베어링 선정 방법 — L10 수명 계산 공식과 타입별 선정 기준
PartsOn 엔지니어링 가이드 · 2026.07 업데이트
베어링 선정의 핵심은 두 가지입니다. ① 하중 조건에 맞는 타입을 고르고, ② 요구 수명을 만족하는 사이즈를 찾는 것. 이 글은 실무 순서대로 그 과정을 정리합니다.
1. 하중 방향으로 타입 결정
| 하중 조건 | 적합 타입 | 특징 |
|---|
| 레이디얼 위주, 경~중하중 | 깊은홈 볼베어링 | 가장 범용, 저렴, 고속 가능 |
| 레이디얼 + 액시얼 복합 | 앵귤러 볼베어링 | 접촉각으로 액시얼 지지, 조합 사용 |
| 중~대 레이디얼 하중 | 원통 롤러 베어링 | 선접촉으로 부하능력 큼 |
| 대하중 + 조심(자동 정렬) 필요 | 구면 롤러 베어링 | 축 처짐·설치 오차 허용 |
| 액시얼 전용 | 스러스트 베어링 | 축방향 하중 전담 |
2. 등가 하중 P 계산
레이디얼 하중 Fr과 액시얼 하중 Fa가 함께 작용하면 하나의 등가 하중으로 환산합니다.
P = X·Fr + Y·Fa
X, Y: 베어링 타입·접촉각·Fa/Fr 비율에 따른 계수 (카탈로그 표 참조)
Fa/Fr이 한계값 e 이하이면 P = Fr로 계산
3. L10 수명 계산
L10 = (C / P)^p × 10⁶ (회전)
p = 3 (볼베어링) / 10/3 (롤러베어링)
C: 정격 동하중
시간 수명 Lh = L10 / (60 × N) (N: rpm)
목표 수명 참고값: 일반 산업기계 20,000~30,000시간, 24시간 상시 가동 40,000~60,000시간, 단속 사용 8,000~12,000시간
4. 보정 계수 적용
실제 환경에서는 기본 L10에 보정이 필요합니다.
- 하중 계수 fw — 진동·충격 환경이면 하중을 1.2~3배로 보정
- 온도 계수 — 120°C 초과 시 정격하중 감소
- 윤활 조건 — 유막 형성이 나쁘면 수명 크게 감소 (ISO 281 수정 수명 참조)
5. 선정 예제
| 조건 | 값 |
|---|
| 레이디얼 하중 Fr | 250 kgf (약 2,450 N) |
| 액시얼 하중 Fa | 없음 |
| 회전수 | 1,800 rpm |
| 목표 수명 | 30,000 시간 |
필요 L10 = 30,000 × 60 × 1,800 = 3.24 × 10⁹ 회전
필요 C/P = (3,240)^(1/3) ≈ 14.8
필요 C = 14.8 × 2,450 N ≈ 36.3 kN → 6308 (C≈40.7kN) 급 선정
→ 베어링 선정 계산기에서 직접 계산해보기 (타입별 비교, 무료)
자주 묻는 질문
Q. 정격 동하중 C와 정격 정하중 C₀의 차이는?
C는 회전 중 수명 계산용, C₀는 정지·저속 상태에서 영구 변형 없이 견디는 한계입니다. 저속·요동 용도라면 C₀ 기준 안전율(일반 1.5~3)을 별도로 확인해야 합니다.
Q. 같은 사이즈면 어느 제조사든 수명이 같나요?
기본 치수는 ISO 규격으로 같지만 C값은 제조사·시리즈별로 다릅니다. 반드시 해당 제조사 카탈로그 값으로 계산하세요.
관련 가이드: LM가이드 선정 방법 · 볼스크류 선정 방법 · 서보모터 용량 선정