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| 항목별 선정 요령
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| [너트의 종류]
| 1. 육각너트 : 가장 일반적으로 많이 쓰이는 형상2. 사각너트
너트의 사용 사용장소가 습기로 인한 부식이 우려될 경우 육각너트는 머리모양이 파손되어 분해하기 어려운 경우가 발생될 수 있다. 이러한 장소에 사용하면 분해시 유리하다. 그러나 스패너를 사용해야 한다면 육각머리를 사용할 때에 비해 110°-120° 정도의 스패너 회전 공간이 확보되어야 하는 불편이 있다.
3. 원형너트(허브 너트)
축상에 씰이나, 패킹,
베어링등을 고정할 때 육각너트의 사용공간을 확보하기 어려운 경우에 주로 사용되며, 너트의 외주면이나, 상면에 조립공구를 사용하기 위한 홈을 갖고 있는 경우가 많다.
4.나비너트 : 조립 및 분해가 빈번하고, 조임력이 크지 않을 경우에 많이 사용된다. 5. 아이너트 : 물체를 운반하기 위한 고리를 필요로 할 경우에 주로 사용한다. 6. 스피드너트
철판과 같이 조립물의 두께가 얇아 볼트를 조립하기 위한 나사를 만들기 위해 주로 사용된다. 큰 힘이 요구되는 경우에는 용접너트를 사용하기도 하지만 큰 힘이 요구되지 않는 경우에는 간편하게 끼워 조립이 가능하다.
7. 용접너트
용접너트란 형상에 의한 분류가 아닌 기능에 따른 분류명으로서 육각, 사각, 원형등의 너트 좌면에 점용접 (spot welding)을 위한 돌기를 갖고 있는 형태의 너트를 말한다. 철판과 같이 나사를 내기 힘든 곳에 미리 붙여 둠으로 작업을 용이하게 할 수 있을 때 사용하면 유리하다.
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| [상면 모양]
| 1. 평면너트(plain nut)
너트 외곽에 면취가 없이 직각인 형태의 너트 2. 면취너트(chamfered nut)
너트 외곽에 면취를 줌으로써 각진 모서리를 최소화한 일반적인 형태의 너트
3. 캡너트(cap nut)
너트 상면에 캡모양으로 볼록하게 하여 나사 구멍을 막은 형태이다. 나사의 틈새로 액체가 누설될 우려가 있는 곳이나 외관상 볼트 끝단의 돌출을 막아 미려한 마무리를 하고자 하는 곳에 사용하면 유리하다.
4. 록너트(lock
nut)
이완 방지를 위한 너트의 한 형태이며, 너트를 강제로 변형시켜 볼트와의 틈새를 없앰으로써 억지 끼워 맞춤 효과를 주어 이완 방지를 하는 너트이다. 조임시 볼트와의 마찰력이 크므로 동일한 토크로 조였을 경우 볼트의 체결력이 떨어지므로 토크 관리가 필요한 경우 이에 대한 충분한 고려를 해야 한다.
5. 핀홈붙이너트(pin slot nut)
볼트에 조립후 풀림 방지를 위해 분할핀을 사용할 경우 너트의 회전을 방지하기 위해 핀을 박을 수 있는 홈을 만들어 놓은 너트이다. 분할핀은 이완 방지가 아니고 풀림방지 이므로 다소 이완되어도 절대로 너트가 분리되어서는 안되는 부분에 선택할 수 있다.
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| [좌면 모양]
| 1. 평면너트(plain nut)
너트 외곽에 면취가 없이 직각인 형태의 평평한 좌면으로서 면취너트에 비해 넓은 좌면을 확보할 수 있지만, 조립시 방향을 구분해야 하는 불편이 있다. 조임 토크가 크거나 조임 물체의 경도가 낮으면, 각진 모서리가 물체를 파고 들어가 정확한 토크관리가 어려우며 분해할 때 애를 먹을 수도 있다.
2. 면취너트(chamfered nut)
너트 외곽에 면취를 줌으로써 각진 모서리를 최소화한 일반적인 형태의 너트
3. 용접너트(weld nut)
평좌면 형태에 점용접(spot welding)용 돌기를 3개 갖고 있는 형태로서 철판에 미리 용접해 붙여 둠으로써 조립성을 좋게 하고자 할 때 선택할 수 있다. 용접시 열변형에 의해 나사의 정밀도가 떨어질 수 있으므로, 탭을 다시 내거나 탭핑나사를 사용 하는 것이 좋다.
4. 와셔붙이너트(washer nut)
평좌면 형태의 너트에 와셔를 붙여 놓은 형태로서 와셔를 반드시 사용해야 할 곳에 와셔 결합 공정을 생략할 수 있어 유리하다고 판단될 때 선택할 수 있다.
5. 플랜지너트(flange nut)
너트의 좌면을 넓게 확보하기 위한 플랜지를 붙인 형태의 너트로서 이완방지를 위한 돌기(serration)를 붙인 형태도 있다. 돌기가 있는 경우 조임토크에 비해 풀림토크가 매우 크므로 해체하는데 어려움을 겪을 수 있다.
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| [호칭경]
| 너트의 호칭경은 수나사의 바깥 지름으로 표시하며, 미터계 나사의 경우 지름 앞에 M자를 붙여
호칭경으로 사용한다. 예)M1, M1.2, M1.4, M1.6, M1.8, M2, M3, M3.5, M4, M5, M6, M8, M10, M12, M16, M20, M24, M30등
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| [피치]
| 피치란 나사산과 산의 거리를 말하며 1회전시 전진거리를 의미하기도 한다.
각 호칭경에 따라 선택가능한 나사 피치의 종류가 보여 지며 각 호칭경에 따라 정해진 표준 피치를
선택하는 것이 좋습니다. 피치예) 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 1.0, 1.25, 1.5, 1.75, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5
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| 【 미터나사의 호칭경 크기별 표준 피치예 】
| 크기
| M3
| M4
| M5
| M6
| M8
| M10
| M12
| M16
| M20
| M24
| M30
| 피치
| 0.5
| 0.7
| 0.8
| 1.0
| 1.25
| 1.5
| 1.75
| 2.0
| 2.5
| 3.0
| 3.5
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| 유니파이나사
- 인치나사의 표준으로서 미국, 영국, 캐나다등지에서 주로 사용된다.
나사산의 각도는 미터나사와 같이 60도이나 호칭경의 지름을 인치로 나타내며, 피치는 1인치당의
나사산수로 나타내거나, 1인치를 나사산수로 나눈값을 사용한다.
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| 【 유니파이나사의 호칭경 크기별 표준 피치예 】
| 크기
| No 2
| No4
No5
| No6
No8
| No10
| 1/4
| 5/16
| 3/8
| 1/2
| 1
| 피치
| 56
| 40
| 32
| 24
| 20
| 18
| 16
| 13
| 8
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| [전체높이]
| 선택된 호칭경과 피치에 따라 선택할 수 있는 너트 높이의 종류가 나타나게 된다.
예) 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 90, 100, 120
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| | [나사부 높이]
| | 전체높이에서 필요한 나사부의 높이를 선택하면 된다.
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| [강도]
| 선택된 나사의 호칭경에 따라 선택가능한 강도가 표시되며 필요한 강도를 선택한다.
예) 보통높이 너트 : 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12
예) 낮은 너트 : 04, 05
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| [나사줄수]
| 나사 1회전시 전진 거리는 피치x줄수 가 된다. 흔히 보는 나사는 거의 1줄 나사이며, 2줄나사 혹은 3줄
나사를 선택할 수 있다. 조립 및 분해 속도가 빠른 장점이 있다.
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| [정밀도]
| KS에서는 미터나사는 1급, 2급, 3급으로 나누고 있으며, 유니파이 나사의 경우 수나사는 3A, 2A, 1A를 암나사의 경우는 3B, 2B, 1B를 사용한다. 일반적으로 외국에서는 ISO의 공차등급을 사용하므로 국제화 시대에 맞춰 수출을 생각하는 업체는 ISO등급을 사용하고 있다. 여기서는 업체의 편의에 따라 양쪽을
혼용하고 있으므로 혼동이 없이 사용하길 바란다.
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| [나사표준]
| | 나사를 표시하는 모든 치수의 기본 치수들을 사용한 단위표준을 말하며 미터계와 인치계가 있다.
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| [표면처리]
| 1. 무처리
나사 제조후 특별한 처리를 하지 않고 단지 방청유만 도포한 것으로 녹 발생에 대한 대비가 전혀 없는 사양이다. 2. 인산염 피막처리
일반적으로 많이 쓰이는 검은색 피막으로써, 도금 두께에 따라 방청효과가 달라진다.노란색과 흰색의 아연도금이 사용되고 있으며, 도금 두께에 따라 방청효과가 달라진다. 도금 두께가 두꺼워지면 수소취성이 나타나 부러지기 쉽다. 따라서, 반드시 탈수소 공정을 거쳐야만 한다. 간혹 업체의 관리소홀로 탈수소가 제대로 되지 않아 문제를 일으킬 수도 있으므로 주의해야 한다.3. 다크로
밝은 회색의 표면리 방식으로써, 방청 효과도 우수하나, 표면의 박리 현상(peel off coating)에 의해
악영향을 받을 수 있는 장소에는 사용하지 않는 것이 좋다.
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| 고장력볼트
일반적으로 철골구조 부재(部材)의 마찰접합에 사용된다. 마찰접합이란, 철골부재의 접합부분에 이 볼트를 사용하고 토크렌치 또는 임팩트렌치를 사용하여 단단히 죄어, 그 마찰력에 의해 접합하는 방법으로, 1938년 이후 미국에서 연구가 추진되었다. 한국에서도 많은 철골구조에 사용되고 있으며, 리베팅에 비해 토크렌치로 죄는 것이 소음이 적고, 또한 리베팅이나 용접에 의한 화재의 위험성도 없으며, 불량 부분의 수정이 쉽다는 등의 이점이 있다. 종류로
는 제1종에서 제3종까지 있고, 인장강도는 80~130kg/mm2까지
있다.
마찰접합에 사용하는 볼트,넛트,와셔2개는 한 세트를 이루며 체결토오크와 체결력 간의 관계를 안정화시키기 위하여 상대물이 접촉하여 이동하는 부분의 치수 및 가공정밀도는 높아야 하고 외면은 다소 떨어져도 괜찮은 등의 특수한 조건이 있다. 따라서, 일본에서는 JIS B 6188- 1964 국내는 KS B 1010 (마찰접합용 6각볼트,6각넛트,평와셔 세트)로 규정되어 있다.
고장력볼트에 관하여~~~ 고장력
볼트
1. 서론
고장력 볼트라 함은 주로 KS B 1010-198(마찰접합용 고장력 6각볼트,6각 너트,평와셔의 세트)에 근거하여 건축물이나 교량과 같은 강 구조물의 이음쇠로 사용되는 볼트를 말한다. 마찰접합은 고장력 볼트로 이음부재를 조여 부재간에 발생한 마찰력에 의해 접합하는 방법으로 접합부에서 전달되는 응력은 볼트측과 직각을 이룬다.따라서, 마찰면의 마찰력으로 접합강도가 좌우되므로 충분한 마찰력이 발생되도록 마찰면 상태나,볼트,너트의 체결에 세심한 주의가 필요하다.2. 볼트,넛트,와셔의
규격마찰접합에 사용하는 볼트,넛트,와셔2개는 한 세트를 이루며 체결토오크와 체결력 간의 관계를 안정화시키기 위하여 상대물이 접촉하여 이동하는 부분의 치수 및 가공정밀도는 높아야 하고 외면은 다소 떨어져도 괜찮은 등의 특수한 조건이 있다. 따라서, 일본에서는 JIS B 6188- 1964 국내는 KS B 1010 (마찰접합용 6각볼트,6각넛트,평와셔 세트)로 규정되어 있다.
2-1) 나사
KS규격에는 M12, M16 M20 M22 및 M24의 보통나사로 규정되어 있고 수나사와 암나사 간에 틈새가 없으면 나사산이 변형한다든가 모래등의 이물질이 들어 갔을 때 토오크가 지나치게 높아질 우려가 있으므로, 적당한 여유치수를 KS B0211-1976(미터 보통나사의
허용한계치수 및 공차)에 의거 2급정도를 지정하고 나사가공은 전조로 한정하고 있다.
2-2) 기계적 성질
고장력 볼트의 기계적성질에 따른 등급을 나타내는 기호의 가운데 숫자는 인장강도 최소 치의 1/10을 나타내고 T는 Tensile strength의 머리글자를 표시하며, F는 일반 기계용 볼트와 구분하기 위하여 Friction grip joint의 첫 문자를 붙였다. F8T,F10T,F11T가 주종이며, F11T는 지연파괴등의 이유로 가급적 주의를 요한다. 3. 볼트의 체결 3-1) 체결 축력
외력이
볼트측에 직각인 방향으로만 작용하는 순수한 마찰접합의 경우 외력에 의해 볼트에 축력이 추가되는 일은 없고,피체결물이 인장되는 경우는 판 두께의 감소에 따라 볼트 축력이 감소된다. 따라서 축 방향의 외력이 있는 경우 외력에 대한 여유 η은 고려할 필요는 없다.또 볼트,너트,와셔를 분해하여 재 사용하는 일은 없으므로 체결응력이 볼트의 항복강도를 조금 넘어서 영구신장을 발생시켜도 큰 문제는 없다. 이러한 사정 때문에 마찰접합 고장력 볼트의 체결력은 체결 후 이완이나 볼트의 인장강도와의 관계를 고려하여 10% 높은 값으로 정해져 있다.
종별 KS등급 설계응력(δd) δd / δb
체결응력{δf (= δd / 0.9)}
1종 F 8T 0.85 δ0.2 0.68 0.94 δ0.2
2종 F 10T 0.75 δ0.2 0.67
0.83 δ0.2
3종 F 11T 0.75 δ0.2 0.65 0.83 δ0.2
설계응력 δd 와 체결응력 δf 사이에 δd =0.9 δf 인 관계를 갖도록 하고 있다.
체결작업에서는 토오크 렌치 또는 임펙트렌치를 써서 1차 조임을 할 때 볼트 목표 치의 60 %인 장력을 준 후, 2차 조임
체결(본체결)에서 100%의 장력을 준다. 볼트의 체결이 적절한지 확인은 각 볼트 군에서 10% 이상의 볼트 개수를 선택하고, 토오크렌치를 사용하여 넛트가 회전되는 시점까지 토오크를 읽는다. 이 값이 목표 치의 ±5% 이내이면 합격으로 한다. 3-2) 볼트 세트의 토오크 계수
KS에서는 아래와 같이 어느 생산 로트의 토오크 계수 K의 평균치 범위에 따라 A와 B의 품질로 나누고 있다. 표면처리를 하지 않고 얇게 유막으로 도포 한 것은 B, 표면처리를 한 것은 A의 범위에 속한다. KS에는 토오크 계수 K의 평균치만이 아니라 1 생산 로트에 대하여 그 표준편차도 규정하고 있다. 고장력 볼트세트의 토오크 계수측정 K 값은 K=T/Nd 로 주어 진다.
T :
체결 토오크 치 (Kgf.m) , N : 축력(tonf), d : 나사의 호칭지름 4. 미끄럼 내력 고장력 볼트 마찰 접합부에서 볼트 1개당 미끄럼 내력을 Rs 라고 하면 다음과 같은 식으로 된다.
Rs = m.μ.Ni 단 m = 전단면의 수, μ = 접합면의 미끄럼계수 . Ni = 고장력 볼트의 초기도입 축력(예장력: t)이다.미끄럼 계수는 접합면의 표면상태에 따라 값이 다른데 종래 행해진 실험에서 대표적인 값은 다음과 같다.
광명단 도포 : 0.15~0.25
아연도금상태 :
0.1~0.30
흑피상태 : 0.2~0.35
연마한 표면 : 0.2~0.35
산화염 취부면 : 0.25~0.60
블라스 취부면 : 0.25~0.60
다크로 처리 : 0.45 ~0.50 마찰접합 이음부의 미끄럼 계수의 산출은 미끄럼 계수( μ ) = (P)/(N)X(n)X(m) 이다.
P는 미끄럼 하중 , N은 볼트의 축력, n은 볼트의 개수, m은 마찰면 수이다. 출처: //dacro.co.kr/bolt/plan.htm
[재질]
| 초기선택은 강재로 되어 있으나, 엔진의 배기관과 같이 고열에 노출되는 부위는 소착되어 분해가
어려워지므로 황동너트를 사용하기도 한다. 즉, 용도에 따라 강재 너트가 아닌 다른 재질을
선택할 수 있다.
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접시머리볼트
| ※ T홈볼트
| ※ 4각볼트
| ※ 프랜지붙이6각볼트
| ※ 스터트볼트
| ※ 기초볼트
| ※ 볼트구멍 지름
자리파기 지름
| ※ 육각너트
| ※ 프랜지붙이6각너트
| ※ 사각너트
| ※ 로울링베어링용너트
| ※ 홈붙이육각너트
| ※ T홈너트
| ※ 키이
| ※ 핀
| ※ 와셔
| ※ 멈춤링
| ※ 아이볼트/아이너트
| ※ 훅
| ※ 나비볼트/나비너트
| ※ 캡너트
| ※ 멈춤나사
| ※ 스프링제도
| ※ 링스프링 볼트/너트/앙카볼트(종류별사진)
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