1. 각종 화스너의 구조적 특성
1.1 헤드 구조
볼트 머리와 나사 머리의 주요 기능은 하중을 지지하고 렌치하는 것입니다. 일반적인 헤드 유형에는 육각형 헤드, 이중 육각형 헤드, 스플라인 헤드, 팬 헤드, 접시 머리, 원통형 헤드 및 기타 특수 헤드가 포함됩니다. 각 구조는 특정 애플리케이션 시나리오 및 조립 요구 사항에 해당합니다.
1.2 렌치 구조
볼트와 나사의 비틀림 구조는 외부 렌치 구조와 내부 렌치 구조로 구분됩니다. 일반적인 외부 렌치 형태에는 육각형 헤드, 12-포인트 헤드, 스플라인 헤드, 10-포인트 헤드, 팔각형 헤드, 사각형 헤드 및 오각형 헤드가 포함되며, 그중 육각형 헤드와 12{3}}포인트 헤드가 가장 널리 사용됩니다. 내부 렌치 구조는 접시 머리, 팬 머리 및 원통형 머리와 같은 회전 머리에 주로 채택됩니다. 일반적인 내부 렌치 유형에는 슬롯형 드라이브, Phillips 드라이브, 내부 육각형 및 내부 스플라인(Torx)이 포함됩니다. 게다가, 특허받은 외국 슬롯 유형도 있습니다: 고-토크 필립스 드라이브 및 고-토크 슬롯 드라이브.
일반적인 상황에서 외부 렌치 구조는 내부 구조보다 미끄럼 방지 및 비틀림 저항성이 더 좋습니다.- 따라서 고강도-패스너는 대부분 외부 렌치 구조를 채택합니다. 그럼에도 불구하고 외부 렌치에는 더 큰 조립 공간이 필요하며 설치 환경에 더 많은 제한이 적용됩니다. 내부 렌치 유형 중 내부 육각형과 내부 Torx는 비틀림 성능이 매우 우수하며 고강도 작업 조건에 적용할 수 있습니다.- 내부 육각형 구멍은 일반적으로 예비 구멍을-드릴링한 후 육각형 펀치로 펀칭하여 형성됩니다. 펀칭에 의해 생성된 금속 파편은 구멍 바닥에 쌓이는 경향이 있으며 사용 중에 떨어져 이물질을 생성할 수 있습니다. 이물질을 엄격히 통제하는 용도의 경우 구멍 내부의 모든 잔여물을 철저히 청소해야 합니다.
1.3 생크 구조
그만큼볼트생크는 나사산이 없는 부드러운 부분을 말합니다. 섕크 직경에 따라 주-직경 섕크, 피치-직경 섕크, 계단형 섕크, 확대생크 등으로 분류됩니다.
장-직경 생크(표준 생크): 공칭 직경은 두 개의 공차 등급이 있는 나사산 장경과 동일합니다. 느슨한 공차(h12, h14)는 주로 텐션 볼트에 사용됩니다. 전단 볼트에는 엄격한 공차(f9, f7, r6)가 적용됩니다.
피치-직경 생크(얇은 생크): 공칭 직경은 나사산 피치 직경과 유사하며 일반적으로 공차가 h12이거나 특별한 공차 요구 사항이 없습니다. 텐션 볼트에 적합합니다.
계단식 생크(웨이스트 생크): 직경이 나사산 소직경보다 작거나 같으며, 볼트 강성을 줄이고 나사산 뿌리에 응력 집중을 완화하도록 설계되었습니다.
확대된 생크(강화 생크): 직경이 나사산의 주요 직경을 초과합니다. 조립구멍과 억지끼움을 형성할 수 있어 장비의 유지보수 및 보강용으로 많이 사용됩니다.
1.4 스레드 구조
나사 매개변수에는 유효 나사 길이, 나사 정확도, 나사 프로파일, 나사 루트 반경, 나사 런아웃 및 어깨 거리가 포함됩니다. 표준 및 공칭 직경이 동일한 볼트의 경우 유효 나사산 길이가 고정됩니다. 매끄러운 자루의 길이를 조정하면 전체 볼트 길이가 변경됩니다. 스레드는 긴 스레드, 중간 스레드 및 짧은 스레드로 분류됩니다.
긴 스레드: 인장 볼트와 일치하여 큰 인장 하중을 견딜 수 있습니다.
짧은 나사산: 전단 볼트와 일치하며 최소한의 인장 하중으로 낙하 방지 위치 지정을 위해 표면 접촉에 의존합니다.-
중간 나사산: 인장력과 전단력이 결합된 볼트에 적용되며 인장력과 전단력을 모두 지탱할 수 있습니다.
2. 스터드의 전용구조
스터드에는 볼트-스타일 헤드가 없으며 양쪽 끝이 완전히 나사산으로 되어 있습니다. 두 끝의 나사산은 동일하거나 다른 직경으로 제작될 수 있습니다. 설치하는 동안 한쪽 끝은 자주 분해되지 않는 영구 고정을 위해 기본 구성 요소에 나사로 고정됩니다. 반대쪽 끝은 반복적인 조립 및 분해를 위해 너트와 짝을 이룹니다. 매립된 끝부분의 견고한 고정을 보장하기 위해 간섭 잠금을 위한 전환-맞춤 나사산이 채택되었습니다. 고정 키 및 기타 구조는 풀림 방지 고정을 위해-사용될 수도 있습니다.
3. 전반적인 특성볼트, 나사 및 스터드
패스너 특성은 기계적 특성과 야금학적 특성으로 구분됩니다. 기계적 특성은 인장 특성, 전단 특성 및 피로 저항을 포함한 핵심 지표를 사용하여 거시적 관점에서 다양한 외부 하중을 견딜 수 있는 패스너의 용량을 평가합니다. 야금학적 특성은 금속 유동선, 금속 조직 구조, 다공성 및 균열과 같은 재료 불연속성을 포함하여 재료 구조의 미세한 품질을 평가합니다.
4. 패스너 성능 등급의 분류
국내에서는 두 가지 주요 패스너 표준 시스템, 즉 범용 국가 표준 시스템(GB 시스템)과-항공우주용 패스너 시스템이-채용됩니다. 서비스 환경과 기술 지표의 차이로 인해 두 시스템 간의 기계적 특성에 대한 별도의 등급 규칙이 적용됩니다.
4.1 GB 국가 표준 시스템에 따른 성능 등급
중국에는 볼트-시리즈 패스너의 기계적 특성을 지정하는 현재 12개의 국가 표준이 있습니다.
(1) 탄소강 및 합금강 볼트, 나사 및 스터드의 성능 등급
인장 강도와 항복 강도를 기준으로 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9 및 12.9의 9개 등급이 정의됩니다. 일반적으로 8.8 이하 등급은 탄소강으로 만들어지며, 8.8 이상 등급은 전용 열처리된 합금강을 사용합니다.
표시 형식: XY 규칙은 다음과 같이 정의됩니다.
소수점 앞의 숫자는 공칭 인장 강도(MPa)를 100으로 나눈 값과 같습니다.
소수점 이하 숫자는 수율에 10을 곱한 값입니다.
공칭 항복 강도=(두 숫자의 곱) ¼ 10.
예: 등급 9.8 볼트. 숫자 9는 공칭 인장 강도=9 × 100=900 MPa를 의미합니다. 숫자 8은 수율=8 ¼ 10=0.8.을 의미합니다.
(2) 스테인레스 스틸 볼트, 나사 및 스터드의 성능 등급
스테인레스강 패스너는 세 가지 범주(오스테나이트, 마르텐사이트, 페라이트)와 9가지 재료 그룹(A1, A2, A3, A4, A5, C1, C3, C4, F1)으로 분류됩니다. 성형 공정과 결합하여 23개의 완전한 성능 등급이 형성됩니다.
표시 규칙: 재료 그룹 + 두-자리 강도 번호. 문자는 재료 카테고리를 나타냅니다: A=오스테나이트 스테인리스강, C=마르텐사이트 스테인리스강, F=페라이트계 스테인리스강. 두 자리 숫자는 인장 강도 값의 1/10-을 나타냅니다.
예: A2-70은 최소 인장 강도 700 MPa로 냉간 가공하여 형성된 2족 오스테나이트 스테인리스강을 의미합니다. C3-80은 최소 인장강도 800 MPa로 담금질 및 템퍼링 처리된 3족 마르텐사이트계 스테인리스강을 말합니다.
(3) 비철금속 패스너의 성능 등급-
일반적인 비철 재료에는 구리 합금과 알루미늄 합금이 포함됩니다. 등급은 인장 강도에 따라 결정되며 이러한 패스너는 일반적으로 강도가 낮은 유형으로 분류됩니다. 동일한 등급과 사양의 패스너는 동일한 최소 인장 하중을 공유합니다. 등급은 재료 등급 및 인장 표시기에 해당합니다. 구리 합금에는 CU1, CU2, CU3, CU4, CU5, CU6, CU7의 7가지 등급이 있습니다. 알루미늄 합금에는 AL1, AL2, AL3, AL4, AL5, AL6의 6가지 등급이 있습니다.
예: CU2는 인장 강도가 370 MPa인 등급 H63에 해당하는 등급 2 구리 합금을 나타냅니다. 표시는 문자 2개와 숫자 1개로 구성됩니다. 문자는 화학 원소 기호(구리 Cu의 경우 CU, 알루미늄 Al의 경우 AL)에 해당합니다. 숫자는 일련 번호일 뿐이며 강도 오름차순으로 정렬되지 않으며 고정된 재료 등급 및 기계적 매개변수와 일치합니다.
(4) 고정나사의 성능 등급
고정 나사도 외부 나사식 패스너이지만 일반 볼트와는 다른 등급 기준을 채택합니다. 인장강도보다는 경도로 분류됩니다.
탄소강과합금강 고정 나사: 4등급, 즉 14H, 22H, 33H, 45H. 숫자는 최소 비커스 경도의 10분의 1-을 나타내며, H는 경도를 나타냅니다. 예를 들어 14H는 최소 비커스 경도=14 × 10=140 HV를 의미합니다.
스테인레스 스틸 고정 나사: 오스테나이트 스테인레스 스틸만 사용되며 스테인레스 스틸 볼트와 일치하는 5개 그룹으로 나뉩니다: 동일한 화학 성분을 가진 A1, A2, A3, A4, A5. 두 가지 경도 등급이 지정됩니다. 12H 및 21H. 12H는 최소 경도가 125HV인 연질 오스테나이트 고정 나사에 적용됩니다. 21H는 최소 경도가 210HV인 냉간 가공 경화 고정 나사에 적용됩니다.
