데이터 시트의 프리베일링 토크는 더하는 값이 아니라 한계값입니다

스레드 속 계산과 그 귀결

올라온 숫자를 그대로 봅시다. 공급업체의 답은 37 + 5 = 42와 37 + 40 = 77입니다. 즉 더한 것은 37이고 300은 합계에 전혀 들어가지 않습니다. 스레드에서 가장 좋은 답글은 구조적 이유를 한 줄로 정리했습니다. 체결 부품 사양은 누군가에게 너트를 만드는 방법을 알려 주는 것이지 조인트를 설계하는 방법을 알려 주는 것이 아니라는 것입니다.

그의 항공우주 사양은 저희가 읽지 않았으므로, 아래 내용은 미터 너트에 대해 같은 영역을 다루는 ISO 문서인 ISO 2320을 바탕으로 합니다. 이 문서의 구조를 보면 데이터 시트 하나에 전혀 다르게 거동하는 프리베일링 토크 값이 두 개 실릴 수 있는 이유가 드러납니다.

서로 반대 방향을 가리키는 두 한계값

상한은 너트를 돌려 넣을 수 있게 하려고 있습니다. 들어갈 때 지나치게 저항하는 풀림 방지 기능은 공구 용량을 낭비하고 인서트를 가열하며 착좌와 마찰을 구별할 수 없게 만듭니다. 하한은 풀림 방지 성능의 약속입니다. 조인트를 느슨하게 한 뒤에도 그만큼의 저항이 남아 있어야 합니다. 너트는 너무 헐거워서뿐 아니라 너무 빡빡해서도 이 표준에 불합격할 수 있으며, 대부분의 사람이 떠올리는 풀림 방지 너트의 모습과는 다릅니다.

강도 등급 04, 굵은 나사산, 단위 N·m:

열 사이의 간격을 보십시오. M10에서 너트는 들어갈 때 최대 10.5 N·m까지 저항할 수 있고 나올 때도 1.5를 내야 합니다. 이는 한 가지 양에 대한 두 추정치가 아닙니다. 부품이 허용되는 범위의 양 끝이며, 체결 계산에 넣을 값은 둘 다 아닙니다. 눈앞의 너트가 실제로 측정한 값입니다.

같은 표 아래 각주에서 많은 사람이 걸려 넘어집니다. 첫 조립 최댓값은 전금속 너트에만 적용됩니다. 비금속 인서트 너트의 최댓값은 그 값의 절반이므로, 들어갈 때 뻑뻑하게 느껴지는 나일론 인서트 너트는 같은 느낌의 전금속 너트보다 훨씬 일찍 사양을 벗어납니다.

이를 품번과 연결해 두면 좋습니다. 발주서에는 “나일론 너트”라는 말이 아니라 번호가 적히기 때문입니다. ISO 2320은 이 부류의 부품이 어떻게 기능하는지를 규정하며, 부품 자체의 치수는 다른 문서가 정합니다.

풀림 방지 기구는 둘 다 같지만 높이는 다릅니다. 도면에 “나일론 인서트 너트”라고만 적혀 있으면 두 가지를 모두 가리키며, 둘은 같은 나사산 물림 길이를 주지 않습니다. 위의 프리베일링 토크 표는 성능을 규정할 뿐 어느 높이가 납품될지는 정하지 않습니다.

정의에 관한 두 Reddit 답변이 모두 그럴듯하게 들린 이유

두 번째 스레드는 로킹 토크와 프리베일링 토크의 차이를 물었습니다. 한 답변은 정지 마찰과 운동 마찰의 차이라고 했고, 다른 답변은 둘이 같은 것이라는 SAE 문서를 인용했습니다. ISO 2320은 이름을 붙이는 대신 양을 정의하여 이 논쟁을 피합니다. 프리베일링 토크 너트는 체결력이나 압축력과 무관하게 회전에 저항하는 너트이고, 체결 시 프리베일링 토크는 너트가 움직이는 동안 체결력 없이 측정하며, 분리 시 프리베일링 토크는 체결력이 사라진 뒤 360도를 계속 돌리는 데 필요한 토크입니다.

즉 이것은 조인트의 마찰이 아니며 초기 체결력에 대해 측정하는 값도 전혀 아닙니다. 표준은 두 가지를 더 이상 분리할 수 없게 되는 순간에도 이름을 붙입니다. 체결력이 처음 나타나는 착좌점입니다. 그 이전은 모두 풀림 방지 기능이고, 그 이후는 같은 마찰 문제가 지배하는 체결 축력에 맞선 토크입니다.

재사용 문제, 그리고 표준이 답하는 대신 하는 일

위의 다섯 번째 분리 열에서 “다섯 번까지 쓸 수 있다”는 규칙이 나오지만 표준의 말은 다릅니다. 인도 검사에는 첫 설치와 분리 시험이 적용됩니다. 다섯 번째 분리는 최초 형식 시험이자 분쟁 시의 시험입니다. 설계를 검증할 뿐 너트 하나를 다섯 번 쓰도록 허가하지 않습니다.

모두가 원하는 숫자를 표준이 주지 않는 대목이며, 그 거절이 바로 유용한 부분입니다. 결정은 여러분의 몫이고 횟수가 아니라 결과를 기준으로 내려야 한다는 뜻입니다. 다섯 사이클 행이 알려 주는 것은 감소의 형태입니다. 다섯 번 분리한 뒤의 최솟값은 크기 전 범위에서 첫 분리 최솟값의 약 3분의 2입니다. 3분의 2로 충분한지는 여러분의 조인트에 관한 문제이며, 나머지 판단은 다섯 번째 분리 시험이 실제로 어떻게 진행되는지도 설명한 이 나사를 다시 넣어도 됩니까에 있습니다.

숫자를 주는 문서가 하나 있기는 하며, 어떤 종류의 숫자인지 알아 둘 가치가 있습니다. 항공기 정비 회람은 파이버 또는 나일론 풀림 방지 너트가 나사산 크기별로 제시된 최소 프리베일링 토크를 충족하지 못하면 재사용하지 말라고 합니다. 이것도 횟수가 아닙니다. 이 표준이 여러분에게 돌려준 바로 그 결정을 토크 렌치로 확인할 수 있는 형태로 바꾼 것입니다.

풀림 방지 너트를 읽는 방식을 바꾸는 세 줄

기억해 둘 것이 두 가지 더 있습니다. 사용 온도 범위는 형식마다 다릅니다. 전금속 너트는 −50~+150 °C, 비금속 인서트 너트는 −50~+120 °C이며, 인서트 너트의 온도 영향 시험은 고객이 요청할 때만 시행합니다. 또 표의 범위는 M5부터 시작합니다. M3과 M4는 참고 부속서에 실려 있으며, 이는 표준 본문과 다른 지위입니다. 이 문제의 일반적인 형태는 체결 부품 표준이 끝나는 곳에서 다루었습니다.

프리베일링 토크가 다른 흔한 대책들 사이에서 어디에 위치하는지는 나사가 풀리는 이유의 표에 있습니다. 회전에는 대응하지만 잃어버린 체결 축력을 되돌리지는 않습니다. 표준에 들어갔다가 나중에 빠진 대책은 더블 너트입니다.

이 글은 여섯 단계 중 하나에만 해당하지 않습니다. 여러 단계를 아우르거나 조립 후에 나타나는 문제입니다. 관련 결정은 영어 글 Specifying a screw에서 설명합니다.

자주 묻는 질문

데이터 시트의 프리베일링 토크를 체결 토크에 더해야 합니까?

사양 한계값은 더하지 않습니다. ISO 2320은 첫 설치의 최댓값과 분리의 최솟값을 표로 제시하며, 둘 다 손에 든 부품의 값이 아니라 부품이 허용되는 범위의 경계입니다. 프리베일링 토크보다 일정량 높게 조이라는 도면 지시는 실제로 존재하는 프리베일링 토크, 즉 측정한 값을 뜻합니다. 원래 스레드의 엔지니어는 최대 한계값을 더하는 바람에 공급업체 답의 약 10배에 이르는 숫자를 얻었습니다.

프리베일링 토크와 로킹 토크는 무엇이 다릅니까?

용어는 문서마다 실제로 일관되지 않으며, 그래서 원래 스레드의 두 답변이 서로 모순되었습니다. ISO 2320은 양을 정의하여 논쟁을 피합니다. 프리베일링 토크 너트는 체결력이나 압축력과 무관하게 회전에 저항하고, 체결 시 프리베일링 토크는 너트가 움직이는 동안 체결력 없이 측정하며, 분리 시 프리베일링 토크는 체결력이 사라진 뒤의 회전 구간에서 풀면서 측정합니다. 문서가 모호하다면 이 중 무엇을 뜻하는지 물어보십시오.

나일론 인서트 너트는 몇 번까지 재사용할 수 있습니까?

표준은 다섯 번째 분리에서의 시험을 규정할 뿐 허용 재사용 횟수를 규정하지 않으며, 둘은 서로 다른 것입니다. 인도 검사는 첫 설치와 분리를 사용합니다. 다섯 번째 분리는 최초 형식 시험이자 분쟁 시의 시험으로, 너트 하나를 다섯 번 쓰도록 허가하는 것이 아니라 설계를 검증합니다. 이어서 이 절은 성능이 재사용 횟수에 따라 감소하며 사용자가 재사용 전에 그 결과를 고려해야 한다고 말합니다. 표에서 감소의 형태는 볼 수 있습니다. 다섯 번째 분리 최솟값은 첫 분리 최솟값의 약 3분의 2입니다.

전금속 풀림 방지 너트는 첫 바퀴부터 뻑뻑한데 나일론 너트는 왜 그렇지 않습니까?

표준이 요구하는 것이 다르기 때문입니다. 비금속 인서트 너트는 통과 게이지가 풀림 방지부에 닿을 때까지 손으로 자유롭게 들어가야 합니다. 전금속 너트는 한 피치만 자유롭게 들어가면 됩니다. 전금속 설계는 거의 즉시 물리기 시작해도 됩니다. 이와 별도로 나일론 인서트 너트의 첫 조립 최대 프리베일링 토크는 전금속 너트에 적용되는 표 값의 절반입니다.

ISO 2320은 작은 너트도 다룹니까?

표는 굵은 나사산 M5~M39, 가는 나사산 M8 x 1~M39 x 3을 다룹니다. 강도 등급 8과 10의 M3과 M4는 목차에서 참고로 표시된 부속서에 실려 있으며, 이는 표준 본문보다 약한 지위입니다. 도면이 M5 미만의 프리베일링 토크 값에 의존한다면 그 지위 차이를 가정하지 말고 공급업체와 확인해 둘 가치가 있습니다.

참고 자료

• ISO 2320:2015 — 체결 부품, 프리베일링 토크형 강재 너트, 기능 특성. 1절 적용 범위와 온도 관련 주석, 3절 정의, 5절 나사산, 6절 윤활, 8절 기능 요구 사항, 표 1~4
• ISO 16047 — 체결 부품, 토크/체결 축력 시험. ISO 2320이 바탕으로 삼는 용어와 정의의 출처
• r/MechanicalEngineering — 300과 37이라는 숫자와 도면 주석이 나온 출발점 스레드
• r/MechanicalEngineering — 로킹 토크와 프리베일링 토크, 두 답변이 엇갈린 스레드

ISO 2320:2015는 공개 미리보기 PDF로 읽었으며, 미리보기에는 목차, 1~8절, 표 1~4가 모두 들어 있습니다. 위의 모든 값과 인용한 요구 사항은 이 절들과 표 1의 강도 등급 04, 굵은 나사산에서 가져왔습니다. 미리보기는 시험 방법인 9절과 부속서 세 개 앞에서 끝나므로 이 페이지는 시험이 어떻게 수행되는지 설명하지 않으며 부속서 C의 값을 인용하지 않습니다. M3과 M4가 참고 부속서에 있다는 내용은 미리보기에 포함된 목차에서 확인했습니다. 300과 37이라는 숫자는 원래 스레드의 엔지니어가 자신의 사양에 적혀 있다고 말한 값입니다. 그 사양은 NASM 및 SAE 계열의 항공우주 사양이며 저희는 읽지 않았으므로 여기서 그 문서에 귀속시키는 내용은 없고, 그 숫자에 대해 주장하는 것은 누구나 다시 해 볼 수 있는 계산뿐입니다. 37 더하기 5는 42, 37 더하기 40은 77입니다. ISO 카탈로그 번호는 미리보기 URL 경로에서 얻은 뒤 다른 출처로 확인했으며, 이는 이 사이트가 잘못된 번호를 게재한 뒤 도입한 절차입니다.