**기 술 방**/<기술자료>

너트의 종류

미래로보텍 2008. 4. 13. 15:53

항목별 선정 요령

너트의 종류

 

 

 

  • 육각너트

    •  : 가장 일반적으로 많이 쓰이는 형상

  • 사각너트

    •  : 너트의 사용 사용장소가 습기로 인한 부식이 우려될 경우 육각너트는 머리모양이
       파손되어 분해하기 어려운 경우가 발생될 수 있다. 이러한 장소에 사용하면 분해시
       유리하다. 그러나 스패너를 사용해야 한다면 육각머리를 사용할 때에 비해 110°-120°
        정도의 스패너 회전 공간이 확보되어야 하는 불편이 있다.

  • 원형너트
      (허브 너트)

    •  : 축상에 씰이나, 패킹, 베어링등을 고정할 때 육각너트의 사용공간을 확보하기 어려운
       경우에 주로 사용되며, 너트의 외주면이나, 상면에 조립공구를 사용하기 위한 홈을
       갖고 있는 경우가 많다.

  • 나비너트

    •  : 조립 및 분해가 빈번하고, 조임력이 크지 않을 경우에 많이 사용된다.

  • 아이너트

    •  : 물체를 운반하기 위한 고리를 필요로 할 경우에 주로 사용한다.

  • 스피드너트

    •  : 철판과 같이 조립물의 두께가 얇아 볼트를 조립하기 위한 나사를 만들기 위해 주로
       사용된다. 큰 힘이 요구되는 경우에는 용접너트를 사용하기도 하지만 큰 힘이
       요구되지 않는 경우에는 간편하게 끼워 조립이 가능하다.

  • 용접너트

    •  : 용접너트란 형상에 의한 분류가 아닌 기능에 따른 분류명으로서 육각, 사각, 원형등의
       너트 좌면에 점용접 (spot welding)을 위한 돌기를 갖고 있는 형태의 너트를 말한다.
       철판과 같이 나사를 내기 힘든 곳에 미리 붙여 둠으로 작업을 용이하게 할 수 있을 때
       사용하면 유리하다.

    상면 모양

     

     

  • 평면너트(plain nut)  

    •  

    너트 외곽에 면취가 없이 직각인 형태의 너트

  • 면취너트(chamfered nut)

    •  

    너트 외곽에 면취를 줌으로써 각진 모서리를 최소화한 일반적인 형태의 너트

  • 캡너트(cap nut)

    •  

    너트 상면에 캡모양으로 볼록하게 하여 나사 구멍을 막은 형태이다. 나사의 틈새로 액체가
    누설될 우려가 있는 곳이나 외관상 볼트 끝단의 돌출을 막아 미려한 마무리를 하고자 하는 곳에
    사용하면 유리하다.

  • 록너트(lock nut)

    •  

    이완 방지를 위한 너트의 한 형태이며, 너트를 강제로 변형시켜 볼트와의 틈새를 없앰으로써
    억지 끼워 맞춤 효과를 주어 이완 방지를 하는 너트이다. 조임시 볼트와의 마찰력이 크므로
    동일한 토크로 조였을 경우 볼트의 체결력이 떨어지므로 토크 관리가 필요한 경우 이에 대한
    충분한 고려를 해야 한다.

  • 핀홈붙이너트(pin slot nut)

    •  

    볼트에 조립후 풀림 방지를 위해 분할핀을 사용할 경우 너트의 회전을 방지하기 위해 핀을
    박을 수 있는 홈을 만들어 놓은 너트이다. 분할핀은 이완 방지가 아니고 풀림방지 이므로
    다소 이완되어도 절대로 너트가 분리되어서는 안되는 부분에 선택할 수 있다.

    좌면 모양

     

     

  • 평면너트(plain nut)  

    •  

    너트 외곽에 면취가 없이 직각인 형태의 평평한 좌면으로서 면취너트에 비해 넓은 좌면을
    확보할 수 있지만, 조립시 방향을 구분해야 하는 불편이 있다. 조임 토크가 크거나 조임 물체의
    경도가 낮으면, 각진 모서리가 물체를 파고 들어가 정확한 토크관리가 어려우며 분해할 때
    애를 먹을 수도 있다.

  • 면취너트(chamfered nut)

    •  

    너트 외곽에 면취를 줌으로써 각진 모서리를 최소화한 일반적인 형태의 너트

  • 용접너트(weld nut)

    •  

    평좌면 형태에 점용접(spot welding)용 돌기를 3개 갖고 있는 형태로서 철판에 미리 용접해
    붙여 둠으로써 조립성을 좋게 하고자 할 때 선택할 수 있다. 용접시 열변형에 의해 나사의
    정밀도가 떨어질 수 있으므로, 탭을 다시 내거나 탭핑나사를 사용 하는 것이 좋다.

  • 와셔붙이너트(washer nut)

    •  

    평좌면 형태의 너트에 와셔를 붙여 놓은 형태로서 와셔를 반드시 사용해야 할 곳에
    와셔 결합 공정을 생략할 수 있어 유리하다고 판단될 때 선택할 수 있다.

  • 플랜지너트(flange nut)

    •  

    너트의 좌면을 넓게 확보하기 위한 플랜지를 붙인 형태의 너트로서 이완방지를 위한
    돌기(serration)를 붙인 형태도 있다. 돌기가 있는 경우 조임토크에 비해 풀림토크가
    매우 크므로 해체하는데 어려움을 겪을 수 있다.

    호칭경

     


    너트의 호칭경은 수나사의 바깥 지름으로 표시하며, 미터계 나사의 경우 지름 앞에 M자를 붙여
    호칭경으로 사용한다.

    예)M1, M1.2, M1.4, M1.6, M1.8, M2, M3, M3.5, M4, M5, M6, M8, M10, M12, M16, M20, M24, M30등

    피치

     


    피치란 나사산과 산의 거리를 말하며 1회전시 전진거리를 의미하기도 한다.
    각 호칭경에 따라 선택가능한 나사 피치의 종류가 보여 지며 각 호칭경에 따라 정해진 표준 피치를
    선택하는 것이 좋습니다.

    피치예) 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 1.0, 1.25, 1.5, 1.75, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5

     

    【 미터나사의 호칭경 크기별 표준 피치예 】

    크기

    M3

    M4

    M5

    M6

    M8

    M10

    M12

    M16

    M20

    M24

    M30

    피치

    0.5

    0.7

    0.8

    1.0

    1.25

    1.5

    1.75

    2.0

    2.5

    3.0

    3.5

     


    유니파이나사

    -

    인치나사의 표준으로서 미국, 영국, 캐나다등지에서 주로 사용된다.
    나사산의 각도는 미터나사와 같이 60도이나 호칭경의 지름을 인치로 나타내며, 피치는 1인치당의
    나사산수로 나타내거나, 1인치를 나사산수로 나눈값을 사용한다.

     

    【 유니파이나사의 호칭경 크기별 표준 피치예 】

    크기

    No 2

    No4
    No5

    No6
    No8

    No10

    1/4

    5/16

    3/8

    1/2

    1

    피치

    56

    40

    32

    24

    20

    18

    16

    13

    8

    전체높이

     


    선택된 호칭경과 피치에 따라 선택할 수 있는 너트 높이의 종류가 나타나게 된다.

    예) 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 90, 100,      120

    나사부 높이

     


    전체높이에서 필요한 나사부의 높이를 선택하면 된다.

    강도

     


    선택된 나사의 호칭경에 따라 선택가능한 강도가 표시되며 필요한 강도를 선택한다.

    예) 보통높이 너트 : 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12
    예) 낮은 너트 : 04, 05

    나사 줄수

     


    나사 1회전시 전진 거리는 피치x줄수 가 된다. 흔히 보는 나사는 거의 1줄 나사이며, 2줄나사 혹은 3줄
    나사를 선택할 수 있다. 조립 및 분해 속도가 빠른 장점이 있다.

    정밀도

     


    KS에서는 미터나사는 1급, 2급, 3급으로 나누고 있으며, 유니파이 나사의 경우 수나사는 3A, 2A, 1A를 암나사의 경우는 3B, 2B, 1B를 사용한다. 일반적으로 외국에서는 ISO의 공차등급을 사용하므로 국제화 시대에 맞춰 수출을 생각하는 업체는 ISO등급을 사용하고 있다. 여기서는 업체의 편의에 따라 양쪽을
    혼용하고 있으므로 혼동이 없이 사용하길 바란다.

    나사표준

     


    나사를 표시하는 모든 치수의 기본 치수들을 사용한 단위표준을 말하며 미터계와 인치계가 있다.

    표면처리

     

     

  • 무처리  

    •  

    나사 제조후 특별한 처리를 하지 않고 단지 방청유만 도포한 것으로 녹 발생에 대한 대비가 전혀 없는 사양이다.

  • 인산염 피막처리

    •  

    일반적으로 많이 쓰이는 검은색 피막으로써, 도금 두께에 따라 방청효과가 달라진다. 노란색과 흰색의 아연도금이 사용되고 있으며, 도금 두께에 따라 방청효과가 달라진다. 도금 두께가 두꺼워지면 수소취성이 나타나 부러지기 쉽다. 따라서, 반드시 탈수소 공정을 거쳐야만 한다. 간혹 업체의 관리소홀로 탈수소가 제대로 되지 않아 문제를 일으킬 수도 있으므로 주의해야 한다.

  • 다크로

    •  

    밝은 회색의 표면리 방식으로써, 방청 효과도 우수하나, 표면의 박리 현상(peel off coating)에 의해
    악영향을 받을 수 있는 장소에는 사용하지 않는 것이 좋다.

    재질

     


    초기선택은 강재로 되어 있으나, 엔진의 배기관과 같이 고열에 노출되는 부위는 소착되어 분해가
    어려워지므로 황동너트를 사용하기도 한다. 즉, 용도에 따라 강재 너트가 아닌 다른 재질을
    선택할 수 있다.

     

     

    풀림방지 너트의 종류 및 특성

     

    나사 변형형  

     


    나사산을 일부 변형시켜 나사가 조여질 때 다시 원래대로 복원되면서 그 탄성으로 마찰력을 증대시켜 풀림 방지를 꾀하는 형태로서, 다양한 형태로 찌그러 뜨리고 있다.

     
     

     

  • 120도 각도로 3곳을 국부적으로 변형시켜놓음으로써 풀림방지를 꾀하는 너트의 예
    •      
     

     


  • 작은 홈을 낸후 안으로 변형시켜 놓아 조이면 벌어지지 않으려는 힘으로 풀림방지를 꾀하는 예
    •      
     

     


  • 120도 각도로 3곳을 넓게 눌러 변형시켜 풀림방지를 꾀하는 예

    •  

    보조재 삽입형  

     


    별도의 물질을 삽입하여 그 물질이 변형되면서 마찰 증대가 이루어져 풀림 방지를 꾀하는 형


     

     


  • 나일론 인서트를 넣어 수나사가 나일론을 파고 들어가 변형시킴으로써 풀림방지를 꾀하는 예
    •      
     

     


  • 판스프링을 넣어 수나사의 피치만큼 스프링이 변형되며 나사산을 눌러 풀림방지를 꾀하는 예

    •  

    고정형  

     


    분할핀이나 혀붙이 와셔등을 사용하여 너트가 회전되지 못하도록 물리적으로 고정하는 형


     

     


    강도

     

    너트 등급별 사용 가능 볼트

     

     

     
    너트나 볼트의 강도 등급에 의해 추천되고 있는 조임 토크로 조여서 문제가 없이 사용하기 위해서는 상호 유사한 등급이거나 상위 등급이어야 적정토크로 조였을 때에도 문제가 없이 사용될 수 있다.

    너트 강도

    사용가능한 볼트 강도

    4

    3.6, 4.6, 4.8

    5

    5.6, 5.8

    6

    6.8

    8

    8.8

    9

    8.8

    10

    10.9

    12

    12.9

     

     

     

    강도의 표시

     


    너트 강도는 조립된 볼트가 견딜 수 있는 최대 응력의 크기를 표시한다. 즉, 너트에 끼워 사용할 수 있는 볼트의 최대강도를 너트의 강도로 표시하며, 기호 표시는 다음과 같다.

    【 너트강도의 표시 (KS B 0234, ISO 898) 】

    보통 높이너트

      4, 5, 6, 8, 9, 10, 12

    낮은 너트

      04, 05


    참고)

    보통 높이 너트 : 너트의 호칭높이가 0.8d 이상인 너트
                           (완전나사부의 길이가 0.6d 이상)
    낮은 너트 : 너트의 호칭높이가 0.5d 이상 0.8d 이하 인 너트
                    (완전나사부의 길이가 0.4d 이상 0.6d 이하) 

     

     

    너트강도 구분 및 기계적 성질

     


    보통 높이 너트 - 미터계 보통나사 (KS B 0234, ISO 898)

    강도구분

    나사
    호칭경

    스타일 1

    스타일 2

    보증
    하중
    응력
    N/㎟

    경도

    열처리
    유무

    보증
    하중
    응력
    N/㎟

    경도

    열처리
    유무

    Hv

    HRc

    Hv

    HRc

    초과

    이하

    최소

    최대

    최소

    최대

    최소

    최대

    최소

    최대

    4

    -

    16

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    16

    39

    510

    117

    302

    -

    30

    무

    5

    -

    4

    520

    130

    302

    -

    30

    무

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    4

    7

    580

    7

    10

    590

    10

    16

    610

    16

    39

    630

    146

    302

    6

    -

    4

    600

    150

    302

    -

    30

    무

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    4

    7

    670

    7

    10

    680

    10

    16

    700

    16

    39

    720

    170

    302

    8

    -

    4

    800

    170

    302

    -

    30

    무

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    4

    7

    810

    188

    302

    7

    10

    830

    10

    16

    840

    16

    39

    920

    233

    353

    38

    유

    9

    -

    4

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    900

    170

    302

    -

    30

    무

    4

    7

    915

    188

    302

    7

    10

    940

    10

    16

    950

    16

    39

    920

    10

    -

    4

    1040

    272

    353

    28

    38

    유

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    4

    7

    7

    10

    10

    16

    1050

    16

    39

    1060

    12

    -

    4

    1150

    295

    353

    31

    38

    유

    1150

    272

    353

    28

    38

    유

    4

    7

    7

    10

    1160

    1160

    10

    16

    1190

    1190

    16

    39

    -

    1200

     

    보통 높이 너트 - 미터계 세목나사 (KS B 0234, ISO 898)

    강도구분

    나사
    호칭경

    스타일 1

    스타일 2

    보증
    하중
    응력
    N/㎟

    경도

    열처리
    유무

    보증
    하중
    응력
    N/㎟

    경도

    열처리
    유무

    Hv

    Hv

    초과

    이하

    최소

    최대

    최소

    최대

    4

    -

    39

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    5

    -

    39

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    6

    -

    7

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    7

    10

    770

    188

    302

    무
    (유)

    10

    16

    780

    16

    33

    870

    170

    33

    39

    930

    8

    -

    7

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    7

    10

    955

    250

    353

    유

    890

    195

    302

    무

    10

    16

    16

    33

    1030

    295

    -

    -

    -

    -

    33

    39

    1090

    9

    -

    39

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    10

    -

    7

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    7

    10

    1110

    295

    353

    유

    1055

    250

    353

    유

    10

    16

    16

    33

    -

    -

    -

    -

    1080

    260

    33

    39

    12

    -

    7

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    7

    10

    1200

    295

    353

    유

    10

    16

    16

    33

    -

    -

    -

    -

    33

    39

    (유) 열처리를 해도 됨

    낮은 너트 (KS B 0234, ISO 898)

    강도구분

    나사
    호칭경

    보통나사

    세목나사

    보증
    하중
    응력
    N/㎟

    경도

    열처리
    유무

    보증
    하중
    응력
    N/㎟

    경도

    열처리
    유무

    Hv

    HRc

    Hv

    초과

    이하

    최소

    최대

    최소

    최대

    최소

    최대

    04

    -

    7

    380

    188

    302

    -

    30

    무

    -

    -

    -

    -

    7

    39

    380

    188

    302

    무

    05

    -

    7

    500

    272

    353

    27.8

    36

    유

    -

    -

    -

    -

    7

    39

    500

    272

    353

    유

     

     

     

     

    너트강도의 시험

     

     


    너트 강도의 시험은 열처리로 경화 시킨 시험봉(mandrel)에 조립하여 시험봉에 기준 응력이 생기는 하중까지 힘을 15초간 가하였을 때, 너트가 파손되거나 나사산이 변형되지 않아 힘을 제거한 다음에는 너트를 손으로 돌려 뺄 수 있어야 한다. 단, 최초의 1/2회전은 공구를 사용해서 풀어도 된다. 이렇게 측정된 응력의 크기에 따라 강도등급을 부여하게 되다.

     

     

     

     

     

     

    너트강도의 구분 기호

     


    너트 강도를 구분하는 기호의 표시는 너트의 강도 등급을 숫자로 각인하거나, 등급을 대신할 수 있는 대용기호를 사용할 수 있다. 각인의 위치는 윗면, 좌면, 또는 측면에 할 수 있으며, 음각으로 한다.

     

    음각의 표시는 점(dot)표시와 홈(slot)표시의 두가지로 이루어지며, 점 표시는 상면을 표시하는 기준점이 된다. 홈 표시가 어디에 있는가에 따라 강도등급이 달라지게 되며, 시계를 연상하면 쉽게 기억할 수 있다. 점 표시를 시계의 12시 표시로 생각하고 시계에 쓰여져 있는 숫자를 생각하면서 홈 표시의 위치에 있을 시계의 숫자를 기억하면 된다. 육각너트이므로 변과, 꼭지점을 하나씩 숫자를 붙여 나가면 12가 된다. 다행히 나사등급도 12 이므로 이를 기억하면 된다.

    단, KS에는 강도 4, 5 는 각인을 하지 않도록 하고 있어 너트에 아무 표시가 없다면 강도 4나 혹은 5 정도로 생각하면 된다. 기타등급의 경우 ISO 898과 표기방식이 같다.

    .

     

    탄소강 계열의 나사

    너트 상면의 강도 구분 표시예 - ISO 898 part 2
     

    강도등급

    04

    05

    4

    숫자기호

    04

    05

    4

    대용기호

     

    강도등급

    5

    6

    8

    숫자기호

    5

    6

    8

    대용기호

     

    강도등급

    9

    10

    12

    숫자기호

    9

    10

    12

    대용기호

     

    【 너트강도의 표시 (DIN 267 part 4) 】

    강도등급

      4

    5

    6

    8

    10

    12

    표시기호

    |4|

    |5|

    |6|

    |8|

    |10|

    |12|

    표시예

    스텐레스강 계열의 너트

     

    계열

    구분

    강도

    최소인장강도
    (N/mm2)

    오스테나이트계

    A1

    50

    500

    A2, A3

    70

    700

    A4, A5

    80

    800

    표시예