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보통 공구 쓰시면서 많이 보고 들으시는 토크라는 단위에
대해서 이과장이 한 번 정리해보았습니다^^
이 영상을 보시고 토크 값에 대한 이해가 조금이나마 생기신다면
공구선택이나 작업에 도움이 되시리라 믿습니다^^
감사합니다.
ชื่อการใช้งานที่จัดตั้งขึ้นสําหรับเครื่องมือ
giải thích rất rõ ràng
工具的使用说明

#지식#토크값#완전정복#

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토크 계산기 | Torquelator by Nord-Lock Group

안녕하세요! 이 앱에서 볼트 체결에 필요한 토크 값을 계산할 수 있습니다. 또한 결과값을 스마트기기에 저장하여 활용하실 수 있습니다.

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Source: torquecalculator.nord-lock.com

Date Published: 7/16/2022

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볼트의 적정 체결 축력, 체결 토크 – 한국미스미

볼트로 체결 할 때의 체결 축력 및 피로 한도; 체결 축력 및 체결 토크의 계산; 계산 예; 초기 체결력과 체결 … 1.25, 토크 렌치, 망간 인산염, 무 처리 또는 인산염 …

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Source: kr.misumi-ec.com

Date Published: 6/24/2022

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토크 변환기 | Bossard Korea

설명: 우선, 변환할 각 토크 단위를 선택합니다. 그 다음, 두 필드 중 하나에 숫자를 입력합니다. 변경/입력할 때마다 결과값이 자동으로 변환됩니다.

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Source: www.bossard.com

Date Published: 6/11/2021

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볼트 역학과 체결 토크 계산 – 이엔지베이(ENGBAY)

우리가 볼트를 체결할 때 사용하는 토크렌치의 토크 값의 근거는 무엇일 까요? 볼트를 체결함에 따라 볼트 몸통에 작용하는 인장 응력(예하중, 프리텐션) …

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Source: csengineering.tistory.com

Date Published: 8/11/2022

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주제에 대한 기사 평가 토크 렌치 토크 값 계산

  • Author: 공구브라더스(09brothers)
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  • Date Published: 2018. 4. 15.
  • Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=cbUuEJejQy8

볼트의 적정 체결 축력, 체결 토크

(!)Microsoft사의 Windows7은 2020년 1월 14일부터 서비스 종료 예정으로, 본 사이트에서는 2019년 12월 15일부터 권장 환경 대상에서 제외됨을 알려드립니다.

토크 변환기

다음 보싸드 온라인 토크 변환기를 사용하여 N, dyne, K·f, oz·f 등의 단위를 쉽게 변환할 수 있습니다.

kilonewton meter newton meter newton centimeter newton millimeter dyne meter dyne centimeter dyne millimeter kilogram force meter kilogram force centimeter kilogram force millimeter gram force meter gram force centimeter gram force millimeter ounce force foot ounce force inch pound force foot pound force inch ▲ = kilonewton meter newton meter newton centimeter newton millimeter dyne meter dyne centimeter dyne millimeter kilogram force meter kilogram force centimeter kilogram force millimeter gram force meter gram force centimeter gram force millimeter ounce force foot ounce force inch pound force foot pound force inch ▼

설명: 우선, 변환할 각 토크 단위를 선택합니다. 그 다음, 두 필드 중 하나에 숫자를 입력합니다. 변경/입력할 때마다 결과값이 자동으로 변환됩니다.

토크 변환

토크는 회전 운동을 하는 레버암(lever arm)에 가해지는 힘의 복합적, 물리적 변수입니다. 렌치에 수직으로 힘을 가한 볼트 조립의 결과는 뉴튼미터[Nm] 단위의 토크 M = 힘 = 레버 암이 됩니다.

약어

볼트 역학과 체결 토크 계산

볼트 역학과 체결 토크 계산

볼트를 체결하기 위해 필요한 힘은 어떻게 계산될 까요?

우리가 볼트를 체결할 때 사용하는 토크렌치의 토크 값의 근거는 무엇일 까요?

볼트를 체결함에 따라 볼트 몸통에 작용하는 인장 응력(예하중, 프리텐션)은 어떻게 계산될까요?

1. 볼트 역학 – 체결력과 토크

볼트를 조이거나 풀 때, 아래 그림처럼 접선 방향의 회전력 P가 작용하고 경사면을 따라 밀어 올리는 과정에서 수직하중 Q가 작용하게 됩니다.

이때의 경사면에 따른 경사각 λ는 볼트의 리드각을 의미합니다.

볼트를 조이는 힘 P는 축 방향에 직각인 유효 지름 d2의 접선 방향으로 작용합니다.

이때 축 방향 하중 Q는 유효 지름의 나선 위에 작용한다고 생각할 수 있습니다.

결과적으로 볼트를 조이는 힘 P에 따라 볼트 몸통에는 축 방향 하중 Q가 작용한다고 할 수 있습니다.

여기서 조이는 힘 P는 체결력과 연관되고, 축 방향 하중 Q는 예하중(프리텐션)과 연관됩니다.

이때 마찰계수 μ와 수직력의 곱인 마찰력은 운동을 방해하는 방향으로 작용합니다.

위 그림을 참고하여 힘의 평형방정식을 통해 P와 Q의 관계식을 구해보겠습니다.

여기서 F는 마찰력, λ는 리드각을 의미하므로

Y 축에 대한 힘 평형방정식을 정리하면

X 축과 Y 축의 힘 평형식을 연립하여 정리하면,

마찰계수 μ와 마찰각 ρ 사이의 관계식은,

이므로

이때 리드각 λ, 피치 p와 유효지름 d2의 관계는

이므로 회전력 P는 아래로도 표현될 수 있습니다.

따라서 나사를 조일 때 필요한 체결 토크 T는 아래와 같습니다.

해당 내용은 사각나사 볼트의 내용이므로 삼각나사에 대한 내용으로 풀어보겠습니다.

삼각나사는 나사면이 경사져 있으므로 위에서 언급한 축 방향 힘 Q와 삼각나사의 경사면에 작용하는 수직력 R 과의 관계는 아래와 같습니다.

삼각나사의 나사면에 작용하는 마찰력 F는,

따라서 삼각나사와 사각나사 볼트의 차이는 마찰계수의 차이로 설명할 수 있습니다.

즉, 삼각나사의 마찰력이 사각나사의 마찰력보다 크므로 체결용 나사로는 사각나사 볼트보다 삼각나사 볼트가 더욱 유리합니다.

2. 체결 토크 계산

그런데 실제로 나사를 조일 때에는 너트 면의 마찰도 작용하므로 더욱 큰 토크가 필요합니다.

일반적으로 나사산의 마찰에 의한 저항이 40% 정도이고, 자리면의 마찰에 의한 저항이 50% 정도 작용합니다.

따라서 실제로 볼트를 체결하는데 필요할 토크 T는 아래와 같습니다.

<최종공식>

여기서, μn은 너트 또는 볼트 머리의 자리면, 와셔 면의 마찰계수이며 rn, dn은 해당 면의 평균 지름을 나타냅니다.

3. 결론

기계 구조물 설계자라면 볼트 체결력을 계산하는 경우가 빈번히 발생합니다.

제품 제작 시에 필요한 체결 토크를 시방서에 기입해야 할 경우나, 제품 매뉴얼에 유지 보수를 위한 볼트 체결 토크를 제시해 줘야 하기 때문입니다.

일반적으로 볼트 항복강도의 60~70%에 상당하는 예하중(프리텐션)이 작용할 수 있도록 체결 토크를 산정합니다.

체결 토크 계산에서 가장 중요한 변수는 마찰계수이므로 볼트 나사산 도금, 윤활의 종류에 맞는 마찰계수를 적용하여 체결 토크를 계산해낼 수 있어야 합니다.

엑셀 서식을 활용해 필요 축 하중을 달성하기 위한 체결 토크를 계산할 수 있습니다.

이상으로 볼트 역학과 체결 토크 계산에 대해서 알아보았습니다.

다음 포스팅에는 체결 토크와 볼트 예하중(프리텐션)간의 관계를 구조해석 실험을 통해 알아보도록 하겠습니다.

감사합니다.

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