신규 등록 및 변경사항
1. 적용범위
본 표준은 볼트 너트 조합에 의한 나사조임의 일반적인 토크에 관하여 규정한다.
또한, 볼트 너트 이외의 나사 부품에 의한 조임 및 나사부품과 주조체의 나사를 조합한 조임에 대하여도 준용할 수 있다.
적용 제외
1) 나사부품에 압축력을 주는 멈춤나사류
2) 수나사 부품 자체에서 나사내기를 하는 나사못
3) 태핑나사류와 특별한 풀림방지 기능을 부여한 나사부품의 조임
4) 구입 부품에 체결 토크가 명시되어 있는 경우 명시된 토크가 본 표준에 우선한다.
(예: LM Guide, Locking Element, Coupling...)
2. 인용 규격
KS B 0140 : 1991 나사의 조임 통척
KS B 0143 : 1991 나사 부품의 조임 시험 방법
KS B 0233 : 2005 강제 볼트 작은 나사의 기계적 성질
| KS B 0140 : 1991 | 나사의 조임 통척 |
| KS B 0143 : 1991 | 나사 부품의 조임 시험 방법 |
| KS B 0233 : 2005 | 강제 볼트 작은 나사의 기계적 성질 |
3. 체결 토크 기준
3.1 목표치 결정
조임 토크 (Tfy)를 초과하여 볼트를 체결하면 볼트는 탄성을 상실한다.
따라서 규격
☞ KS B 0140 (나사의 조임 통칙) 참고 표 2 항복 조임 토크(Tfy)의
70%를 적용한다.
적정 토크 = 항복 조임 토크(Tfy) x 0.7
3.2 나사면 및 자리면의 마찰 계수
1) 나사면의 마찰 계수
체결토크는 나사면의 마찰계수 μs 의 영향이 적으므로 일정(=0.15)으로 산출한다.
2) 자리면의 마찰 계수
피체결 부품의 표면 상태, 윤활 조건에 대한 자리면의 마찰 계수의 범위를
기준으로 한다.
- 최소치 (μw min ) = 0.1
- 목표치 (μw tag ) = 0.12
- 최대치 (μw max) = 0.15
4. 나사부의 재질에 따른 강도 구분
볼트의 강도 구분과 하기의 나사부의 재질을 비교하여 작은 것은 강도 구분을 사용한다.
예) 볼트가 12
Al 합금강 | .9, 나사부의 재질이 FC20 → 6.8 강도 사용
| 나사부 재질 | Al 합금강 | 주철 (FC20) | 청동 및 청동합급 | 탄소강, 합금강, 연강 |
| 강도 구분 | 4.8 | 6.8 | 8.8 | 12.9 |
주1. Al 합금강에 T6 (용체화 처리 후 인공시효경화)한 재료는 강도 구분 6.8 체결 토크를
사용해도 좋음.
주2. 적용 근거는 "6. 나사부의 재질에 따른 체결 토크 계산 적용"을 참조하십시오.
5. 체결 토크 (공작기계)
최소 μw = 0.1, 목표치 μw = 0.12, 최대치 μw =0.15
단위 : N·m
나사의
호칭 | 강도 구분 |
| 4.8 | 6.8 | 8.8 | 10.9 | 12.9 |
| 최소 | 목표 | 최대 | 최소 | 목표 | 최대 | 최소 | 목표 | 최대 | 최소 | 목표 | 최대 | 최소 | 목표 | 최대 |
| M4 x 0 .7 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.5 | 1.7 | 1.9 | 2.1 | 2.2 | 2.5 | 3.1 | 3.3 | 3.6 | 3.6 | 3.9 | 4.3 |
| M5 x 0.8 | 2.2 | 2.4 | 2.6 | 3.1 | 3.4 | 3.7 | 4.1 | 4.4 | 4.9 | 6.0 | 6.5 | 7.2 | 7.1 | 7.6 | 8.5 |
| M6 x 1.0 | 3.8 | 4.1 | 4.5 | 5.3 | 5.7 | 6.4 | 7.1 | 7.6 | 8.5 | 10.4 | 11.2 | 12.4 | 12.1 | 13.1 | 14.5 |
| M8 x 1.25 | 9.1 | 9.8 | 10.9 | 12.8 | 13.9 | 15.4 | 17.2 | 18.5 | 20.5 | 25.1 | 27.2 | 30.1 | 29.4 | 31.8 | 35.3 |
| M10 x 1.5 | 17.9 | 19.3 | 21.4 | 25.3 | 27.3 | 30.2 | 33.7 | 36.4 | 40.4 | 49.6 | 53.4 | 59.3 | 58.0 | 62.5 | 69.4 |
| M12 x 1.75 | 30.9 | 33.3 | 36.9 | 43.6 | 47.0 | 52.1 | 58.2 | 62.7 | 69.4 | 85.4 | 92.4 | 100 | 100 | 110 | 120 |
| M16 x 2.0 | 77 | 83 | 92 | 109 | 117 | 130 | 144 | 155 | 173 | 212 | 229 | 253 | 249 | 267 | 297 |
| M20 x 2.5 | 150 | 160 | 180 | 210 | 230 | 250 | 290 | 320 | 350 | 410 | 450 | 500 | 480 | 520 | 580 |
| M24 x 3.0 | 260 | 280 | 310 | 370 | 390 | 440 | 500 | 540 | 600 | 720 | 770 | 850 | 830 | 900 | 1000 |
| M30 x3.5 | 500 | 560 | 620 | 710 | 790 | 880 | 990 | 1090 | 1200 | 1440 | 1550 | 1720 | 1670 | 1810 | 2010 |
| M36 x 4.0 | 900 | 970 | 1080 | 1270 | 1370 | 1530 | 1750 | 1890 | 2100 | 2499 | 2695 | 2989 | 2920 | 3150 | 3500 |
주) 자리면 마찰 계수
표면의 상태에 따라 자리면 마찰계수가 변하기 때문에 본 표는 대략적인 기준으로
이용하여 주십시오.
표면이 기름 윤활이 되어있는 경우, 또는 주철인 경우에는 목표치를 최소 근처로 하고
알루미늄의 경우는 목표치를 최대 근처로 하십시오.
6. 나사부의 재질에 따른 체결 토크 계산 적용
6.1 탄소강 및 합금강 (Nut에 의한 체결 포함)
예) M10, 강도 구분 12.9, Nut에 의한 체결
49.7 Nm (82.8 x 0.6) < 53.6 Nm (89.3 x 0.6) < 59.5 Nm (99.1 x 0.6)
6.2 당부 체결 깊이
1) 나사부의 재질이 볼트의 재질보다 약한 경우이므로 나사부의 전단응력을 적용
2) 계산된 Nut 높이: 0.6d, 규격: 0.8d
차이= 0.8d - 0.6d =0.2d
3) 당부 기준 주철 및 경합금의 Bolt 체결 깊이 h ≒ 1.5d
계산 높이 h1 = 1.5d - 0.2d = 1.3d
4) 비율: 1.3d / 0.6d = 2.16배 적용
6.3 주철(FC20) 허용 응력(σ)= 220 N/mm2
주철 Tap의 인장 강도 = 220 N/mm2x 2.16 = 475.2 N/mm2
유사 볼트 ≒ 강도구분 6.8 보증하중 응력Sp = 440
6.4 경합금(AL 합금) 허용 응력(σ) = 160 N/mm2
경합금Tap 의 인장 강도 = 160 N/mm2x 2.16 = 345.6 N/mm2
유사 볼트 ≒ 볼트 4.8 보증하중 응력 Sp = 310
결론: 주철 (볼트 강도 구분 6.8), 경합금 (볼트 강도 구분 4.8)적용