시키고, 다수의 위치에서 동시에 측정이 가능하여, 베어링의 단차 측정시 소요되는 시간도 절감되는 베어링의 단차 측정 장치 및 방법을 제공하는 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 베어링의 단차 측정 장치는, 베어링 외륜을 지지하도록 제공되는 받침부; 상기 받침부에 베어링이 설치된 상태에서 상기 베어링 중앙을 통과하여 받침부에 설치되는 지지부; 상기 지지부에 설치되어 상기 베어링 내륜으로 작동하중을 부여하는 하중발생부; 및 상기 지지부의 상부에 제공되어 상기 하중발생부의 하중부여에 따라 상기 베어링의 내륜과 외륜의 거리 차이를 통해 단차를 측정하는 측정부;를 포함한다.

Description

베어링의 단차 측정 장치 및 방법 {CLEARANCE MEASURING APPARATUS FOR BEARING AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 두 개 이상 조합되어 사용되는 베어링에 발생하는 단차 등의 불량을 예방하기 위해 베어링에 실제 부하와 대응하는 하중을 부여하여 단차 등의 불량을 시험하는데 활용되는 베어링의 단차 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선재공장 등의 설비에는 고속으로 회전하는 장치가 사용되고 있다. 일례로 이러한 설비에는 감속기 또는 기어 박스의 베벨 기어 등이 사용되고 있으며, 이러한 설비는 정확한 작동을 위해 입력측의 단차(clearance)를 정확하게 유지할 필요가 있다.
또한, 이러한 설비는 작동과정에서 추력 및 경방향 부하가 동시에 발생할 수 있으며, 다양한 방향에서 부하가 발생하더라도 입력측의 단차를 정확하게 유지하기 위해 조합형 베어링이 사용되고 있다.
조합형 베어링은, 통상적으로 앵귤러 콘택트 레이디얼 베어링, 테이퍼 베어링 등을 배면조합(DB), 정면조합(DF), 병렬조합(DT) 등의 방식으로 조합하고 사용하고 있다. 조합형 베어링은, 베어링의 발열, 진동, 소음, 마모 등의 설비 사용 수정을 연장하거나, 파손을 방지하기 위해서는 정확한 단차(clearance)를 맞추어 사용하고 있다.
종래에는, 베어링의 조립전에 개별로 단차를 측정하여 내륜 또는 외륜에 스페이서(spacer)를 넣어 축방향 단차를 조정하여 맞추고 있다.
베어링의 단차를 측정하는 장비로는 디지털 높이 측정기가 사용되고 있는데, 디지털 높이 측정기를 이용하여 4곳의 높이를 측정하고 있다. 이때, 디지털 높이 측정기는, 측정의 정확을 위해 평평한 면으로 가공된 석정반 위에 설치되며, 각각의 위치에 대해 측정을 위해 이동하여 측정하고 있다.
그러네, 종래에는 디지털 높이 측정기를 이동하는 과정에서 디지털 높이 측정기의 위치가 바뀔 수 있고, 이로 인해 높이 측정시 오차가 발생하는 요인이 되고 있다.
또한, 베어링의 단차 측정시, 베어링이 조립되었을 때 발생하는 실제 부하량에 근접시킨 상태에서 단차 높이를 측정해야 하며, 이를 위해 일반적으로 철판 등을 베어링 위에 얹어 높은 상태에서 디지털 높이 측정기의 바를 눌러서 측정하고 있으나, 측정 과정에서 발생하는 측정 편차를 근본적으로 방지할 수 없었다.
한편, 베어링의 단차 측정시, 측정 편차로 인해 레이디얼(radial), 액셜(axial), 단차(clearance) 값이 허용 범위를 초과한 것으로 측정될 경우, 프레스로 힘을 가하여 베어링을 분해한 후, 레이디얼(radial), 액셜(axial), 단차(clearance) 등을 조정하여 재조립하는 과정을 거치고 있으며, 이 과정에서 베어링 볼이나 롤 및 내, 외륜이 프레스에 의해 가해지는 힘으로 변형될 수 있고, 이에 따라 차후 진동, 소음 발생 등이 발생할 수 있고, 전체적으로 베어링의 손상 원인이 되고 있다.
또한, 종래에는 베어링의 단차 측정시, 레이디얼(radial), 액셜(axial), 단차(clearance) 값이 허용 범위를 초과한 베어링이, 측정 과정에서 발생하는 편차로 인해 허용 범위 내에 있는 것으로 판단되어 설비에 장착될 수 있으며, 이에 따라 설비 트러블을 쉽게 일으킬 수 있고, 소음발생과 베어링의 조기 마모, 파손 등의 수명단축의 원인이 되고 있으며, 유지 관리에도 어려움이 있어 경제적인 어려움도 따랐다.
국내 특허출원 제 10-2009-0014869호
본 발명의 일 실시예는 실제 사용환경에서 발생하는 부하를 발생한 상태로 베어링의 단차를 측정할 수 있도록 하여 측정 정밀성을 향상시키고, 다수의 위치에서 동시에 측정이 가능하며, 베어링의 단차 측정시 소요되는 시간도 절감되는 베어링의 단차 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 베어링의 단차 측정 장치는, 베어링 외륜을 지지하도록 제공되는 받침부; 상기 받침부에 베어링이 설치된 상태에서 상기 베어링 중앙을 통과하여 받침부에 설치되는 지지부; 상기 지지부에 설치되어 상기 베어링 내륜으로 작동하중을 부여하는 하중발생부; 및 상기 지지부의 상부에 제공되어 상기 하중발생부의 하중부여에 따라 상기 베어링의 내륜과 외륜의 거리 차이를 통해 단차를 측정하는 측정부;를 포함한다.
또한, 상기 받침부는 바닥면에 설치되는 수평 받침판과, 상기 수평 받침판에 대해 중앙을 축으로 수평이동가능하게 제공되어 상기 베어링의 외륜 크기에 따라 위치가 조절되는 다수의 이동척을 포함할 수 있다.
상기 지지부는 일단부에 나선부가 형성된 돌출부가 구비되어 상기 받침부의 중앙에 형성되는 나선홈에 결합되는 기둥부재와, 상기 기둥부재의 상부에 제공되며 외측으로 연장되어 상기 측정부가 각각 결합되는 다수의 아암을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기둥부재에 제공되어 상기 기둥부재를 축으로 상기 아암을 회전 가능하게 지지하는 회전 거치대를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전 거치대는 상기 기둥부재에 상하로 이격되어 설치되는 한 쌍의 레이디얼 베어링과, 상기 레이디얼 베어링 사이에 제공되는 앵귤러 베어링과, 상기 레이디얼 베어링과 상기 앵귤러 베어링의 외륜에 접하도록 제공되며, 일측에 상기 아암이 각각 결합되는 다수의 결합구가 형성된 거치프레임을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기둥부재는 적어도 일측에 제1나선부가 형성되고, 상기 하중발생부는 중앙부에 관통구가 마련되어 상기 기둥부재에 결합되며, 내주면에 상기 제1나선부와 체결되는 제2나선부가 형성된 몸체부를 포함하고, 상기 몸체부의 제2나선부가 상기 제1나선부와 체결되며 상기 몸체부가 상기 받침부에 외륜이 안착된 상기 베어링의 내륜을 가압하며 하중을 부여할 수 있다.
또한, 상기 하중발생부는 상기 몸체부의 관통구 주변에 상면과 하면을 관통하며 내주면에 제3나선부가 형성된 다수의 보조 관통구와, 상기 보조 관통구에 삽입되며 상기 제3나선부와 체결되는 제4나선부가 형성되어 상기 베어링의 내륜을 가압하며 하중을 부여하는 다수의 가압볼트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 측정부는 레이저 빔 거리 측정기를 포함하며, 상기 베어링의 내륜 또는 외륜의 직 상방에 위치하도록 상기 아암에 이동가능하게 설치될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 베어링의 단차 측정 방법은, 단차 측정을 위한 베어링을 설치하는 세팅단계; 상기 베어링의 내륜에 실제 하중과 대응하는 하중을 부여하는 하중부여단계; 및 상기 하중부여단계에서 하중이 부여된 상태에서 상기 베어링의 외륜과 내륜 사이의 단차를 측정하는 측정단계;를 포함한다.
또한, 상기 측정단계는 일정 높이에서 상기 베어링의 외륜과의 수직 거리를 측정하는 제1측정단계와, 일정 높이에서 상기 베어링의 내륜과의 수직 거리를 측정하는 제2측정단계와, 상기 제1측정단계와 상기 제2측정단계에서 측정된 상기 베어링의 외륜과 내륜 사이의 수직 거리를 이용하여 단차를 계산하는 단차 계산 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 세팅단계에서 상기 베어링은 다수의 위치에서 상기 베어링의 외륜을 지지하도록 설치되고, 상기 측정단계는 상기 베어링의 외륜이 지지되는 각각의 위치에서 측정된 상기 베어링의 외륜과 내륜 사이의 수직 거리를 평균하여 단차를 계산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 조합형 베어링에 발생하는 실제 부하를 부여한 상태로 단차 측정이 가능하여, 조합형 베어링의 조립전에 베어링의 불량 여부의 판단이 가능하고, 이에 따라 불량인 베어링의 사용을 막을 수 있어 설비 트러블을 미연에 방지할 수 있고, 정밀하고 정확한 단차 조정 작업이 가능하고, 조정작업에 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 전체적으로 조합형 베어링 및 이를 포함하는 설비의 사용 수명을 연장하여 원가 절감에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링의 단차 측정 장치의 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링의 단차 측정 장치의 지지부를 확대한 일부 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링의 단차 측정 장치에 베어링이 설치된 상태의 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링의 단차 측정 장치의 하중발생부를 확대한 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링의 단차 측정 장치를 이용하여 베어링 외륜 높이를 측정하는 상태의 정면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링의 단차 측정 장치를 이용하여 베어링 내륜 높이를 측정하는 상태의 정면도.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링의 단차 측정 장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링의 단차 측정 장치의 지지부를 확대한 일부 단면도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링의 단차 측정 장치에 베어링이 설치된 상태의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링의 하중발생부를 확대한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예의 베어링의 단차 측정 장치(100)는 두 개 이상의 베어링이 조합되어 사용되는 조합형 베어링에 실제 작동 하중에 대응하는 부하를 가한 상태에서 발생하는 단차(clearance)를 측정하는 장치이다.
조합형 베어링은, 앵귤러 베어링 또는 테이퍼 롤러 베어링 등일 수 있다. 또한, 이들 베어링은 하나 이상으로 조합되어 설치되는 것도 가능하다.
이러한 조합형 베어링은, 두 개 이상의 베어링이 조합됨에 따라 실제 부하의 발생시 각 베어링에 발생하는 단차의 총합을 고려하여 설계되어야 하며, 이를 위해 본 실시예의 베어링의 단차 측정 장치(100)가 사용될 수 있다.
본 실시예의 베어링의 단차 측정 장치(100)는 받침부(110)와, 지지부(130)와, 하중발생부(150) 및 측정부를 포함할 수 있다.
또한, 받침부(110)는 단차를 측정하고자 하는 베어링(10)의 외륜(12)을 지지하도록 제공될 수 있다.
이러한 받침부(110)는 바닥면에 설치되는 수평 받침판(112)을 포함하고, 이 수평 받침판(112)에는 중앙을 축으로 수평 이동가능하게 제공된 다수의 이동척(114)이 제공될 수 있다. 이동척(114)은, 베어링(10)의 조립 형태나 방향에 따라 측정하는 위치가 달라질 수 있으며, 베어링(10)의 외륜(12) 크기에 따라 위치가 조절될 수 있다.
이를 위해, 수평 받침판(112)에는 스크류 볼트(116)가 제공될 수 있고, 이동척(114)은 스크류 볼트(116)에 결합되는 고정돌기(118)와 결합되어 스크류 볼트(116)의 회전에 따라 수평 받침판(112)을 따라 이동할 수 있다. 수평 받침판(112)에는 고정돌기(118)가 이동할 수 있도록 슬릿홈(119)이 형성될 수 있다.
본 실시예에서 이동척(114)은, 다수로 제공되어 베어링(10)을 지지하도록 제공될 수 있다. 일례로, 본 실시예에서 이동척(114)은 4개로 제공되어 베어링(10)의 4부분을 지지할 수 있다.
또한, 지지부(130)는 받침부(110)에 안착된 베어링(10)의 중앙을 통과하여 받침부(110)에 설치되어 고정될 수 있다.
지지부(130)는 베어링(10)의 위치를 고정할 수 있고, 베어링(10)의 단차 측정시 베어링(10) 내륜(14)으로 실제 작동시 발생하는 하중과 대응하는 작동하중을 부여하는 하중발생부(150)가 설치될 수 있다.
이를 위해 지지부(130)는 일단부에 나선부가 형성된 돌출부가 구비된 기둥부재(132)와, 기둥부재(132)의 상부에 제공되며 외측으로 연장되는 다수의 아암(136)을 포함할 수 있다. 각각의 아암(136)에는 베어링(10)의 단차 측정을 위한 측정부가 결합될 수 있다.
또한, 받침부(110)의 중앙에는 기둥부재(132)의 돌출부(133a)가 결합되는 나선홈(113)이 형성될 수 있다. 이 나선홈(113)에는 기둥부재(132)의 돌출부(133a)가 결합되며, 세워진 상태로 결합될 수 있다.
여기서, 기둥부재(132)는 제1기둥부재(133)와 제2기둥부재(134)로 분할되어 제공될 수 있다.
즉, 기둥부재(132)는 받침부(110)의 수평 바닥판(112)에 형성된 나선홈(113)에 결합되는 제1기둥부재(133)와, 제1기둥부재(133)의 단부에 나선 결합되는 제2기둥부재(134)로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 제1기둥부재(133)의 단부에는 나선홈(133b)이 형성되고, 제2기둥부재(134)의 일단부에는 이 나선홈(133b)에 체결되는 나선돌출부(134a)가 형성될 수 있다.
이러한 기둥부재(132)는, 베어링(10)의 결합시, 제2기둥부재(134)를 제1기둥부재(133)로 분리한 상태에서 끼울 수 있다.
또한, 기둥부재(132), 구체적으로 제1기둥부재(133)의 외주면에는 일정한 길이로 제1나선부(133c)가 형성될 수 있다.
또한, 기둥부재(132), 구체적으로 제2기둥부재(134)에는 아암(136)을 기둥부재(132)를 축으로 회전 가능하게 지지하는 회전 거치대(140)가 제공될 수 있다.
회전 거치대(140)는 기둥부재(132)에 상하로 이격되어 설치되는 한 쌍의 레이디얼 베어링(142)과, 이 레이디얼 베어링(142) 사이에 제공되는 앵귤러 베어링(144)을 포함할 수 있고, 한 쌍의 레이디얼 베어링(142)과, 앵귤러 베어링(144)의 외륜(12)에 접하는 거치 프레임(146)을 포함할 수 있다.
거치 프레임(146)에는 아암(136)이 각각 결합되는 다수의 결합구(146a)가 형성될 수 있다.
회전 거치대(140)는, 기둥부재(132)에 삽입된 상태에서 기둥부재(132)를 축으로 자유롭게 회전할 수 있다. 여기서, 회전 거치대(140)는 거치 프레임(146)의 상, 하부에 결합된 레이디얼 베어링(142)에 의해 기둥부재(132)와 마찰저항없이 회전할 수 있다. 또한, 회전 거치대(140)는 자체적인 하중이 작용할 수 있으며, 이때 앵귤러 베어링(144)에 의해 안정적 위치 유지가 가능하다.
바람직하게는 기둥부재(132), 구체적으로 제2기둥부재(134)는 앵귤러 베어링(144)의 하단부가 지지될 수 있도록 단차진 단차부(134b)가 마련될 수 있다.
또한, 회전 거치대(140)는 기둥부재(132)에 결합된 상태에서, 안정적으로 높이를 유지할 수 있도록 기둥부재(132), 구체적으로 제2기둥부재의 상단부에 너트(138)가 결합되는 나선부(134c)가 형성될 수 있다.
너트(138)는 상부에 위치한 레이디얼 베어링(142)의 내륜(14)측과 접촉하며 회전 거치대(140)를 안정적으로 결합 유지시킬 수 있다. 회전 거치대(140)는 제2기둥부재(134)의 단차부(134b) 및 너트(138)에 의해 위치가 고정되며 안정적으로 결합유지될 수 있고, 아암(136)이 결합되는 거치 프레임(146)은 레이디얼 베어링(142) 및 앵귤러 베어링(144)에 의해 자유롭게 회전할 수 있다.
한편, 하중발생부(150)는 기둥부재(132), 구체적으로 제1기둥부재(133)에 형성된 제1나선부(133c)에 결합될 수 있다.
하중발생부(150)는 중앙부에 관통구(153)가 마련된 몸체부(152)를 포함할 수 있다.
여기서, 몸체부(152)의 관통부(153) 내주면에는 제1나선부(133c)와 결합되는 제2나선부(153a)가 형성될 수 있다. 또한, 몸체부(152)는 제1기둥부재(133)에 결합된 상태에서 제1나선부(133c)와 제2나선부(153a)의 결합에 의해 상, 하로 이동할 수 있다.
이러한 몸체부(152)는, 제1기둥부재(133)에 대해 하강하는 과정에서 몸체부(152)가 베어링(10)의 내륜(14)을 가압하며 하중을 부여할 수 있다.
바람직하게는, 하중발생부(150)는 몸체부(152)의 관통구(153) 주변에 상면과 하면을 관통하여 형성된 다수의 보조 관통구(155)를 포함할 수 있다. 보조 관통구(155)의 내주면에는 제3나선부(155a)가 형성될 수 있다.
또한, 보조 관통구(155)에는 제3나선부(155a)와 체결되는 제4나선부(157a)가 형성되어 베어링(10)의 내륜(14)을 가압하는 다수의 가압볼트(157)가 삽입될 수 있다.
가압볼트(157)는 토크 렌치에 의해 일정 하중으로 베어링(10)의 내륜(14)을 가압하도록 조임될 수 있다.
본 실시예에서 하중발생부(150)는 몸체부(152)가 기둥부재(132)를 따라 신속하게 이동할 수 있고, 몸체부(152)가 베어링(10)의 내륜(14)에 근접한 상태에서 가압볼트(157)를 조여 정밀하게 이동하며 실제 하중에 대응하는 부하를 발생할 수 있다.
일례로, 하중발생부(150)는 몸체부(152)에 설치된 가압볼트(157)가 베어링(10)의 내륜(14)을 접촉시킨 후, 가압볼트(157)를 토크 렌치로 5~8kgf.m(약 50~80N.m)의 토오크로 조여서 실제 부하를 받고 있는 상태와 비슷한 하중을 부여할 수 있다.
본 실시예에서 측정부로는 비접촉방식으로 거리를 측정하는 레이저 빔 거리 측정기(170)가 사용될 수 있다. 레이저 빔 거리 측정기(170)는 아암(136)에 설치된 상태에서, 베어링(10)의 내륜(14) 또는 외륜(12)까지의 거리를 측정할 수 있으며, 이때 내륜(14)과 외륜(12)의 거리차를 이용하여 단차(clearance)를 계산할 수 있다.
전술된 바와 같이 구성된 베어링의 단차 측정 장치(100)의 작용을 베어링 단차 측정 방법으로 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링의 단차 측정 장치를 이용하여 베어링 외륜 높이를 측정하는 상태의 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링의 단차 측정 장치를 이용하여 베어링 내륜 높이를 측정하는 상태의 정면도이다.
도 5와 도 6을 참고하면, 본 실시예의 베어링의 단차 측정 방법은, 세팅단계와, 하중부여단계 및 측정단계를 포함할 수 있다.
세팅단계는, 단차 측정을 위한 베어링(10)을 설치하는 단계이다.
세팅단계는, 베어링(10) 단차 측정 장치의 받침부(110)를 바닥면에 설치한다. 이때, 수평 바닥판(112)을 바닥면에 설치하고, 제1기둥부재(133)를 수평 바닥판(112)의 나선홈(113)에 결합한다.
그리고, 단차 측정을 위해 베어링(10)을 제1기둥부재(133)에 삽입하고, 이동척(114)이 베어링(10) 외륜(12)을 지지하도록 이동한다.
그리고, 제1기둥부재(133)에 하중발생부(150)의 몸체부(152)를 결합한다.
다음으로, 제1기둥부재(133)에 회전 거치부(140)가 결합되어 있는 제2기둥부재(134)를 결합한다.
전술된 과정을 거쳐, 베어링(10)의 설치가 완료되면, 베어링(10)의 내륜(14)에 실제 하중과 대응하는 하중을 부여하는 하중부여단계가 진행될 수 있다.
하중부여단계는, 제1기둥부재(133)에 결합된 몸체부(152)를 회전하여 가압볼트(157)가 베어링(10) 내륜(14)에 접촉하도록 이동한다.
그리고, 토크 렌치를 이용하여 가압볼트(157)를 조이며, 일정한 하중으로 베어링(10) 내륜(14)을 가압한다.
일례로, 토크 렌치는 가압볼트(157)를 조일 때 5~8kgf.m(약 50~80N.m)의 토크가 발생하도록 하여 실제 부하를 받고 있는 상태로 만든다.
그리고, 베어링(10)에 하중이 부여된 상태에서, 베어링(10)의 외륜(12)과 내륜(14) 사이의 단차를 측정하는 측정단계가 진행된다.
측정단계는 지지부(130)에 결합된 회전 거치부(140)의 아암(136)에 설치된 측정부, 구체적으로는 레이저 빔 거리 측정기(170)를 베어링(10) 외륜(12)의 직 상부에 위치시키고, 베어링(10) 외륜(12)까지의 거리를 비접촉식으로 측정하는 제1측정단계를 진행된다. 또한, 베어링(10) 외륜(12)에 대한 거리 측정이 완료되면, 레이저 빔 거리 측정기(170)를 아암(136)을 따라 이동시켜 베어링(10) 내륜(14)의 직 상부에 위치시킨다. 그리고, 레이저 빔 거리 측정기(170)가 베어링(10) 내륜(14)까지의 거리를 측정하는 제2측정단계를 진행한다.
이때, 제1측정단계와 제2측정단계는, 베어링의 4부분에서 하고, 4부분의 평균값을 통해 거리를 측정할 수 있다.
이와 같이, 제1측정단계와 제2측정단계를 통해 레이저 빔 거리 측정기(170)와 베어링(10)의 외륜(12)과 내륜(14) 사이의 수직거리가 측정되면, 이들의 차이를 이용하여 베어링(10) 외륜(12)과 내륜(14)의 단차를 계산할 수 있다.
상기의 과정을 통해 베어링(10)의 단차가 측정되면, 조합형 베어링을 구성하는 다른 베어링(10)의 단차를 측정하는 과정을 반복한다.
한편, 본 실시예에서 정면으로 조립되는 조합형 베어링의 사용시 발생하는 단차의 총합을 약 0.15mm로 설정하고자 할 경우, 두 베어링(10) 사이에 제공되는 중간 스페이서(spacer)가 2개의 베어링(10)에서 측정된 단차의 합보다 약 0.15mm 크게 가공하면, 최종적으로 조합형 베어링의 단차가 0.15mm를 갖게 된다.
이때, 조합형 베어링의 단차는, 베어링(10)에 조립되는 축경이 Ø000±0 일 경우에 산정된 값으로, 일례로 축경이 Ø000±0.05mm 일 경우 베어링(10)이 조립되면 경방향 단차가 축경의 0.85% 만큼 감소되기 때문에 0.05x0.85=0.0425mm 만큼 감소되고, 이를 베어링(10)의 축방향 단차를 구하는 식인, (1.5x0.0425)/e 에 대입하면 최종적인 축방향의 단차 감소량을 알 수 있다. 일례로, e값은 사용하는 베어링(10)에 제공된 스펙에 따라 달라질 수 있으며, 일례로 e값이 0.45일 경우, 축방향 단차는 0.142mm 감소함을 알 수 있다.
따라서, 이를 감안하면, 조합형 베어링은 중간 스페이서를 베어링(10)에 조립하였을 때, 설정된 단차 0.15mm를 얻기 위해서는, 중간 스페이서의 두께가 설정된 단차 0.15mm와 축방향으로 감소되는 단차 0.142mm를 더하여 0.292mm 의 두께를 갖도록 형성한다.
따라서, 중간 스페이서를 베어링(10) 사이에 결합하게 되면, 실제 하중의 부여시 베어링(10)의 단차는 축방향으로 0.142mm 만큼 낮아지게 되어 최종적으로 목표로 하는 단차가 0.15mm로 될 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 실시예의 베어링의 단차 측정 장치 및 방법을 이용하면, 자유롭게 현장 상황에 따라 이동하여 단차를 정확하고, 신속하게 측정할 수 있고, 이에 따라 작업의 효율성이 높아지며, 대형 고하중, 고정밀도를 가진 석정반 등과 같은 설비를 구비할 필요가 없고,
고하중, 고정밀도를 가진 석정반을 이동할 경우 재설치 및 영점 조정 작업이 불필요하며, 오차 발생이 높은 게이지 없이 비접촉식으로 단차 측정이 가능하여 어느 정도의 평평한 바닥만 있으면, 베어링(10)의 단차를 쉽게 측정할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
10: 베어링 12: 외륜
14: 내륜 100: 단차 측정 장치
110: 받침부 112: 수평 받침판
114: 이동척 130: 지지부
132: 기둥부재 136: 아암
140: 회전 거치대 150: 하중발생부
152: 몸체부 157: 가압볼트
170: 레이저 빔 거리 측정기

Claims (11)

  1. 베어링 외륜을 지지하도록 제공되는 받침부;
    상기 받침부에 베어링이 설치된 상태에서 상기 베어링 중앙을 통과하여 받침부에 설치되는 지지부;
    상기 지지부에 설치되어 상기 베어링 내륜으로 작동하중을 부여하는 하중발생부; 및
    상기 지지부의 상부에 제공되어 상기 하중발생부의 하중부여에 따라 상기 베어링의 내륜과 외륜의 거리 차이를 통해 단차를 측정하는 측정부;
    를 포함하는 베어링의 단차 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 받침부는
    바닥면에 설치되는 수평 받침판과,
    상기 수평 받침판에 대해 중앙을 축으로 수평이동가능하게 제공되어 상기 베어링의 외륜 크기에 따라 위치가 조절되는 다수의 이동척을 포함하는 베어링의 단차 측정 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 지지부는
    일단부에 나선부가 형성된 돌출부가 구비되어 상기 받침부의 중앙에 형성되는 나선홈에 결합되는 기둥부재와,
    상기 기둥부재의 상부에 제공되며 외측으로 연장되어 상기 측정부가 각각 결합되는 다수의 아암을 포함하는 베어링의 단차 측정 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 기둥부재에 제공되어 상기 기둥부재를 축으로 상기 아암을 회전 가능하게 지지하는 회전 거치대를 더 포함하는 베어링의 단차 측정 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 회전 거치대는
    상기 기둥부재에 상하로 이격되어 설치되는 한 쌍의 레이디얼 베어링과,
    상기 레이디얼 베어링 사이에 제공되는 앵귤러 베어링과,
    상기 레이디얼 베어링과 상기 앵귤러 베어링의 외륜에 접하도록 제공되며, 일측에 상기 아암이 각각 결합되는 다수의 결합구가 형성된 거치프레임을 포함하는 베어링의 단차 측정 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 기둥부재는 적어도 일측에 제1나선부가 형성되고,
    상기 하중발생부는 중앙부에 관통구가 마련되어 상기 기둥부재에 결합되며, 내주면에 상기 제1나선부와 체결되는 제2나선부가 형성된 몸체부를 포함하고,
    상기 몸체부의 제2나선부가 상기 제1나선부와 체결되며 상기 몸체부가 상기 받침부에 외륜이 안착된 상기 베어링의 내륜을 가압하며 하중을 부여하는 베어링의 단차 측정 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 하중발생부는
    상기 몸체부의 관통구 주변에 상면과 하면을 관통하며 내주면에 제3나선부가 형성된 다수의 보조 관통구와,
    상기 보조 관통구에 삽입되며 상기 제3나선부와 체결되는 제4나선부가 형성되어 상기 베어링의 내륜을 가압하며 하중을 부여하는 다수의 가압볼트를 더 포함하는 베어링의 단차 측정 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정부는
    레이저 빔 거리 측정기를 포함하며,
    상기 베어링의 내륜 또는 외륜의 직 상방에 위치하도록 상기 아암에 이동가능하게 설치되는 베어링의 단차 측정 장치.
  9. 단차 측정을 위한 베어링을 설치하는 세팅단계;
    상기 베어링의 내륜에 실제 하중과 대응하는 하중을 부여하는 하중부여단계; 및
    상기 하중부여단계에서 하중이 부여된 상태에서 상기 베어링의 외륜과 내륜 사이의 단차를 측정하는 측정단계;
    를 포함하는 베어링의 단차 측정 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 측정단계는
    일정 높이에서 상기 베어링의 외륜과의 수직 거리를 측정하는 제1측정단계와,
    일정 높이에서 상기 베어링의 내륜과의 수직 거리를 측정하는 제2측정단계와,
    상기 제1측정단계와 상기 제2측정단계에서 측정된 상기 베어링의 외륜과 내륜 사이의 수직 거리를 이용하여 단차를 계산하는 단차 계산 단계를 포함하는 베어링의 단차 측정 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 세팅단계에서 상기 베어링은 다수의 위치에서 상기 베어링의 외륜을 지지하도록 설치되고,
    상기 측정단계는 상기 베어링의 외륜이 지지되는 각각의 위치에서 측정된 상기 베어링의 외륜과 내륜 사이의 수직 거리를 평균하여 단차를 계산하는 베어링의 단차 측정 장법.
KR1020150149707A 2015-10-27 2015-10-27 베어링의 단차 측정 장치 및 방법 KR101819284B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150149707A KR101819284B1 (ko) 2015-10-27 2015-10-27 베어링의 단차 측정 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150149707A KR101819284B1 (ko) 2015-10-27 2015-10-27 베어링의 단차 측정 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170049711A true KR20170049711A (ko) 2017-05-11
KR101819284B1 KR101819284B1 (ko) 2018-01-17

Family

ID=58740870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150149707A KR101819284B1 (ko) 2015-10-27 2015-10-27 베어링의 단차 측정 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101819284B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109612369A (zh) * 2018-12-24 2019-04-12 慈兴集团有限公司 一种轴承内外圈端面高度差测量装置
CN111521123A (zh) * 2020-04-30 2020-08-11 铜陵顶科镀锡铜线有限公司 一种绞距自动测量装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6511726B1 (en) 2000-09-27 2003-01-28 Kraft Foods Holdings, Inc. Flavor retention and release system
KR100797706B1 (ko) * 2006-05-29 2008-01-23 주식회사 일진글로벌 자동차용 허브베어링의 틈새 측정방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109612369A (zh) * 2018-12-24 2019-04-12 慈兴集团有限公司 一种轴承内外圈端面高度差测量装置
CN111521123A (zh) * 2020-04-30 2020-08-11 铜陵顶科镀锡铜线有限公司 一种绞距自动测量装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101819284B1 (ko) 2018-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101447573B1 (ko) 테이퍼 롤러 베어링 토크 측정기
CN104457480B (zh) 轿车传动轴固定端万向节外环球道球心位置检测装置
KR101819284B1 (ko) 베어링의 단차 측정 장치 및 방법
JP7188305B2 (ja) 揺動鍛造装置の荷重測定方法、荷重測定装置、揺動鍛造装置の校正方法、ハブユニット軸受の製造方法、車両の製造方法
KR20110080521A (ko) 베어링의 축방향 유격 측정 장치
KR20190008881A (ko) 요동 단조 장치의 검사 장치, 검사용 툴, 검사 방법, 베어링 유닛의 제조 장치, 및 베어링 유닛의 제조 방법
CN103308036A (zh) 标准对中装置、发动机试验小车以及标准对中方法
JP6822994B2 (ja) 軸受調整支援装置及び軸受調整支援方法
JP4376545B2 (ja) 円すいころ軸受の円すい面形状測定方法
KR101433854B1 (ko) 연주기 세그먼트 롤 베어링 틈새 검사장치
Meier et al. Automatic assembling of bearings including clearance measurement
CN106885741A (zh) 一种便携式微型薄板刚度检验装置及其工作方法
CN114871749B (zh) 一种调心滚子轴承偏心对中调整工装及调整方法
CN105127242B (zh) 一种轴类零件弯曲校正方法
KR102431340B1 (ko) 스러스트 블록 런아웃 측정장비
CN104308110B (zh) 对中台对中触点机构精度微调装置及方法
CN212843369U (zh) 一种棒材轧机芯轴偏心套同轴度检测装置
CN101282058B (zh) 一种600mw水氢氢发电机定位螺杆的装配工艺
CN109505957B (zh) 一种轴承轴向间隙调节装置及轴承轴向间隙调节方法
CN113588263A (zh) 一种轮毂轴承单元结构疲劳试验系统及方法
CN109104056B (zh) 一种大型同步电动机转子轴人字形磁钢安装槽的加工方法
CN220853367U (zh) 一种轴承保持架径向窜动检测装置
CN114770058B (zh) 一种大齿轮组件高精度锥面的立式加工工装及加工方法
CN217604847U (zh) 半轴法兰盘径跳检验台架
CN117268967B (zh) 一种轴承圆锥滚子硬度检测工作台及检测校准方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant