콘텐츠 메뉴
볼트 풀림은 장비 진동, 구성품 손상, 심지어 부상까지 초래할 수 있는 일반적인 문제입니다. 작은 너트를 단단히 조이는 기술은 기계 설계에서 항상 중요한 주제였습니다.
우리는 일본 편심 너트, 탱 너트, 중국 자동 잠금 너트 등 다양한 유형의 너트에 대해 잘 알고 있지만 오늘은 이러한 눈에 띄는 패스너에 초점을 맞추지 않겠습니다. 대신 볼트 풀림의 원인과 이를 방지하는 세 가지 효과적인 방법에 대해 논의해 보겠습니다.
일반적으로 볼트 파손을 다음 네 가지 측면에서 분석합니다.
볼트의 품질
볼트의 사전 조임 토크
볼트의 강도
볼트의 피로강도
대부분의 볼트 파손은 느슨함으로 인해 발생하며 이로 인해 손상이 발생합니다. 볼트가 느슨해지거나 파손되는 조건은 피로 파손을 초래하는 조건과 유사합니다. 궁극적으로 우리는 대부분의 문제를 재료의 피로 강도로 추적할 수 있습니다. 실제로 볼트의 피로 강도는 종종 과소평가됩니다. 사용 중에는 일반적으로 이 강도가 완전히 활용되지 않습니다.
1. 볼트 파손은 볼트의 인장강도에 의한 것이 아니다
M20×80 8.8등급 고강도 볼트를 고려해보세요. 이 볼트의 무게는 0.2kg에 불과하지만 최소 인장 하중 용량은 20톤으로 자체 무게의 100,000배입니다. 일반적으로 우리는 이 볼트를 사용하여 최대 용량의 1/1000만을 활용하여 약 20kg 무게의 구성 요소를 고정합니다. 장비에 작용할 수 있는 다른 힘을 고려하더라도 장비 무게의 1,000배를 초과할 가능성은 거의 없습니다. CNC 가공 부품 . 따라서 나사형 패스너의 인장 강도는 충분하며 볼트 강도가 부족하여 파손될 가능성은 거의 없습니다.
2. 볼트의 파단은 볼트의 피로강도에 의한 것이 아니다.
나사식 패스너는 가로 진동 테스트에서 100회만 풀릴 수 있지만 피로 강도 테스트에서는 백만 번 반복적으로 진동해야 합니다. 즉, 나사식 패스너는 피로 강도의 1만분의 1을 사용하면 느슨해집니다. 최대 용량의 1만분의 1만 사용하므로 나사 체결 장치의 풀림은 볼트의 피로 강도로 인한 것이 아닙니다.
3. 나사산 패스너 손상의 실제 원인은 헐거움입니다.
나사산 패스너가 느슨해지면 엄청난 운동 에너지 mv2가 생성됩니다. 이 거대한 운동 에너지는 패스너와 장비에 직접 작용하여 패스너를 손상시킵니다. 패스너가 손상된 후에는 장비가 정상적인 조건에서 작동할 수 없으며 이로 인해 장비가 더욱 손상될 수 있습니다.
패스너에 축방향 힘이 가해지면 나사산이 손상되고 볼트가 당겨져 분리됩니다.
패스너에 방사형 힘이 가해지면 볼트가 전단되고 볼트 구멍이 타원형으로 만들어집니다.
4. 풀림방지 효과가 뛰어난 실 풀림방지 방식을 선택하는 것이 문제의 근본적인 해결
유압 해머를 예로 들어 보겠습니다. GT80 유압 해머의 무게는 1.663톤이며 7세트의 10.9 등급 M42 측면 플레이트 볼트가 특징입니다. 각 볼트의 인장 강도는 110톤이며, 사전 조임력은 일반적으로 인장 강도의 절반으로 계산되므로 사전 조임력은 3~400톤 범위입니다. 그러나 볼트는 여전히 파손될 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 볼트 풀림 방지 문제가 아직 해결되지 않아 M48 볼트로 전환하게 되었습니다.
볼트가 파손되면 가장 일반적인 가정은 강도가 부족하다는 것입니다. 결과적으로 많은 사람들이 볼트의 직경과 강도 등급을 높이는 것을 선택합니다. 이러한 접근 방식은 사전 조임력을 강화하고 마찰을 증가시켜 풀림 방지 효과를 향상시킬 수 있습니다. 그러나 이 방법은 투자 비용이 높기 때문에 비전문적인 방법으로 간주되는 경우가 많으며, 그 이점이 비용을 정당화하지 못할 수도 있습니다.
볼트는 한마디로 말하면 '느슨하지 않으면 부러지지 않고, 느슨하면 부러진다'이다.
나사산 연결은 자동 잠금 조건(ψ ≤ ρv)을 기반으로 설계되었습니다. 나사산 표면 사이에 발생하는 마찰로 인해 볼트가 자동 잠금 상태를 유지하고 조여진 상태를 유지하여 정하중 하에서 연결이 풀리는 것을 방지할 수 있습니다. 그러나 충격, 진동, 하중 변동 또는 상당한 온도 변화와 같은 조건에서는 나사 쌍의 마찰력(F)이 갑자기 감소하거나 사라질 수 있습니다.
이러한 상황이 반복적으로 발생하면 연결 볼트가 점차 느슨해질 수 있습니다. 나사형 패스너가 느슨해지면 운동 에너지(mv⊃2;)가 생성됩니다. 축방향 힘을 받는 패스너의 경우 나사산이 손상되고 볼트가 빠질 수 있습니다. 대조적으로, 반경 방향 힘을 받는 패스너의 경우 볼트가 전단되어 볼트 구멍이 손상될 수 있습니다.
볼트 풀림 방지의 기본 원리는 나사산 쌍 사이의 상대적인 움직임을 제한하거나 그러한 움직임이 발생하는 것을 더 어렵게 만드는 것입니다.
볼트 풀림을 방지하는 일반적인 방법에는 마찰 풀림 방지, 기계적 풀림 방지, 영구 풀림 방지 등 세 가지가 있습니다. 기계적 풀림 방지 방법과 마찰 풀림 방지 방법은 모두 제거 가능한 반면, 영구 풀림 방지 방법은 제거 불가능한 것으로 간주됩니다.
1. 마찰 풀림 방지
(1) 스프링 와셔 풀림 방지
스프링 와셔의 풀림 방지 원리는 스프링 와셔가 한번 펴지면 지속적인 탄성력이 발생한다는 것입니다. 이 힘은 너트와 볼트 사이의 나사산 연결이 마찰을 유지하도록 보장하여 너트를 안전하게 유지하는 데 도움이 되는 저항 토크를 생성합니다. 또한 스프링 와셔 개구부의 날카로운 모서리가 볼트와 연결된 부품의 표면에 박혀 있습니다. 다이캐스팅 알루미늄 부품으로 볼트와 연결된 부품 사이의 상대 회전을 방지합니다.
(2) 탑 너트 풀림 방지(더블 너트)
(3) 풀림을 방지하기 위한 자동 잠금 너트
너트의 한쪽 끝은 비원형 클로징 또는 슬릿 후 방사형 클로징으로 만들어집니다. 너트를 조이면 클로징이 팽창하고 클로징의 탄성력을 사용하여 나사산을 조입니다.
(4) 탄성 링 너트 풀림 방지
나사산 부분에 섬유나 나일론을 내장하여 마찰력을 높였습니다. 탄성 링은 또한 액체 누출을 방지합니다.
2. 기계적 풀림 방지
(1) 홈붙이 너트 및 분할핀 풀림 방지
(2) 와셔 정지
너트를 조인 후 너트 측면과 연결된 부분에 대해 단일 또는 이중 이어 스톱 와셔를 구부려 느슨해지지 않도록 하십시오.
(3) 직렬선 풀림방지
저탄소강선을 사용하여 각 나사 머리의 구멍을 관통하여 나사를 직렬로 연결하고 서로 제동합니다.
3. 영구적인 풀림 방지
일반적인 영구 풀림 방지 방법에는 스폿 용접, 리벳팅 및 본딩이 포함됩니다. 이러한 방법은 일반적으로 분해 중에 나사형 패스너를 손상시켜 재사용이 부적합하게 만듭니다.
나사산 사이에 액체 접착제를 바르거나, 너트 끝에 나일론 링을 사용하거나, 풀림을 방지하기 위해 리벳팅 및 펀칭을 사용하는 등의 풀림 방지 기술도 있습니다. 기계적 풀림 방지 기술, 마찰 풀림 방지 기술 등 분해가 가능한 방법을 제거 가능한 풀림 방지 방법이라고 합니다. 이에 반해 영구적인 풀림방지 방법은 비제거형 풀림방지 방법으로 알려져 있습니다.
(1) 풀림 방지를 위한 펀칭 방법
너트를 조인 후 실 끝부분을 펀치로 쳐서 실을 끊어줍니다.
(2) 풀림방지를 위한 접착 - 너트 풀림방지액
볼트 조임 부위에 너트 풀림 방지액을 바르고 너트를 조이십시오. 자가 경화 후 풀림 방지 효과가 좋습니다.
마지막으로 볼트 제조 공정을 살펴보겠습니다.
더 알고 싶으시거나 문의사항이 있으시면 언제든지 연락주세요 info@anebon.com.
Anebon의 장점은 저렴한 비용, 역동적인 수입팀, 전문화된 QC, 견고한 공장, 프리미엄 품질의 서비스입니다. 맞춤형 CNC 가공 부품 제작 서비스 및 CNC 가공 프로토타입 서비스.
