Part 3: 베어링의 선정 및 설계 본 장에서는 기계 시스템의 성능, 신뢰성, 수명을 좌우하는 핵심 요소인 구름 베어링의 선정 방법론과 주변 부품의 정밀 설계 기법을 체계적으로 다룬다. 베어링 선정은 단순히 카탈로그에서 사양을 찾는 과정이 아니며, 어플리케이션의 요구사항과 다양한 베어링 유형의 고유한 특성을 종합적으로 분석하여 최적의 해를 도출하는 공학적 최적화 과정이다. 본 장에서 제시하는 프레임워크는 베어링의 성능이 작동 환경 및 장착 배열의 정밀도와 불가분의 관계에 있다는 시스템 수준의 접근법을 강조한다. 3.1. 베어링 선정 프로세스 베어링 선정은 주어진 어플리케이션의 요구사항을 만족시키지 못하는 선택지를 체계적으로 배제하고 최적화하는 엄격하고 반복적인 프로세스이다. 이 과정은 주요 인자에 대한 광범위한 평가에서 시작하여, 점차 미묘한 성능 기준을 고려하며 선택의 폭을 좁혀 나간다. 궁극적인 목표는 어플리케이션의 요구사항을 단순히 견디는 것을 넘어, 요구되는 설계 수명 동안 최적의 성능을 발휘하는 베어링을 식별하는 것이다. 3.1.1. 하중의 종류, 크기, 방향 분석 모든 베어링 선정의 근본적인 출발점은 베어링이 지지해야 할 하중을 철저히 분석하는 것이다. 하중은 종류, 크기, 방향에 따라 베어링의 형식과 크기를 결정하는 가장 지배적인 요소이다. 하중의 종류와 방향: 하중은 크게 축에 수직으로 작용하는 레이디얼 하중(Radial Load), 축과 평행하게 작용하는 축방향 하중(Axial Load 또는 Thrust Load), 그리고 이 두 가지가 동시에 작용하는 복합 하중(Combined Load)으로 분류된다. 복합 하중의 방향, 즉 레이디얼 성분과 축방향 성분의 비율은 베어링 형식 선택의 핵심적인 기준이 된다.베어링이 특정 하중 방향에 적합한지는 내부의 접촉각(Contact Angle, \alpha)과 직접적인 관련이 있다. 접촉각이란 레이디얼 평면에 수직인 선과, 전동체와 궤도가 접촉하는 지점을 연결한 선이 이루는 각도를 의미한다. 이 접촉각은 외부 하중 벡터가 베어링 내부의 응력으로 어떻게 분산되는지를 결정하는 핵심적인 기하학적 특징이다. 접촉각이 클수록 축방향 하중을 지지하는 능력이 커진다. 예를 들어, 깊은홈 볼 베어링은 작은 접촉각을 가지고 있어 경미하거나 중간 정도의 축방향 하중을 감당할 수 있지만, 축방향 하중의 비중이 커지면 더 큰 접촉각으로 설계된 앵귤러 콘택트 볼 베어링이나 테이퍼 롤러 베어링을 선택해야 한다. 따라서 베어링 유형을 선택하는 것은 단순히 ‘하중 유형을 맞추는 것’이 아니라, ‘최적의 하중 경로 기하학을 선택하는 것’으로 이해해야 한다. 하중의 크기: 하중의 크기는 볼 베어링과 롤러 베어링 사이의 선택을 좌우한다. 동일한 치수에서, 점(Point) 접촉을 하는 볼 베어링에 비해 선(Line) 접촉을 하는 롤러 베어링이 훨씬 더 큰 하중을 지지할 수 있다. 케이지(Cage)가 없는 풀컴플리먼트(Full Complement) 베어링은 더 많은 전동체를 내장하여 하중 지지 능력을 극대화하지만, 이는 보통 속도 성능의 희생을 동반한다. 진동 및 충격 하중: 실제 기계는 운전 중 진동이나 충격을 동반하는 경우가 많다. 이러한 동적 하중은 이론적으로 계산된 정적 하중보다 훨씬 클 수 있으므로, 이를 고려하지 않으면 베어링이 조기에 파손될 수 있다. 따라서 경험적으로 얻어진 하중 계수(Service Factor)를 계산된 하중에 곱하여 등가 설계 하중을 산출하며, 이는 베어링이 예측 불가능한 동적 이벤트에 대해 충분한 안전 여유를 갖도록 보장한다. 표 1: 베어링 유형별 성능 특성 비교 3.1.2. 회전 속도 및 운전 온도 조건 고려 속도와 온도는 서로 독립적인 변수가 아니라, 베어링의 운전 안정성을 지배하는 피드백 루프에 묶여 있다. 베어링의 허용 회전 속도는 마찰로 인해 발생하는 열과 주변으로 방출되는 열 사이의 균형에 의해 제한된다. 회전 속도: 베어링의 속도를 제한하는 주된 요인은 마찰열 발생이다. 일반적으로 동일 크기의 롤러 베어링보다 마찰 모멘트가 낮은 볼 베어링이 더 높은 속도 성능을 보인다. 단열 베어링은 복열 또는 다열 베어링보다 발열이 적어 고속 운전에 더 적합하다. 케이지 설계, 제조 정밀도, 그리고 세라믹과 같은 첨단 소재(하이브리드 베어링)의 사용은 허용 회전 속도를 크게 향상시킬 수 있다. 운전 온도: 운전 온도는 주변 온도, 기계의 다른 부분에서 전도되는 열, 그리고 베어링 자체의 마찰열에 의해 결정된다. 높은 온도는 윤활제의 점도를 낮추고 열화를 촉진하며, 베어링 강의 경도를 감소시켜 하중 지지 능력을 저하시킬 수 있다. 또한, 열팽창으로 인해 베어링의 내부 틈새가 변화하여 성능에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 이 두 요소의 상호작용은 다음과 같은 연쇄 반응을 일으킬 수 있다. 회전 속도 증가는 마찰을 증가시키고, 이는 더 많은 열을 발생시켜 운전 온도를 높인다. 상승한 온도는 윤활제의 점도를 낮추어 윤활막을 얇게 만들고, 이는 다시 마찰과 발열을 증가시키는 양성 피드백 루프, 즉 열 폭주(Thermal Runaway)를 유발할 수 있다. 동시에, 온도가 상승하면 일반적으로 내륜이 외륜보다 더 많이 팽창하여 운전 틈새가 감소한다. 이 감소가 과도해지면 베어링 내부에 의도치 않은 예압이 발생하여 마찰과 발열을 극적으로 증가시키고 열 폭주를 가속화한다. 따라서 고속 어플리케이션을 위한 베어링 선정은 본질적으로 열 관리 시스템을 설계하는 것과 같다. 베어링 유형, 윤활 방식, 초기 내부 틈새는 안정적인 열 평형을 달성하기 위한 통합된 시스템으로 고려되어야 한다. 3.1.3. 강성(Stiffness), 정밀도, 소음/진동 요구 수준 파악 이 단계에서는 기본적인 생존 기준을 넘어 성능 최적화에 초점을 맞춘다. 높은 강성, 정밀도, 저소음은 종종 상호 연관되어 있으며, 베어링 내부 기하학의 정밀한 제어와 예압(Preload)이라는 동일한 메커니즘을 통해 달성된다. 강성: 강성은 하중 하에서 변형에 저항하는 능력으로, 공작기계 스핀들이나 기어박스와 같이 축의 정확한 위치 유지가 중요한 어플리케이션에서 필수적이다. 롤러 베어링은 본질적으로 볼 베어링보다 강성이 높다. 강성은 내부 틈새를 제거하고 초기 압축 응력을 가하는 예압을 적용함으로써 극적으로 향상될 수 있다. 정밀도: 베어링의 회전 정밀도는 제조 공차 등급(예: ISO P0, P6, P5, P4, P2)에 의해 정의된다. 높은 정밀도 등급은 치수 및 런아웃(Runout)에 대한 더 엄격한 제어를 의미하며, 이는 고속 운전과 높은 회전 정확도를 요구하는 어플리케이션에 필수적이다. 소음/진동 (NVH): 소형 전동기나 가전제품과 같이 저소음, 저진동이 요구되는 경우, 높은 정밀도의 볼 베어링과 함께 폴리머와 같은 특정 케이지 재질, 그리고 음향 방출을 최소화하도록 신중하게 선택된 내부 틈새와 그리스가 사용된다. 이 세 가지 요구사항의 상호 연관성은 ‘틈새(Clearance)’의 제거라는 공통 원리에서 비롯된다. 틈새가 있는 베어링에서는 전동체가 하중을 받지 않는 구간에서 미세하게 움직일 수 있다. 예압을 가하여 이 틈새를 제거하고 모든 전동체가 궤도와 지속적으로 접촉하게 만들면(음의 틈새 상태) , 여러 가지 효과가 동시에 나타난다. 첫째, 모든 전동체가 하중을 분담하게 되어 시스템의 변형 저항, 즉 강성이 크게 증가한다. 둘째, 축이 틈새 내에서 흔들리는 현상이 사라져 런아웃이 최소화되고 회전 정밀도가 향상된다. 셋째, 전동체가 무부하 구간에서 덜거덕거리는 소음의 주요 원인이 제거되어 운전이 더 조용해진다. 이는 고성능 어플리케이션에서 설계자가 단순히 베어링을 선택하는 것이 아니라, 원하는 강성과 정밀도를 달성하기 위해 사전 응력이 가해진 정밀 시스템을 공학적으로 구축하고 있음을 의미한다. 3.1.4. 설치 공간 및 주변 구조 검토 최종 선정 필터는 베어링을 기계 전체 어셈블리에 통합하는 현실적인 제약 조건을 고려한다. 설치 공간: 축 직경과 하우징 내경으로 정의되는 가용 공간은 종종 가장 기본적인 제약 조건이다. 일반적으로 축의 강도와 강성 요구사항에 따라 축 직경이 먼저 결정되며, 이는 베어링 내경을 결정한다. 설치 및 분해: 유지보수 관점에서 설치 및 분해의 용이성은 매우 중요하다. 원통 롤러 베어링과 같은 분리형 베어링이나 테이퍼 보어(Tapered Bore) 베어링은 이러한 과정을 단순화할 수 있다. 환경 조건 및 밀봉: 먼지, 습기 등 오염된 환경에서 작동하는 베어링은 이물질의 침투를 막고 윤활제를 유지하기 위해 효과적인 밀봉 장치(실, 쉴드 등)가 필수적이다. 이는 베어링 수명에 결정적인 영향을 미친다. 경제성: 베어링의 가격과 시장에서의 가용성 또한 최종 선택에 영향을 미치는 현실적인 고려사항이다. 3.2. 베어링의 내부 틈새 (Internal Clearance) 베어링의 내부 틈새는 단순한 치수 값이 아니라, 설치력과 열 효과에 의해 변화하며 베어링의 모든 작동 특성을 결정하는 동적인 파라미터이다. 카탈로그에 명시된 틈새는 이 변화 과정의 시작점일 뿐이다. 3.2.1. 레이디얼 틈새와 축 방향 틈새 베어링 내부 틈새는 한쪽 궤도륜을 고정했을 때 다른 쪽 궤도륜이 움직일 수 있는 총 거리를 의미한다. 레이디얼 내부 틈새 (Radial Internal Clearance, RIC): 궤도륜이 반경 방향으로 움직일 수 있는 총 거리. 축 방향 내부 틈새 (Axial Internal Clearance, AIC): 궤도륜이 축 방향으로 움직일 수 있는 총 거리. 볼 베어링의 경우, 이 두 값은 접촉각을 통해 기하학적으로 연결되어 있다. 레이디얼 틈새가 크면 축 방향 틈새도 커진다. 이 관계를 이해하는 것은 틈새가 베어링 성능에 미치는 영향을 파악하는 데 기본이 된다. 3.2.2. 초기 틈새, 설치 틈새, 운전 틈새의 관계 베어링의 틈새는 고정된 값이 아니며, 제조된 상태에서 최종 운전 상태에 이르기까지 극적으로 변화한다. 이 변환 과정을 이해하는 것은 적절한 베어링 설계를 위해 필수적이다. 초기 틈새 (Original Clearance): 베어링이 축이나 하우징에 설치되기 전, 자유 상태에서의 틈새를 말한다. 이는 제조사에 의해 가공 및 조립 과정에서 결정되며, 보통 C2, CN(보통), C3, C4, C5와 같은 코드로 표기된다. 숫자가 클수록 초기 틈새가 크다. 설치 틈새 (Mounted Clearance): 베어링이 축과 하우징에 억지 끼워맞춤(Interference Fit)으로 설치될 때, 내륜은 팽창하고 외륜은 압축된다. 이러한 기계적 변형으로 인해 초기 틈새가 감소한다. 이 감소량은 선정된 끼워맞춤 공차에 직접적으로 좌우된다. 운전 틈새 (Operational Clearance): 기계가 실제로 작동할 때의 유효 틈새이다. 이는 설치 틈새가 열 효과에 의해 추가로 변형된 결과이다. 일반적으로 회전하는 내륜이 고정된 외륜보다 온도가 높아져 더 많이 팽창한다. 이러한 차등 열팽창은 틈새를 더욱 감소시킨다. 따라서, 초기 틈새 등급(예: CN, C3)의 선택은 독립적인 결정이 아니라, 선택된 끼워맞춤과 예상되는 운전 온도로 인해 ‘필연적으로’ 발생할 틈새 감소량을 예측하고 이를 보상하기 위한 공학적 판단이다. 설계자의 목표는 대부분의 어플리케이션에서 작고 양수인 최적의 ‘운전 틈새’를 달성하거나, 고정밀 어플리케이션에서는 특정 값의 ‘음의 운전 틈새(예압)’를 달성하는 것이다. 이 과정은 다음과 같은 역계산을 통해 이루어진다: 예상 운전 온도 차이(\Delta t)로 인한 틈새 감소량(\delta_t)을 추정한다. 선택한 끼워맞춤으로 인한 틈새 감소량(\deltaf)을 계산한다. 목표 운전 틈새(C{op})를 설정한다. 필요한 초기 틈새(C{initial})는 C{initial} = C_{op} + \delta_f + \delta_t 로 계산된다. 이는 C3 틈새(보통 틈새보다 큼)가 본질적으로 CN(보통) 틈새보다 우수하다는 의미가 아님을 시사한다. C3 틈새는 큰 억지 끼워맞춤이나 상당한 온도 차이가 예상되는 어플리케이션에 지정된다. 설계자는 큰 총 틈새 감소를 예상하고 최종적으로 올바른 운전 틈새를 목표로 하기 때문이다. 반대로, 헐거운 끼워맞춤과 낮은 온도 상승이 예상되는 어플리케이션에 C3 틈새를 사용하면 과도한 운전 틈새가 발생하여 소음, 진동, 수명 단축을 초래할 수 있다. 틈새 선택은 전적으로 어플리케이션의 맥락에 따라 결정된다. 3.2.3. 틈새 선정의 중요성 (예압과 관계) 최종 운전 틈새는 하중 분산, 발열, 소음, 진동, 피로 수명 등 베어링 성능의 거의 모든 측면에 직접적인 영향을 미친다. 틈새 부족 또는 음의 틈새(예압): 과도한 내부 하중, 높은 마찰, 과열을 유발하여 베어링 수명을 급격히 단축시킬 수 있다. 그러나, 정밀하게 제어된 음의 틈새, 즉 예압(Preload)은 강성을 높이고 회전 정밀도를 향상시키기 위해 의도적으로 적용된다. 이 이중성은 틈새 관리의 핵심이다. 과도한 틈새: 소수의 전동체만이 전체 하중을 지지하게 만들어 접촉 응력을 높이고 피로 수명을 단축시킨다. 또한 과도한 유격은 진동, 소음, 회전 정밀도 저하의 원인이 된다. 최적 틈새: 대부분의 범용 어플리케이션에서 이상적인 운전 틈새는 0에 가까운 매우 작은 양수 값이다. 이는 과도한 내부 응력을 유발하지 않으면서도 양호한 하중 분산을 보장한다. 3.3. 베어링의 예압 (Preload) 예압은 의도적으로 음의 운전 틈새를 만들어 베어링 내부에 사전 응력 상태를 생성하는 공학 기술이다. 이는 양의 틈새를 가진 표준 배열에서는 달성할 수 없는 수준으로 베어링의 성능 특성을 향상시킨다. 3.3.1. 예압의 목적: 강성 증대, 회전 정밀도 향상, 소음/진동 감소 예압은 다음과 같은 특정 성능 목표를 달성하기 위해 적용된다. 시스템 강성 증대: 전동체에 미리 압축 응력을 가함으로써, 외부 하중에 대한 베어링의 변형 저항, 즉 강성이 현저하게 증가한다. 이는 공작기계 스핀들과 같이 높은 강성이 요구되는 어플리케이션에서 예압을 사용하는 가장 주된 이유이다. 회전 정밀도 향상: 내부 틈새를 제거하여 축이 베어링 내에서 미세하게 움직이거나 진동하는 것을 방지함으로써 회전 정확도를 높이고 런아웃을 최소화한다. 소음 및 진동 감소: 예압은 전동체가 무부하 구간에서 궤도와 충돌하며 발생하는 소음을 근본적으로 제거하여 더 조용한 운전을 가능하게 한다. 미끄럼 방지: 고속 또는 급가속 조건에서 전동체가 궤도면에서 미끄러지는 현상(Skidding)을 방지하고, 구름 운동을 안정적으로 유지시켜 표면 손상을 예방한다. 예압은 베어링의 하중-변위 거동을 근본적으로 변화시킨다. 틈새가 있는 베어링은 작은 초기 하중이 가해질 때 틈새만큼의 변위가 발생한 후에야 본격적으로 강성이 발현되는 비선형적 거동을 보인다. 예압은 이 초기 ‘데드밴드(Deadband)’ 구간을 제거한다. 시스템은 이미 탄성적으로 하중을 받고 있는 상태이므로, 외부 하중이 가해지는 즉시 모든 전동체의 결합된 강성에 의해 제어되는 훨씬 더 강하고 선형적인 변위 응답을 보인다. 이것이 예압이 강성을 효과적으로 증가시키는 근본적인 이유이며, 가변 하중 하에서 위치 정밀도가 무엇보다 중요한 모든 어플리케이션에서 예압된 베어링 쌍이 표준으로 사용되는 이유이다. 3.3.2. 정위치 예압과 정압 예압 방식 예압을 적용하는 방식은 크게 두 가지로 나뉘며, 각각 뚜렷한 특성과 장단점을 가진다. 정위치 예압 (Position Preload): 두 개의 대향 베어링 사이의 축 방향 거리를 정밀하게 가공된 스페이서(Spacer)나 너트의 체결 위치를 통해 고정하여 예압을 가하는 방식이다. 이 방식은 예압량이 강성 부품에 의해 결정되므로 매우 높은 강성을 얻을 수 있다. 그러나 축과 하우징 간의 열팽창 차이에 매우 민감하여, 온도 변화에 따라 예압량이 크게 변동할 수 있다. 최대의 강성이 최우선 목표일 때 선호되는 방식이다. 정압 예압 (Constant Pressure Preload): 코일 스프링이나 접시 스프링 등을 이용하여 베어링 궤도륜 중 하나에 일정한 축 방향 힘을 가하는 방식이다. 이 방식은 온도 변화로 인한 축의 신축을 스프링이 흡수하므로 비교적 일정한 예압력을 유지할 수 있다. 시스템의 전체 강성은 스프링의 강성이 포함되므로 정위치 예압 방식보다 낮다. 절대적인 강성보다는 온도 변화에 따른 예압량 제어가 더 중요한 고속 회전 어플리케이션에 이상적이다. 표 2: 예압 방식 비교 3.3.3. 과도한 예압의 문제점 (수명 단축, 발열) 예압은 유익하지만 반드시 정밀하게 제어되어야 한다. 과도한 예압은 고정밀 어플리케이션에서 조기 베어링 파손을 일으키는 가장 흔한 원인 중 하나이다. 과도한 예압은 마찰을 급격히 증가시켜 심각한 이상 발열을 초래하고 , 이 높은 내부 하중은 베어링의 계산 피로 수명을 극적으로 단축시킨다. 높은 하중과 온도의 조합은 윤활제의 급격한 열화를 유발하며, 이는 결국 베어링의 소착(Seizure) 및 파국적인 고장으로 이어진다. 3.4. 하우징 및 축의 설계 이 마지막 섹션에서는 베어링과 직접 맞닿는 부품들의 실용적인 설계 지침을 제공한다. 축과 하우징의 정밀도 및 기하학적 형상은 부차적인 고려사항이 아니며, 선정된 베어링이 의도한 대로 성능을 발휘할 수 있도록 하는 전제 조건이다. 3.4.1. 끼워맞춤(Fit) 공차 선정: 축(h5, j5, k5 등), 하우징(H6, J7 등) ‘끼워맞춤’은 베어링 내경과 축, 그리고 베어링 외경과 하우징 내경 사이의 틈새 또는 죔쇠(간섭)의 양을 나타낸다. 올바른 끼워맞춤의 선택은 어느 궤도륜이 회전하는지와 하중의 크기에 따라 결정된다. 가장 기본적인 원칙은 회전하는 궤도륜이 그 자리에서 미끄러지는 파괴적인 현상인 크리프(Creep)를 방지하기 위해 반드시 억지 끼워맞춤(Interference Fit)을 적용해야 한다는 것이다. 끼워맞춤 선정 기준: 내륜 회전: 내륜은 축과 억지 끼워맞춤(예: k5, m6)을 해야 한다. 외륜은 축의 열팽창을 허용하기 위해 하우징과 틈새 끼워맞춤(예: H7)을 할 수 있다 (자유측 베어링). 외륜 회전: 외륜은 하우징과 억지 끼워맞춤(예: P7)을 해야 한다. 내륜은 축과 틈새 끼워맞춤(예: g6)을 할 수 있다. 하중 크기: 하중이 클수록 크리프를 방지하기 위해 더 강한 억지 끼워맞춤이 필요하다 (예: 축에서 j5를 k5 또는 n6로 변경). 끼워맞춤은 ISO 공차 시스템(예: 축 k5, 하우징 H7)을 사용하여 지정된다. 끼워맞춤의 선택은 크리프 방지와 내부 틈새 감소량 제어 사이의 직접적인 트레이드오프 관계에 있다. 설계자는 주어진 하중과 속도 조건에서 크리프를 안정적으로 방지할 수 있을 만큼 충분히 강한 끼워맞춤을 선택해야 한다. 그러나 끼워맞춤이 강할수록 베어링의 내부 틈새는 더 많이 감소한다. 이 감소량은 초기 틈새 선정 시 반드시 고려되어야 한다. 예를 들어, 매우 강한 끼워맞춤(n6)은 기계가 운전 온도에 도달했을 때 과도한 예압이 생성되는 것을 피하기 위해 더 큰 초기 틈새(C4)를 가진 베어링을 필요로 할 수 있다. 이는 하중 분석(3.1.1)이 필요한 끼워맞춤(3.4.1)을 결정하고, 이는 다시 필요한 초기 틈새(3.2.2)를 결정하는, 모든 설계 과정이 깊이 상호 연결된 폐쇄 루프 문제임을 보여준다. 표 3: 레이디얼 베어링의 추천 ISO 끼워맞춤 공차 주: 상기 표는 일반적인 지침이며, 실제 선정 시에는 온도, 재질, 정밀도 요구사항 등을 종합적으로 고려해야 함. 기반 3.4.2. 어깨 단붙이 및 필렛(Fillet) 반경 설계 베어링은 정확한 축 방향 위치 결정과 지지를 위해 평평하고 직각인 어깨(Shoulder)에 안착되어야 한다. 이 어깨와 축 또는 하우징 시트가 만나는 모서리에는 응력 집중을 줄이기 위해 작은 반경의 필렛(Fillet)이 있어야 하지만, 이 필렛이 베어링 자체의 모서리 라운딩(모떼기, Chamfer)과 간섭해서는 안 된다. 어깨 단붙이는 축 중심선에 대해 정확히 직각으로 가공되어야 한다. 이는 베어링이 기울어지지 않고 정확하게 장착되도록 보장하며, 기울어짐으로 인한 조기 수명 단축을 방지한다. 어깨 높이는 특히 큰 축방향 하중을 받는 베어링에 대해 충분한 축 방향 지지를 제공할 수 있어야 한다. 축/하우징의 필렛 반경(ra)은 항상 베어링의 최소 모떼기 치수(r{min})보다 작아야 한다. 이는 베어링이 어깨에 완전히 밀착되도록 보장하기 위함이다. 베어링 카탈로그는 이러한 필수 치수 정보를 제공한다. 3.4.3. 베어링 고정 방법 (너트, 고정링 등) 대부분의 베어링 배열에서, 한쪽 베어링(고정측, Fixed End)은 축을 양방향으로 축 방향 위치를 결정하고, 다른 쪽 베어링(자유측, Free End)은 축의 열팽창을 수용하기 위해 축 방향으로 미끄러질 수 있도록 허용된다. 고정측 베어링을 확실하게 고정하는 방법은 다음과 같다. 잠금 너트와 와셔: 나사산이 있는 너트와 탭 와셔는 베어링을 축 어깨에 단단히 고정하는 매우 일반적이고 견고한 방법이다. 멈춤링 (Retaining Ring / Snap Ring): 경제적이고 공간을 절약할 수 있지만, 견고한 어깨나 너트에 비해 축 방향 하중 지지 능력은 낮다. 엔드 커버 및 하우징 어깨: 하우징 내경은 종종 한쪽에 어깨를 가지고 있으며, 다른 쪽에는 볼트로 체결되는 엔드 커버를 사용하여 고정측 베어링의 외륜을 고정한다. 고정 방법의 선택은 축 방향 하중의 크기, 공간 제약, 그리고 조립/분해 요구사항에 따라 달라진다. 참고 자료
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