[전산응용기계제도기능사 출제 문제] 베어링장치 2026. 9. 5

베어링 장치

베어링 장치란 — 구조와 조립 원리

전산응용기계제도기능사 실기시험에 출제된 베어링 장치 조립체입니다. 회전하는 축(4)은 그 안에 압입된 볼베어링 2개가 실질적으로 지지하며, 베어링하우징(3)은 이 베어링이 장착되는 구멍(자리)을 제공하는 부품으로 본체(1)와 커버(2) 사이에 끼워져 고정됩니다. 축의 한쪽 끝에는 스퍼기어(5)가, 반대쪽 끝에는 간격링(7)을 사이에 두고 V벨트풀리(6)가 조립되어 있습니다. 즉 이 장치는 단순히 축을 받쳐주는 역할을 넘어, 풀리로 동력을 입력받아 기어로 다시 출력하는(또는 그 반대) 동력 중계 장치의 성격도 함께 갖습니다.

조립 순서를 보면, 먼저 본체(1) 상부의 반원형 자리에 베어링하우징(3)을 앉히고, 하우징 내부 양쪽에는 6203 규격의 깊은홈 볼베어링이 2개소(도면 좌측 하단 “2개소 / 6203” 표기) 압입되어 축(4)을 회전 가능하게 지지합니다. 이 상태에서 커버(2)를 위에서 덮어 볼트로 체결하면 본체와 커버가 하우징을 완전히 감싸 고정하는 구조가 됩니다. 오른쪽 단면도는 이 체결 볼트와 베어링 배치, 그리고 본체 하단 플랜지 형상을 함께 보여줍니다.

축 반대쪽 끝에는 풀리(6)가 조립되는데, 도면 좌측 상단의 “M형” 표기는 이 V벨트풀리의 홈 형상이 KS B 1400 규격의 M형(가장 작은 단면 규격)임을 나타냅니다. M형은 전동 용량이 크지 않은 소형·경부하 장치에 주로 쓰이는 홈 형상으로, 이 장치의 용도를 짐작하게 하는 단서이기도 합니다. 풀리 옆의 간격링(7)은 풀리와 베어링 내륜 사이에 끼워져 축 방향 위치를 잡아주는 부품입니다. 반대쪽 축단의 “M:2, Z:25” 표기는 스퍼기어(5)의 모듈이 2, 잇수가 25임을 뜻합니다.

🔍 주요 과제 요구사항

• 2D 부품도 제도 — 본체, 커버, 베어링하우징, 축, 스퍼기어 등 개별 부품에 대한 정투상도 및 치수·공차·표면거칠기·기하공차 기입
• 3D 형상 모델링 및 등각투상도(렌더링) — 조립 상태를 반영한 3D 모델링과 지정된 형식의 렌더링 출력
• 부품 질량 계산 — 지정 부품의 재질 밀도를 적용한 질량 산출 및 표기

매 회차 과제명은 달라지지만 요구되는 산출물의 형식 — 2D 부품도, 3D 등각투상도, 질량 계산 — 은 동일하게 유지되는 경향이 있으므로, 과제가 무엇이든 이 세 가지를 빠르고 정확하게 완성하는 훈련이 우선입니다.

부품별 도면 해독 포인트

본체·커버 조립 후 동시가공 해설

이 도면에서 가장 눈여겨봐야 할 부분은 본체(1)와 커버(2)가 조립된 상태에서 베어링하우징이 끼워지는 구멍을 함께 가공한다는 점입니다. 본체와 커버는 각각 반원 형태의 자리를 가지고 있고, 두 부품을 볼트로 조립했을 때 비로소 이 반원 두 개가 합쳐져 하나의 완전한 원형 구멍이 됩니다.

왜 따로 가공하지 않고 조립한 뒤에 가공할까요? 본체와 커버를 분리한 상태에서 각각 반원을 가공하면, 두 부품의 반원 중심이 아주 미세하게라도 어긋날 수밖에 없습니다. 가공 장비의 위치 결정 오차, 부품을 다시 물릴 때 생기는 클램핑 오차가 두 부품에 각각 독립적으로 쌓이기 때문입니다. 이렇게 어긋난 상태로 조립하면 두 반원이 만나는 자리에 단차나 타원이 생기고, 그 안에 끼워지는 베어링하우징의 바깥지름이 국부적으로 눌리거나 뜨는 현상이 발생합니다. 그 결과 하우징 안의 베어링과 축의 회전 중심이 미세하게 흔들리면서 진동·소음이 커지고, 베어링 수명이 크게 줄어듭니다.

이를 막기 위해 실무에서는 본체와 커버를 체결 볼트로 완전히 조립한 뒤, 그 상태 그대로 보링(또는 리밍) 가공을 하여 하나의 진원 구멍을 만듭니다. 이렇게 하면 두 부품이 각각 어떤 오차를 가지고 있었든, 조립된 결과물 자체를 기준으로 구멍을 뚫기 때문에 완성된 구멍은 완전한 원통면이 되고, 베어링하우징과의 끼워맞춤(예: H7 등급)도 도면 지시대로 정확히 맞아떨어집니다.

다만 이 장치의 실제 조립 순서는 본체 → 베어링하우징 → 커버입니다. 즉 본체와 커버만 따로 떼었다 다시 결합하는 구조가 아니라, 두 부품 사이에는 항상 베어링하우징이 함께 끼워진 채로 조립·분해가 이루어집니다. 그래서 정비 등의 이유로 커버를 열었다가 다시 덮더라도, 원통형인 베어링하우징 자체가 두 반원 자리 사이에서 자연스럽게 중심을 잡아주는 역할을 하기 때문에 위치 재현을 위한 별도의 맞춤핀(dowel pin)까지는 필요하지 않습니다. 체결 볼트로 커버를 눌러 고정하는 것만으로도 하우징이 처음 가공했던 자리에 그대로 안착하는 구조입니다.

제도 관점에서는, 본체와 커버 도면 각각에 이 반원 구멍의 지름과 공차를 표기하되 “조립 후 가공” 등의 지시를 함께 명기하는 경우가 많고, 3D 모델링에서도 두 부품의 반원이 조립 상태에서 정확히 하나의 원을 이루도록 모델링해야 한다는 점이 이 문제의 숨은 채점 포인트입니다.

스퍼기어 해설 (M2, Z25)

스퍼기어의 주요 치수는 모듈(m)과 잇수(z)만 알면 아래 공식으로 구할 수 있습니다.

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이 글은 전산응용기계제도기능사 실기시험 출제 도면을 바탕으로 작성한 학습 참고용 해설 자료입니다. 부품 명칭은 실제 부품란 표기를 따랐으며, 개별 부품의 기능·끼워맞춤·설계 의도에 대한 설명은 일반적인 기계설계 관례를 근거로 한 해설로, 공식 채점기준이나 모범답안이 아닙니다. 정확한 치수·공차·요구사항은 실제 시험 문제지를 기준으로 확인하시기 바랍니다.