의 디자인 합금 구조 스틸 볼트 스레드 형상 및 표면 마감과 같은 요소를 포함하여 구조 응용 분야에서 전반적인 강도, 성능 및 내구성을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 이러한 설계 측면이 볼트의 강도에 어떻게 영향을 미치는지는 다음과 같습니다.
1. 스레드 형상 :
스레드 피치 및 깊이 : 스레드의 피치 (스레드 사이의 거리)와 스레드 깊이는 볼트의 하중 분포와 강도에 직접적인 영향을 미칩니다. 더 작은 스레드 (더 작은 피치)는 더 작은 표면적이 더 많은 스레드가 참여할 수있게하여 볼트를 따라 응력의 분포를 향상시키기 때문에 하중을 함유하는 용량이 더 높습니다. 그러나 더 큰 피치를 가진 거친 스레드는 빠르고 쉽게 설치할 수 있지만 더 미세한 스레드만큼 효과적으로 응력을 분배하지 않아 부하 하에서 볼트의 강도에 영향을 줄 수 있습니다.
스레드 프로파일 : 스레드 프로파일의 형상은 날카 롭거나 둥근 디자인이든 스레드의 뿌리의 응력 집중에도 영향을 미칩니다. 날카로운 실 프로파일은 응력 집중력이 높아져 주기적 하중 하에서 피로 실패로 이어질 수 있습니다. 반면에 둥근 실 프로파일은 이러한 응력 농도를 줄이고 볼트의 피로 강도와 전반적인 내구성을 향상시키는 데 도움이됩니다.
스레드 참여 길이 : 짝짓기 구성 요소 (예 : 너트 또는 탭 구멍)의 스레드 참여 길이는 볼트의 전단 강도 및 인장 강도에 영향을 미칩니다. 더 긴 스레드 참여는 힘 분포를위한 더 많은 영역을 제공하여 특히 고 부하 응용 분야에서 볼트의 전반적인 강도와 느슨하게 또는 스트리핑에 대한 저항을 증가시킵니다.
2. 표면 마감 :
표면 거칠기 : 볼트 표면의 거칠기 또는 부드러움은 피로 저항과 마찰 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 부드러운 표면 마감은 설치 중 마찰을 줄여 볼트를 조이고 원하는 장력을 달성 할 수 있습니다. 또한, 더 부드러운 표면은 응력 농축기의 형성을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 응력 집중기의 형성은 응력이 특히 주기적 하중에서 고장으로 이어질 가능성이 높은 볼트의 영역입니다.
표면 경도 : 볼트 표면의 경도는 내마모성과 하중 하에서 변형에 저항하는 능력에 중요한 역할을합니다. 강화 된 표면은 특히 스트레스가 많은 환경에서 볼트의 강도를 크게 증가시킬 수 있습니다. 그것은 표면이 쉽게 변형되는 것을 방지하는 데 도움이되며, 이는 특히 무거운 힘이나 진동에 따른 응용 분야에서 고장으로 이어질 수 있습니다.
코팅 및 도금 : 보호 코팅 (아연 도금, 아연 도금 또는 인산염 등)의 적용은 부식에 대한 볼트의 저항을 향상시켜 시간이 지남에 따라 볼트를 약화시키고 강도에 영향을 줄 수 있습니다. 코팅은 또한 더 부드러운 표면을 제공하여 조임 중에 볼트의 마찰 특성을 향상시킵니다. 그러나 특정 코팅은 치수를 약간 변경하거나 하중 분포 및 조임 토크에 영향을 미치는 마찰 계수를 도입 할 수 있습니다.
패시베이션 또는 샷 피닝 : 산화물 층을 제거하기 위해 수파화와 같은 공정 (표면에 압축 응력을 도입하기 위해)은 볼트의 피로 강도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 샷 피닝은 표면을 압축하고 균열 개시 위험을 줄임으로써 볼트를 강화시켜 동적 하중 하에서 전체 내구성을 향상시킵니다.
3. 스레드 맞춤 및 공차 :
볼트와 너트 또는 홀 사이에 맞는 것 : 볼트 스레드와 짝짓기 너트 또는 탭 구멍 사이의 정확한 맞춤은 파스너의 인장 강도 및 하중 부유 용량에 영향을 미칩니다. 타이트한 공차는 볼트와 너트 또는 구멍 사이의 재생을 줄이려면 강도 집중력과 하중 하에서 최종 고장으로 이어질 수 있습니다. 느슨한 맞춤은 연결이 약하고 볼트 조인트의 전반적인 강도를 줄일 수 있습니다.
4. 볼트 길이와 직경 :
직경 : 볼트의 직경은 인장 강도와 직접 관련이 있습니다. 직경이 큰 볼트는 파손되거나 변형되지 않고 더 높은 하중을 처리 할 수 있습니다. 이는 단면적이 더 크면 볼트의 하중 부유 용량을 증가시키기 때문입니다. 그러나, 증가 된 직경은 또한 특히 나사산 부분에서 높은 강도를 유지하고 잠재적 약점을 예방하기 위해보다 정확한 제조 공차를 요구합니다.
길이 : 볼트의 길이도 강도에 기여합니다. 더 긴 볼트는 스레드 참여를 위해 더 많은 표면적을 제공하여 힘의 분포를 향상시킵니다. 그러나 과도하게 긴 볼트는 스레드 스트레치 또는 과도한 문제로 이어질 수있어 효과적인 강도를 줄일 수 있습니다. 길이는 응용 프로그램을 위해 적절하게 설계되어야합니다.
5. 예압 및 텐션 :
볼트의 설계, 특히 스레드 형상 및 표면 마감 측면에서 볼트의 설계는 얼마나 많은 예압 또는 장력을 안전하게 적용 할 수 있는지에 영향을 미칩니다. 올바르게 장력이있는 볼트는 하중 분포와 동적 하중 하에서 느슨한 저항을 향상시킬 수 있습니다. 표면이 부드러워지고 나사산이 더 정확하게 절단 될수록 예압이 일관되게 될 수 있으며, 이는 구조적 응용 분야에서 볼트의 강도와 성능을 직접 향상시킵니다.
6. 피로 및 주기적 하중 저항 :
스레드 설계 및 표면 마감은 볼트의 피로 실패에 대한 저항에 크게 기여하며, 이는 반복적이거나 주기적 하중이 적용되는 응용 분야에서 중요합니다. 적절하게 설계된 스레드 프로파일과 매끄러운 표면 마감재는 균열이 동적 하중 조건에서 시작 및 전파 될 수있는 잠재력을 줄여서 시간이 지남에 따라 피로 고장에 더욱 저항력을 갖습니다 .3
