내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

알림마당

home

구름베어링의 설계와 Tribology

전문가 제언: ○ 정보통신기기에는 초소형 베어링이 필수적 요소여서 컴퓨터의 하드디스크(HDD)에는 유체베어링(FDB)이나 볼베어링(BB)이 사용되는데, 볼베어링은 저렴하나, NRRO 진동이 발생하여 하드디스크의 트랙 밀도를 높이는데 장애가 되고 있다.

○ Runout 성능에는 반복적인 궤적으로 제어가 쉬운 RRO(Repeatable RO)가 있고, 비 반복적 진동 성분인 NRRO가 있는데 베어링 각 부와 디스크의 고유진동수가 같게 되면 공진으로 NRRO가 더욱 증폭되므로 주파수의 회피 설계를 해야 한다.

○ 일반적으로 베어링 중심과 축 중심의 간격이 커지면 NRRO 진폭도 증가하고 속도가 빨라지면 반경 방향의 NRRO 진폭은 적어지고, 축 방향의 NRRO는 진폭이 증가하게 된다. 따라서 NRRO를 줄이려면 볼의 직경은 줄이고 볼의 개수는 6의 배수로 늘리는 것이 효과적인 것으로 알려져 있다.

○ 이 글에서와 같이 베어링 회전요소간의 접촉력에 의한 NRRO 응답을 예측할 수 있는 비선형 모델이 속속 개발되어, 선형모델에 의한 주파수 이외에도 다른 주파수 성분도 분석 가능하게 되고 있다.

○ 그런데 하드디스크 내부는 작동 시에 80℃로 상승해서 볼베어링의 특성을 변화시켜 베어링의 주파수와 디스크 고유 진동수에 영향을 주게 된다. 이는 열팽창계수의 차이로 인하여 외륜의 열팽창이 내륜 쪽보다 커지는 내외 륜의 열팽창 차이 때문이며, 또한 온도 상승으로 베어링의 강성이 감소하고 이는 디스크 회전축의 고유진동수에 의한 공진영역을 변화시켜서 NRRO의 주파수 크기와 분포가 변하게 된다.

○ 이에 따라 베어링 제조회사들은 치열한 기술개발 경쟁 중인데, 우리나라는 범용베어링은 완전 국산화되어 있으나 초소형 특수 고속베어링은 수입으로서 선진국에 의해 기술독점 상태이므로, 산관학의 협동으로 소재부품 개발에 적극 나서야 할 것이다.

저자: Shoji Noguchi
자료유형: 학술정보