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MTWB Mighty Way Industrial Limited

축 및 하우징에 대한 구름 베어링 끼워맞춤의 최대 간섭 한계 결정 지침

August 17,2026


구름 베어링과 축 또는 하우징 사이의 과도한 억지 끼워맞춤은 내륜 또는 외륜의 균열이나 심지어 파손을 초래할 수 있습니다. 따라서 조립 시 한계 억지 끼워맞춤을 반드시 검증해야 합니다.


I. GCr15 강의 인장 강도

GCr15의 인장 강도는 국가 표준, 산업 표준 또는 전문 단행본에 규정되어 있지 않습니다. 다양한 출처에서 수집한 다음 값은 참고용으로만 제공됩니다:

1.1 GCr15 강의 인장 강도

GCr15 강의 인장 강도와 관련하여 주의해야 할 중요한 점은 그 값이 열처리 상태에 크게 의존한다는 것입니다. 따라서 표준을 참조할 때는 "어닐링(공급) 상태"와 "담금질 및 뜨임(최종 사용) 상태"를 구분하는 것이 필수적입니다."

  • 어닐링 상태(공급 상태): 국가 표준에 따르면, 어닐링 상태의 GCr15 인장 강도는 일반적으로 ≥ 861 MPa입니다. 이 상태에서 재료는 경도가 낮으며 주로 후속 가공 및 냉간 성형을 위해 사용됩니다.

  • 담금질 및 뜨임 상태(최종 사용): 열처리(일반적으로 약 840 °C에서 유냉 후 약 160 °C에서 저온 뜨임) 후 GCr15의 인장 강도는 크게 증가하며, 일반적인 값은 1800–2200 MPa 범위입니다. 이는 사용 중인 베어링 부품의 실제 강도 수준을 나타냅니다.


GCr15 Mechanical Performance Parameter


1.2 GCr15 강의 인장 강도(온라인 출처)


Tensile Strength of GCr15 Steel

1.3 GCr15 강의 인장 강도(Junzo Okamoto의 Design Calculation of Ball Bearing에서 발췌)

담금질된 베어링 강의 인장 강도는 약 1600–2000 MPa입니다. 위의 timax 는 허용 범위 내에 있다고 할 수 있습니다. 그러나 안전을 위해 최대 원주 응력이 130 MPa를 초과하지 않는 것이 일반적으로 권장됩니다. 이 값을 기준으로 채택하면 베어링과 내륜 사이의 한계 억지 끼워맞춤은 다음과 같습니다: *d*/1000의 80%가 안전한 상한입니다.


II. 축 또는 하우징과의 억지 끼워맞춤으로 인한 링의 응력

2.1 내륜–축 억지 끼워맞춤

내륜이 억지 끼워맞춤으로 장착되면 내부 응력, 즉 반경 방향 응력 σr 과 원주 방향 응력 σt가 발생합니다.

2.1.1 내륜의 반경 방향 응력 σr

내륜의 최대 반경 방향 응력은 내경 표면에서 발생하며 압축 응력으로 나타납니다.

2.1.2 내륜의 원주 방향 응력 σr

내륜의 최대 원주 방향 응력은 내경 표면에서 발생하며 인장 응력으로 나타납니다.

내륜의 원주 방향 응력은 반경 방향 응력보다 큽니다.

2.2 외륜–하우징 억지 끼워맞춤

외륜이 억지 끼워맞춤으로 장착되면 내부 응력, 즉 반경 방향 응력 σr 과 원주 방향 응력 σr이 발생합니다.

2.2.1 외륜의 반경 방향 응력 σr

외륜의 최대 반경 방향 응력은 외경 표면에서 발생하며 압축 응력으로 나타납니다.

2.2.2 외륜의 원주 응력 σr

외륜의 최대 원주 응력은 외경 표면에서 발생하며 압축 응력으로 나타납니다.

외륜의 원주 응력은 반경 방향 응력보다 큽니다.


III. 예시

예시: 베어링 6206, De = 56.038 mm, di = 36.975 mm, d = 30 mm, D = 62 mm, μ = 0.3, E = 206,900 MPa. 축은 중실축이며, 하우징 외경은 80 mm입니다. 축과 하우징 재질은 모두 강입니다.

1.내륜과 축 사이의 끼워맞춤 간섭이 0.030 mm라고 가정합니다.

interference between the inner ring and the shaft

내륜 반경 방향 압축 응력: 35 MPa;

원주 방향 인장 응력: 171 MPa (130 MPa 초과, 간섭을 줄이는 것이 권장됨).


2.내륜과 축 사이의 간섭이 0.022 mm라고 가정합니다.

interference between the inner ring and the shaft

내륜 반경 방향 압축 응력: 25.9 MPa;

내륜 원주 방향 인장 응력: 125.8 MPa


3.외륜과 하우징 사이의 간섭이 0.062 mm라고 가정합니다.

interference between the inner ring and the shaft

외륜 반경 방향 압축 응력: 14.8 MPa;

외륜 원주 방향 압축 응력: 162 MPa (130 MPa 초과, 간섭을 줄이는 것이 권장됨).


4.외륜과 하우징 사이의 간섭이 0.048 mm라고 가정합니다.

interference between the inner ring and the shaft

외륜 반경 방향 압축 응력: 11 MPa;

외륜 원주 방향 압축 응력: 125 MPa.


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