(1) 고체마찰(solid friction)
이것은 건조마찰이라고도 하며, 안내면, 접촉면 사이에 윤활유의 공급이 없는 경우의 마
찰 상태이다. 그 상태는 재료의 탄성, 접촉면의 거칠기, 접촉 압력, 상대속도 등에 따라 변
화하므로 마찰계수도 이들의 영향을 받아, 아무리 매끄럽게 연마한 면이라도 그 값은
0.14~0.25 정도이며, 다른 마찰 상태에 비하여 그 값이 크다. 따라서 마찰저항이 가장 크
고 마멸, 발열을 일으키므로 베어링에는 절대로 존재해서는 안 될 마찰 상태이다.
(2) 유체마찰(fluid friction)
이것은 접촉면 사이에 윤활유가 충분한 유막을 형성하여 접촉면이 서로 완전히 떨어져 있
는 경우의 마찰 상태이다. 따라서 이 마찰은 기름의 전단저항, 즉 기름의 점성(viscosity)에
만 기인하는 것이며, 접촉면의 재질, 표면의 상태에는 무관하므로 마찰계수는 극히 작다. 그
러므로 마멸이나 발열은 아주 미소하며, 베어링으로서는 가장 양호한 마찰 상태인 것이다.
(3) 경계마찰(boundary friction)
이것은 (1), (2)의 중간의 상태로서 접촉면 사이의 유막이 아주 얇은 경우의 마찰 상태이
다. 유막의 두께가 0.001mm 정도 이하가 되면 건조마찰과 비슷해지며 Coulomb 마찰의
마찰 특성을 나타내지만 마찰저항은 건조마찰보다 훨씬 적다. 이 정도의 유막의 두께에서
는 기름 분자가 단분자층에서 수분자층까지 물체 표면에 흡착된 상태이며, 기름의 점성보
다는 기름 분자의 성질, 물체와의 화학작용 및 물체의 성질의 영향이 큰 것으로 알려져 있
다. 이와 같은 유막을 경계층(boundary layer)이라고 하며, 유막의 두께가 이 정도일 때의 마
찰이 경계마찰인 것이다. 실제로는 물체의 표면의 파형도(waviness), 거칠기(roughness)는 경
계층의 두께 정도이므로 경계마찰에서는 이미 거칠기의 돌출부가 부분적으로 직접 접촉하는
것으로 생각된다. 따라서 유막이 얇아짐에 따라 유체마찰, 경계마찰, 건조마찰의 혼재
상태로 되어, 점차 건조마찰에 가까운 상태로 옮겨간다.
유체마찰뿐인 윤활 상태를 유체윤활(fluid lubrication) 또는 완전윤활(perfect lubrication)
윤활(boundary lubrication)에 이르는 영역을 불완전윤활(imperfect lubrication)이라고 한다.
미끄럼 베어링은 원래 유체윤활 상태에서 사용하도록 설계되어야 하며 불완전 윤활 상태
에서는 운전 중 녹아붙음(seizing)이나 마멸 등이 생기기 쉬우므로 되도록 피하여야 한다.
그리고 불완전윤활 상태는 1) 고하중을 받은 경우, 2) 저속도인 경우, 3) 윤활유 점도가 불
충분한 경우, 4) 베어링의 틈새가 불충분한 경우, 5) 베어링 면의 거칠기나 파형도가 큰 경
우, 6) 변형으로 인하여 축과 베어링의 접촉이 한쪽에만 치우친 경우 등에서 일어나기 쉬
우므로 경험상의 데이터를 기준으로 하여 설계하여야 한다.
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