토크 사양을 결정하는 방법

Jun 21, 2023

일련의 런다운에 대한 토크 각도 곡선을 그리는 것은 엔지니어가 응용 분야에 대한 토크 사양을 설정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그림 제공: Peak Innovations Engineering

SCHATZ-INSPECTpro와 같은 테스트 장비를 통해 엔지니어는 토크 및 각도에 대한 사양을 결정할 수 있습니다. 사진 제공: Kistler Instrument Corp.

마찰에 영향을 미치기 때문에 도금, 코팅 및 윤활제는 토크 사양에 상당한 영향을 미칩니다. 사진 제공: NOF Metal Coatings North America Inc.

테스트 방법에 관계없이 실제 생산 부품을 사용하여 테스트를 실행해야 합니다. 사진 제공: Desoutter Industrial Tools

UNIVER TOK-3001 비틀림 시험기는 특정 응용 분야에 대한 고강도 볼트, 너트 및 와셔 어셈블리의 적합성을 검증하는 데 사용됩니다. 사진 제공: 유니버 테크놀로지스 그룹

나사형 패스너가 올바른 순서와 올바른 토크 및 각도로 설치되도록 보장하는 다양한 기술이 제공됩니다.

예를 들어, Ingersoll Rand의 DC 전동 공구 QE 시리즈와 컨트롤러 IC 시리즈는 ±0.2%의 정확도와 ±1도의 각도로 토크를 측정합니다. 측정 분해능은 전체 토크의 ±0.025%입니다. 엔지니어는 토크 제어를 포함한 다양한 조임 전략을 구현할 수 있습니다. 각도 모니터링을 통한 토크 제어; 항복 오버라이드를 통한 토크 제어; 각도 조절; 토크 모니터링을 통한 각도 제어; 수율 오버라이드를 통한 각도 제어; 수율 제어; 정토크; 토크를 드래그합니다. 이 도구는 피스톨 그립, 인라인 및 앵글 헤드 버전으로 제공되며 이 시리즈의 토크 범위는 0.3~400뉴턴미터입니다.

물론 가장 정확한 도구라도 유지하도록 설계된 사양만큼만 우수합니다. 소켓이 볼트 헤드에 닿기 전에 많은 엔지니어링 작업이 완료되어야 합니다. 엔지니어는 조인트를 고정하는 데 필요한 패스너의 유형과 수를 결정해야 합니다. 도금, 코팅, 윤활제 및 나사 고정제를 고려해야 합니다. 패스너를 어떻게 설치할 것인지 생각해야 합니다. 패스너를 특정 토크로 조이는 것만으로도 충분합니까? 아니면 토크와 각도를 모두 제어해야 합니까? 모든 것이 결정되면 엔지니어는 토크, 각도 및 체결 순서에 대한 사양을 설정해야 합니다.

“나사형 패스너를 조이는 것과 관련된 많은 변수가 있으며 [및 토크 사양]은 절대적인 것이 아닙니다. 실제로 이것은 가이드입니다.”라고 볼트 접합 설계에 대한 교육 및 분석을 제공하는 컨설팅 회사인 GT Technical Consultants Ltd.의 사장인 Guy T. Avellon은 말합니다. “윤활유, 다양한 코팅, 공차 및 기타 여러 가지 사항을 적용합니다. 너트를 조이는 것과 볼트 헤드를 조이는 것 사이에도 차이가 있습니다.”

제품에 관계없이 모든 것은 어셈블리가 정확하고 안전하게 작동하는 데 어느 정도의 조임력이 필요한지 계산하는 것부터 시작됩니다. 이는 조인트가 노출되는 하중 및 조건과 안전 계수에 따라 결정됩니다.

엔지니어는 부품 사이에 체결력을 성공적으로 전달하고 그 응력을 견딜 수 있는 패스너를 선택해야 합니다. 그러나 모든 패스너에는 견딜 수 있는 응력의 한계가 있습니다. 이는 패스너 재료와 단면적 및 나사산 면적을 포함한 형상의 함수입니다. 해당 한도는 초과할 수 없습니다.

목표는 지정된 조임력을 달성할 수 있을 만큼 패스너를 조이는 것이지만 패스너가 응력을 견딜 수 없을 정도로 조이지는 않는 것입니다. 필요한 토크의 양은 볼트의 형상과 나사산 윤활 여부에 따라 다릅니다. (윤활된 나사산은 조이는 동안 극복해야 할 마찰이 적기 때문에 동일한 클램핑력을 얻기 위해 더 적은 토크가 필요합니다.)

토크 사양을 정하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 볼트 접합부 설계 및 분석을 전문으로 하는 컨설팅 회사인 Peak Innovations Engineering의 수석 엔지니어인 David Archer는 "올바른 방법과 잘못된 방법"이라고 말했습니다.