기계 설계에서 베어링을 선택할 때 가장 먼저 고려해야 할 요소는 바로 하중 조건입니다. 특히 고정밀 회전과 높은 강성을 요구하는 장비에는 **크로스롤러 베어링(Cross Roller Bearing)**이 자주 사용되는데, 이 베어링이 복합 하중을 동시에 지지할 수 있다는 사실, 알고 계셨나요?

이번 글에서는 크로스롤러링에 작용하는 세 가지 주요 하중을 살펴보고, 각각의 하중에 어떻게 대응하는지 이론과 함께 실제 구조를 설명드리겠습니다.

크로스롤러 베어링이란?

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크로스롤러 베어링은 내부의 롤러가 서로 X자 방향으로 교차 배열되어 있어, 단 하나의 베어링만으로도 방사(Radial), 축방향(Axial), 모멘트(Moment) 하중을 동시에 지지할 수 있습니다.

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• 구조적 특징

 → 고정밀, 고강성, 슬림형

• 대표 적용 분야

 → 산업용 로봇, CNC 회전축, 측정기기, 의료장비, 광학 시스템 등

• 정의: 베어링 중심을 기준으로 회전 또는 기울이게 만드는 하중

• 발생 예시: 로봇 팔 끝단에 무게가 치우쳐 있을 때, 짐벌 시스템에서의 한쪽 부하 등

• 크로스롤러링의 대응 방식:

 X자 교차 롤러 배열 구조는 외팔보 하중(Mk)에 매우 강하며, 회전 시 정렬 유지력이 우수함

② Radial Load (방사 하중)

• 정의: 베어링 중심을 향해 수직으로 작용하는 하중

• 발생 예시: 장비 회전 시 발생하는 측면 압력, 기어 접촉 압력 등

• 크로스롤러링의 대응 방식:

 균일하게 분산된 롤러 배열로 방사 방향에서의 흔들림 없이 부드럽게 지지함

③ Axial Load (축 방향 하중)

• 정의: 베어링 축을 따라 위·아래 방향으로 작용하는 압력

• 발생 예시: 공작물의 중량 하중, 수직 장비의 무게 하중 등

• 크로스롤러링의 대응 방식:

 롤러가 내부 레이스에 정확히 밀착되어, 수직 하중에 대해 강한 내구성을 확보

크로스롤러 베어링이 복합 하중에 적합한 이유

크로스롤러 베어링은 복합 하중 조건에서 단일 베어링으로 대응할 수 있는 구조적 장점 덕분에, 설계 단순화와 비용 절감에도 크게 기여합니다.

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이파워의 RU 시리즈는

• 내·외륜 일체형 구조

• 슬림하고 컴팩트한 디자인

• 복합 하중 대응용 최적 설계로, 로봇, 자동화 설비, 정밀 회전 테이블 등에 광범위하게 사용되고 있습니다.

마무리

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복합 하중이 작용하는 정밀 기계에는,

복잡한 베어링 조합보다 ‘하나로 해결’할 수 있는 크로스롤러 베어링이 더욱 효율적입니다.

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