저널 베어링 마찰 계산기

저널 베어링의 마찰계수를 f = 2π²·(μN/P)·(r/c)로 구하는 식입니다. μ는 절대점도, N은 초당 회전수, P는 투영면적 기준 베어링 압력, r은 저널 반지름, c는 반지름 틈새입니다. 축과 베어링이 완전히 동심이고 기름이 고르게 차 있다고 놓고 뉴턴 유체의 전단응력을 적분해 얻습니다.

축이 베어링 한가운데 떠 있다고 가정했기 때문입니다. 실제로는 하중을 받아 축이 아래로 밀려 내려가 한쪽 틈이 좁아지고, 그 좁은 쪽에서 유막 압력이 생겨 축을 떠받칩니다. 편심이 커질수록 실제 마찰은 계산값보다 커지므로, 하중이 아주 가벼운 베어링에서만 잘 맞습니다.

식 안에서는 초당 회전수여야 합니다. μN/P가 무차원이 되려면 μ[Pa·s]×N[1/s]÷P[Pa]로 단위가 지워져야 하기 때문입니다. rpm을 그대로 넣으면 값이 60배 커집니다. 이 계산기는 rpm으로 받아 안에서 60으로 나눕니다.

절대점도(Pa·s 또는 cP)를 넣어야 합니다. 윤활유 카탈로그의 «40°C에서 46cSt» 같은 값은 동점도라 밀도를 곱해야 절대점도가 됩니다(μ = ν·ρ). 이 계산기는 cSt를 고르면 밀도 칸을 함께 보여 줍니다.

반드시 반영해야 합니다. 광유는 온도가 10°C 오르면 점도가 대략 절반이 되므로, 상온 값을 넣으면 마찰을 크게 과대평가합니다. 실제 운전 유온에서의 점도를 넣어야 하며 이 계산기는 온도 보정을 하지 않습니다.

유막이 얼마나 두꺼운지, 즉 어떤 윤활 상태인지를 알려 줍니다. 값이 크면 유체윤활이라 금속끼리 닿지 않고, 작아지면 표면 돌기끼리 닿는 경계윤활로 넘어가 마모가 시작됩니다. 그 사이가 혼합윤활입니다.

안 됩니다. 마찰계수가 가장 낮은 지점은 혼합윤활과 유체윤활의 전이 부근이라, 조금만 조건이 나빠져도 경계윤활로 떨어져 마모가 시작됩니다. 전이점보다 넉넉히 오른쪽(μN/P가 더 큰 쪽)에서 운전하는 것이 원칙입니다.

대략 500~1000이 관행 범위로 인용됩니다. 너무 좁으면 열팽창과 가공오차를 흡수하지 못해 눌어붙기 쉽고, 너무 넓으면 유막 압력이 생기지 않아 축이 흔들립니다. 규격이 아니라 관행값이며 용도에 따라 달라집니다.

전송되지 않습니다. 모든 계산은 브라우저 안에서 이루어지며 입력값은 이 기기에만 남습니다.