A 베어링 다음 중 하나 이상을 발견하면 교체해야 합니다. 속도에 따라 변하는 지속적인 갈리는 소리, 윙윙거리는 소리 또는 으르렁거리는 소음, 스티어링 휠이나 섀시를 통한 비정상적인 진동, 고르지 않거나 가속된 타이어 마모, 제동 시 차량이 한쪽으로 쏠림, 베어링 표면의 녹, 패임 또는 변색과 같은 눈에 띄는 물리적 손상. 자동차 환경에서 조명이 켜진 ABS 경고등은 휠 베어링 고장을 직접적으로 가리킬 수도 있습니다. 어떤 단일 증상이라도 조사할 가치가 있습니다. 여러 증상이 함께 나타나면 거의 항상 교체 기한이 지났음을 의미합니다.
휠 베어링, 산업용 롤러 베어링, 기계 스핀들 베어링 등 베어링은 동일한 작업을 공유합니다. 즉, 방사형 및 축방향 하중을 전달하면서 움직이는 부품 간의 마찰을 최소화하는 것입니다. 해당 기능이 저하되면 결과는 짜증나는 소음부터 치명적인 기계적 고장까지 다양합니다. 정확한 경고 신호를 이해하고 이를 확인하는 방법을 아는 것이 150달러의 베어링 교체를 조기에 받는 것과 나중에 1,000달러의 수리 비용을 청구하는 것의 차이입니다.
소음은 베어링 고장을 나타내는 가장 초기이자 가장 자주 보고되는 지표입니다. 손상이 얼마나 진행되었는지, 어떤 베어링 유형이 관련되어 있는지에 따라 소리가 달라지지만 거의 모든 응용 분야에서 몇 가지 패턴이 일관됩니다.
엔진 속도가 아닌 차량 속도에 따라 오르락내리락하는 낮고 주기적인 윙윙거리는 소리는 마모된 휠 베어링의 가장 뚜렷한 증상 중 하나입니다. 소음은 회전할 때 진동을 발생시키는 베어링 레이스나 롤링 요소의 약간의 불규칙성으로 인해 발생합니다. 40mph에서 70mph로 가속할 때 윙윙거리는 소리가 눈에 띄게 커지면 베어링이 유력한 용의자입니다. 동일한 원리가 산업 기계에도 적용됩니다. 컨베이어 또는 모터 샤프트를 구동하는 베어링은 내부 간격이 커짐에 따라 점점 더 눈에 띄는 드론을 생성합니다.
그라인딩은 허밍보다 더 심각한 신호입니다. 이는 일반적으로 베어링의 윤활이 실패했거나, 롤링 요소 또는 궤도가 움푹 들어가거나, 씰이 손상되어 잔해물이 베어링 하우징에 유입되었음을 의미합니다. 이 단계에서는 회전할 때마다 금속 간 접촉이 발생합니다. 차량에서는 코너링 중에 베어링 어셈블리의 한 쪽에 더 많은 하중이 가해지기 때문에 회전 중에 또는 무게를 이동할 때 이 갈리는 소리를 가장 명확하게 들을 수 있습니다. 기계에서 연삭은 베어링이 심각한 고장 상태에 있으므로 즉시 오프라인 상태로 전환해야 함을 나타냅니다.
휠 회전과 일치하는 리드미컬한 간격으로 발생하는 클릭은 종종 손상된 CV 조인트 또는 베어링 내부의 부서진 롤링 요소를 나타냅니다. 삐걱거리는 소리(때때로 새 지저귀는 소리라고도 함)는 베어링 케이지가 변형되거나 베어링 레이스가 건조해졌을 때 발생할 수 있습니다. 이러한 소리는 저속에서 가장 눈에 띄는 경향이 있으며 고속도로 속도에서는 잠깐 사라질 수 있으며, 이로 인해 소유자는 문제가 저절로 해결되었다고 오해할 수 있습니다. 그렇지 않았습니다.
특히 휠 베어링의 경우, 간단한 방향 전환 테스트를 통해 차량을 들어 올리기도 전에 어느 쪽 면에 결함이 있는지 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 50~70mph 사이의 고속도로 속도로 운전하는 동안 차선 위치를 좌우로 부드럽고 부드럽게 이동하십시오. 왼쪽으로 방향을 틀면 무게가 오른쪽 바퀴로 전달되어 오른쪽 베어링에 부하가 가해집니다. 오른쪽으로 움직일 때 윙윙거리는 소리나 윙윙거리는 소리가 증가하면 왼쪽 베어링에 문제가 있을 가능성이 높으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 이 테스트는 성능이 저하된 베어링을 장착하면 소음이 과장되고 반대쪽 베어링을 일시적으로 내리면 소음이 줄어들기 때문에 효과가 있습니다. 교통량이 가장 적은 안전하고 개방된 공간에서 테스트를 수행하십시오.
진동은 베어링이 허용 가능한 허용 오차를 초과하여 마모되었음을 나타내는 또 다른 강력한 지표입니다. 일반적으로 특정 속도 범위(보통 60~70mph)에서 스티어링 휠이 흔들리고 더 높은 속도에서는 사라지는 타이어 불균형과 달리, 베어링 관련 진동은 속도가 증가함에 따라 점진적으로 악화되는 경향이 있으며 자체 수정되지 않습니다.
휠 베어링이 악화되면 허브 어셈블리에 과도한 유격이 발생합니다. 내부 간격이 커지면 휠이 더 이상 도로와 완벽하게 일관된 접촉 패치를 유지할 수 없습니다. 그로 인한 불안정성은 서스펜션과 스티어링 컬럼을 통해 전달되며, 코너링이나 차선 변경 중에 가장 두드러지는 지속적이고 맥동하는 떨림으로 느껴지는 경우가 많습니다. 산업 장비에서는 시운전 중에 존재하지 않았거나 시간이 지남에 따라 점차 악화되는 진동이 영향을 받은 샤프트 또는 하우징의 모든 베어링을 검사하기 위한 최종 신호로 처리됩니다.
예측 유지 관리 프로그램에 사용되는 진동 분석 도구는 베어링 결함이 들리기 훨씬 전에 감지하여 내부 레이스 손상, 외부 레이스 손상 또는 롤링 요소 파손과 같은 특정 고장 모드와 관련된 주파수 특성을 측정할 수 있습니다. 이러한 장비를 이용할 수 없는 일반 차량 소유자의 경우 신체 감각을 신뢰하고 이를 다른 증상과 결합하는 것이 실용적인 접근 방식입니다.
휠 허브의 과도한 유격은 휠 베어링이 위험 상태에 도달했다는 가장 직접적인 신호 중 하나입니다. 도구가 필요 없는 간단한 물리적 검사로 집에서 이를 확인할 수 있습니다.
플로어 잭을 이용하여 차량을 안전하게 들어 올리고 잭 스탠드로 고정합니다. 이 테스트를 위해 가위 잭에만 의존하지 마십시오. 바퀴가 지면에서 떨어지면 타이어를 12시와 6시 위치에 단단히 잡고 몸쪽으로 또는 멀어지게 흔들어 보십시오. 그런 다음 그립을 3시와 9시 위치로 이동하고 테스트를 반복하십시오. 제대로 작동하는 휠 베어링은 감지할 수 있는 움직임이 전혀 없어야 합니다. 감지할 수 있는 흔들림, 달그락거리는 소리 또는 느슨함은 소량이라도 베어링이 휠 어셈블리를 제자리에 단단히 고정하는 능력을 상실했음을 나타내며 지체 없이 교체해야 합니다.
고속도로 속도에서 흔들림이 있으면 그 효과가 증폭됩니다. 운전자는 마치 차량의 앞부분이 제대로 추적되지 않는 것처럼 조향 장치가 떠다니거나 돌진하는 느낌을 받을 수 있습니다. 이는 모니터링하고 재검토할 증상이 아닙니다. 과도한 베어링 유격이 있는 휠은 극한 상황에서 차량에서 완전히 분리될 수 있습니다. 발표된 사고 보고서에 따르면 휠 베어링의 완전한 고장으로 인해 고속도로 속도에서 치명적인 통제력 상실이 발생했음이 확인되었습니다.
운전 중에 지속적으로 한쪽으로 당기거나 제동 중에 표류하는 차량의 경우 표류하는 쪽의 휠 베어링에 결함이 있을 수 있습니다. 베어링의 성능이 저하되면 해당 휠의 구름 저항이 고르지 않게 됩니다. 이러한 저항은 차량의 직선 추적 능력을 방해하여 구동계와 조향 구조에 비대칭 힘을 가합니다.
이 증상의 어려움은 브레이크 캘리퍼 끌림, 고르지 않은 타이어 공기압, 휠 정렬 불량 등 여러 다른 일반적인 문제와 겹친다는 것입니다. 얼라인먼트 점검 결과가 깨끗하고, 타이어 공기압이 정확하고, 브레이크에 달라붙거나 고르지 않은 마모 흔적이 보이지 않으면 휠 베어링이 다음 논리적 용의자입니다. 차량을 들어 올리고 각 바퀴를 손으로 돌리는 정비사는 수동 회전 테스트 중에 느낌과 소리만으로 베어링이 바인딩되거나 거친 느낌이 드는지 식별할 수 있는 경우가 많습니다.
차량이 더 이상 새 차였을 때 느꼈던 또렷하고 직접적인 느낌으로 반응하지 않는 느슨하거나 방황하는 스티어링은 특히 다른 증상과 결합될 때 베어링 마모를 나타낼 수도 있습니다. 건강한 휠 베어링은 허브 어셈블리를 견고하게 유지합니다. 마모된 차량은 스티어링 느낌을 부드럽게 하고 운전자 입력에 대한 차량의 반응을 지연시키는 미세한 움직임을 허용합니다.
최신 차량에는 잠김 방지 제동 시스템용 휠 속도 센서가 휠 베어링 허브 어셈블리에 직접 또는 그 근처에 통합되어 있습니다. 이 설계는 베어링 결함이 ABS 센서 성능을 직접적으로 방해할 수 있음을 의미합니다. 베어링이 마모되고 내부 간격이 증가하면 센서와 톤 링(휠 속도를 계산하기 위해 읽는 톱니 링)의 관계가 일관되지 않게 됩니다. ECU는 해당 코너에서 불규칙하거나 누락된 속도 데이터를 수신하고 대시보드의 ABS 경고등을 켭니다.
차량이 제동을 하지 않고 휠 미끄러짐이 발생하지 않는 경우에도 베어링 문제로 인해 ABS 표시등이 켜질 수 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. ABS 또는 트랙션 컨트롤 경고가 이를 유발하는 명백한 주행 이벤트 없이 나타나고 간헐적으로 지워졌다가 반환되는 경우 휠 베어링은 검사해야 할 최우선 항목입니다. OBD-II 스캔에는 일반적으로 휠 속도 센서 오류 코드가 표시되며, 그것이 가리키는 휠은 베어링을 먼저 검사해야 하는 휠입니다.
휠이 적절하게 정렬되고 허브 어셈블리가 도로 표면에 대해 일관되고 정확한 각도로 휠을 고정할 때 타이어가 균일하게 마모됩니다. 마모된 베어링은 허브에 유격을 유발하여 특히 하중이 가해진 상태에서 휠이 약간 기울어질 수 있습니다. 이러한 기울기로 인해 타이어가 약간의 각도로 도로에 닿게 되어 마모가 전체 트레드 폭에 걸쳐 분산되지 않고 한쪽 가장자리에 집중됩니다.
한 타이어가 같은 축의 반대편에 있는 타이어보다 빨리 마모되거나 해당 정렬 문제 없이 단일 타이어의 내부 또는 외부 숄더에 과도한 마모가 발견된 경우 해당 코너의 휠 베어링에 주의를 기울여야 합니다. 이 증상은 점차적으로 발생하며 베어링이 고장나기 시작한 후에 잘 눈에 띄게 나타납니다. 즉, 마모 패턴 자체가 문제가 한동안 존재했음을 확인시켜 줍니다.
비정상적인 타이어 마모를 일으키는 베어링으로 계속 주행하면 타이어 손상 속도가 빨라집니다. 조기 타이어 교체로 인한 추가 비용 외에도 타이어 한 부분의 트레드 깊이가 줄어들면 습한 날씨 핸들링 및 제동 성능이 저하되어 이미 베어링 고장으로 인한 위험이 가중됩니다.
개방형 산업용 베어링, 트레일러의 테이퍼 롤러 베어링 또는 허브에서 제거된 베어링의 경우와 같이 직접 검사를 위해 베어링에 접근할 수 있는 경우 육안 검사를 통해 교체가 필요한지 여부에 대한 확실한 증거를 얻을 수 있습니다.
| 손상 유형 | 어떻게 생겼는지 | 그것이 의미하는 것 | 액션 |
|---|---|---|---|
| 스폴링 / 피팅 | 레이스 또는 롤링 요소의 표면이 벗겨지거나 크레이터가 있음 | 피로 실패; 구름 접촉 응력이 재료 한계를 초과했습니다. | 즉시 교체 |
| 열변색(블루잉) | 금속 표면에 파란색, 짚색 또는 갈색 색조가 있음 | 과열로 인해 금속의 경도가 변경되었습니다. 구조적 무결성이 손상됨 | 즉시 교체 |
| 녹과 부식 | 적갈색 표면 산화, 종종 구멍이 있음 | 습기로 인해 씰이 손상되었습니다. 부식이 확산되어 구조를 약화시킵니다. | 즉시 교체 |
| 브리넬링 | 전동체 간격과 일치하는 궤도면의 압입 | 충격이나 정적 과부하로 인해 레이스 표면이 영구적으로 변형되었습니다. | 교체; 근본 원인도 조사 |
| 그리스 오염 | 어둡거나 모래가 많거나 말라버린 그리스; 눈에 보이는 금속 입자 | 윤활에 실패했습니다. 잔해가 내부 마모를 가속화합니다. | 베어링을 교체하십시오. 주택을 철저히 청소하십시오 |
| 케이지 손상 | 균열, 변형 또는 파손된 고정 케이지 | 롤링 요소가 더 이상 균일한 간격으로 배치되지 않습니다. 치명적인 실패가 임박했습니다 | 즉시 교체; do not run |
위 표에 있는 모든 손상 유형은 그 자체로 교체를 위한 충분한 근거가 됩니다. 파손, 열 변색 또는 케이지 균열이 보이는 베어링에 대해서는 부분 수리가 없습니다. 경제학은 간단합니다. 새 베어링의 비용은 베어링을 완전히 고장낼 때까지 작동하여 발생하는 2차 손상 비용보다 항상 적습니다.
비정상적인 열 발생은 산업용 베어링 응용 분야의 주요 진단 신호이며 자동차 유지 관리에서도 점점 더 관련성이 높아지고 있습니다. 베어링은 일반적인 조건에서 주위 온도보다 더 뜨겁게 작동합니다. 응용 분야에 따라 일반적으로 주변 온도보다 10°C~30°C 정도 상승하는 것이 허용됩니다. 제조업체의 정격 작동 범위보다 훨씬 높은 온도는 문제를 나타냅니다.
산업 환경에서 적외선 온도계와 열화상 카메라는 일반적으로 정상 작동 중 베어링 온도를 기준으로 삼고 정기 검사 중에 장치가 비정상적으로 뜨거워지는 것을 표시하는 데 사용됩니다. 차량에서 적당한 속도로 짧은 거리를 주행한 직후 휠 허브가 눈에 띄게 뜨겁거나 심지어 따뜻하다는 느낌을 받는 것은 베어링이 적절한 윤활 없이 바인딩되거나 작동하고 있음을 나타낼 수 있습니다. 이 동일한 열은 브레이크 로터, 캘리퍼 씰, 허브 씰을 포함한 인접한 구성 요소를 손상시켜 단일 베어링 교체를 보다 광범위한 수리로 바꿀 수 있습니다.
과열은 간접적으로 감지될 수도 있습니다. 운전 후, 특히 한쪽 바퀴 근처에서 타는 냄새는 심각하게 받아들일 가치가 있습니다. 베어링이 과도한 열에 노출되면 제조 과정에서 강철에 적용되는 경화 처리가 손상됩니다. 그러면 더 부드러운 금속이 더 빨리 마모됩니다. 즉, 과열된 새로 그리스를 다시 칠한 베어링이라도 열 한계 내에서 유지된 베어링보다 훨씬 빨리 고장날 것입니다. 베어링이 표면적으로 어떻게 보이는지에 관계없이 그 시점에서는 교체가 불가피해집니다.
베어링 수명은 용도, 하중, 윤활 품질, 밀봉 효과 및 작동 환경에 따라 크게 달라집니다. 특정 사용 사례에 대한 현실적인 서비스 수명을 이해하면 증상이 나타날 때까지 기다리지 않고 적절한 검사 간격을 설정하는 데 도움이 됩니다.
주행거리나 시간만으로 교체를 계획하는 것보다 주기 기반 검사와 증상 모니터링을 결합하는 것이 보다 안정적인 접근 방식입니다. 증상이 나타나지 않고 예정된 서비스 간격으로 물리적 검사를 통과한 베어링은 계속해서 서비스를 받을 수 있습니다. 초기 증상이 보이는 제품은 설치한 지 얼마나 됐는지, 주행 거리가 몇 마일인지에 관계없이 가능한 한 빨리 교체해야 합니다.
베어링이 조기에 고장나는 이유를 이해하면 첫 번째 고장을 일으킨 조건이 반복되는 것을 방지하고 교체 베어링이 다른 유형이나 사양이어야 하는지 여부를 알 수 있습니다.
베어링 교체를 연기한다고 해서 비용이 절약되는 경우는 거의 없습니다. 성능 저하가 점진적으로 이루어지며 베어링이 손상된 상태에서 작동하는 시간이 길어질수록 인접한 구성 요소에 더 많은 손상을 입힐 수 있습니다.
차량에서 휠 베어링이 고장나면 허브 어셈블리, 액슬 샤프트, 브레이크 로터, ABS 센서가 손상될 수 있습니다. 이 부품은 베어링만 교체하는 것보다 교체 비용이 몇 배 더 많이 들 수 있습니다. 고장이 나면 바퀴가 차량에서 분리될 수 있습니다. 이는 이론적인 위험이 아닙니다. 몇 주 동안 경고 신호를 무시한 후 베어링 고장으로 인해 고속도로 속도에서 휠 오프 사고가 발생한 사례가 문서화되어 있습니다.
산업 기계에서는 감지되지 않은 베어링 고장으로 인해 샤프트 손상, 하우징 손상, 기어 손상 및 계획되지 않은 생산 중단 시간이 발생할 수 있습니다. 제조 환경에 대한 연구에 따르면 장비 고장으로 인한 계획되지 않은 가동 중단 시간은 계획된 유지 관리로 수행되는 동일한 작업보다 5~20배 더 많은 비용이 소요될 수 있는 것으로 나타났습니다. 20~200달러에 달하는 교체 베어링으로 인해 며칠 동안 생산 라인이 오프라인 상태가 되는 기계 압류가 발생해서는 안 됩니다.
베어링 유격으로 인해 타이어가 고르지 않게 마모되면 조기에 타이어를 교체해야 하므로 추가 비용이 추가됩니다. 바인딩 또는 거친 베어링이 지지하는 휠이나 샤프트를 회전시키는 것만으로도 더 많은 에너지를 소비하게 되므로 연료 효율성도 감소합니다.
교체 비용을 지출하기 전에 베어링이 실제로 증상의 원인인지 확인하는 것이 도움이 됩니다. 위에 설명된 몇 가지 징후는 다른 일반적인 오류와 공유되며 체계적인 접근 방식은 불필요한 수리를 방지합니다.
동일한 모서리를 확인하는 이러한 점검 중 두 개 이상이 교체 진행을 위한 최종 표준입니다. 단 한 번의 테스트에서만 문제가 발견되는 경우 수리를 시작하기 전에 추가 조사나 전문적인 평가를 수행하는 것이 좋습니다.
베어링 교체 비용은 차량 유형, 베어링 설계 및 노동 시장에 따라 크게 다릅니다. 현실적인 기대를 갖는 것은 스티커 충격을 방지하고 견적 가격이 합리적인지 평가하는 데 도움이 됩니다.
알아두어야 할 한 가지 비용 절감 포인트: 축의 한 쪽 베어링에 결함이 있는 경우 자체 증상이 나타나지 않는 한 일반적으로 반대쪽 베어링을 사전에 교체할 필요가 없습니다. 트레드 깊이를 균일하게 유지하기 위해 대칭 교체를 권장하는 타이어와 달리 휠 베어링은 독립된 구성 요소이며 동일한 축 반대편의 고장에 영향을 받지 않습니다.