세라믹 베어링은 자전거와 낚시 릴, 슬롯카, 롤러 블레이드 휠과 같은 기타 취미 장비에서 볼 수 있습니다. 세라믹 베어링은 대부분의 자전거 카트리지 베어링 크기에 사용할 수 있습니다. 카트리지 베어링은 일반적으로 강철 내부 레이스와 외부 레이스를 사용하며 그 사이에는 세라믹 베어링이 있습니다.
왼쪽의 1/4인치 세라믹 베어링 과 오른쪽의 1/4인치 강철 베어링
세라믹 베어링은 고속, 고하중 및 그에 따른 고온이 발생하는 산업 응용 분야에서 사용됩니다. 자전거 타기는 단순히 높은 부하, 속도 또는 온도를 초래하지 않습니다. 시속 80km(약 50mph)로 움직이는 자전거에는 초당 약 11회전하는 허브가 있습니다. 그러나 엔진 크랭크 샤프트는 초당 100회전 이상 회전할 수 있습니다.
베어링의 품질은 볼 진원도 등급과 같은 다양한 등급으로 정의될 수 있습니다. 고품질 강철 볼 베어링은 등급 25를 고려합니다. 등급 번호는 백만분의 1인치당 공차를 나타냅니다. 등급 25는 1인치의 25/1,000,000까지 정확합니다. 덜 비싼 볼 베어링은 1인치의 300/1,000,000에서 덜 둥근 등급 300일 수 있습니다. 세라믹 베어링은 둥근 볼 베어링인 5등급일 수 있습니다. 그러나 볼이 움직이는 베어링 표면은 볼 베어링 등급만큼 정확하지 않을 수 있으므로 진원도의 중요성을 과대평가해서는 안 됩니다. 볼 베어링은 일반적으로 시스템의 "약한 링크"가 아닙니다.
베어링의 또 다른 측면은 재료의 특성입니다. 로크웰 척도(Rockwell scale)라는 경도 등급이 있습니다. 강철은 Rockwell C 스케일이라는 것을 사용하며 볼 베어링은 물론 단단합니다. 이 경도로 인해 적어도 잠시 동안은 회전하고 마모되지 않습니다. 허브 콘과 컵의 베어링 표면은 일반적으로 55~60의 로크웰 C 등급을 갖습니다. 강철 볼 베어링은 60의 로크웰 C 등급을 초과할 가능성이 높습니다. 세라믹 볼 베어링은 75의 로크웰 C 등급일 수 있습니다. 강철 경주. 이는 단순히 볼 베어링 자체가 아닌 전체 베어링 시스템에 우수한 마모 특성을 제공해야 합니다.
베어링의 표면 마감도 중요합니다. 세라믹 베어링은 강철 볼보다 반드시 부드럽지는 않습니다. 아래 이미지에서는 25등급 강철 베어링을 200배 확대했습니다. 갈린 자국이 뚜렷합니다. 다음 이미지에서는 세라믹 베어링에도 그라인드 자국이 표시됩니다
확대 200X에서 본 강철 볼 베어링 외부 표면
확대 200X에서 본 세라믹 볼 베어링 외부 표면
볼에 사용되는 세라믹 재료는 강철 볼 베어링과 유사한 입자 구조로 만들어집니다. 모든 재료의 중요한 특성은 "강성"입니다. 이는 응력이나 하중에 따라 휘어지는 정도를 측정한 것으로, 이 특성의 등급을 "탄성 계수"라고 합니다. 강철 베어링은 아마도 평방 인치당 30,000,000파운드일 것입니다. 질화규소로 만든 세라믹 베어링은 평방 인치당 47,000,000파운드의 탄성 계수를 가질 수 있습니다. 이러한 추가적인 강성은 하중이 가해졌을 때 볼의 휘어짐이 적다는 것을 의미하며 이는 에너지를 더 잘 전달하여 (작은) 절감 효과를 입증합니다. 세라믹 볼은 같은 크기의 강철 볼 무게의 절반 정도이지만 성능에 중요한 것은 강성입니다.
확대 200X에서 분할 세라믹 볼 베어링 내부의 입자 구조
확대 200X에서 분할 강철 볼 베어링 내부의 입자 구조
베어링은 평소대로 청소하고 윤활할 수 있습니다. 느슨한 볼 베어링은 강철 볼과 마찬가지로 설치 및 조정됩니다. 베어링을 설치하고 그리스로 완전히 덮습니다. Park Tool PolyLube ™는 강철 및 세라믹 베어링과 모두 호환됩니다 Park Tool HPG-1은 더욱 향상된 접착력과 윤활 특성을 갖추고 있어 세라믹 베어링에 완벽한 선택입니다.
서비스 절차는 스틸과 세라믹 모두 동일합니다.
카트리지 베어링을 사용하면 씰을 들어 올리고 그리스를 확인할 수 있습니다. 스핀들이나 축을 먼저 제거하십시오. 많은 카트리지 바텀 브래킷 베어링의 경우 베어링 위에 있는 플라스틱 실드를 조심스럽게 제거해야 합니다. 씰 픽을 사용하여 내부 가장자리에서 고무 씰을 들어 올립니다. 헝겊으로 베어링을 깨끗이 닦은 후 그리스를 첨가하십시오. 씰을 제자리에 누르십시오.
고무 씰을 조심스럽게 제거합니다.
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