GB/T 3098.13 표준 소개

이 표준은 공칭 직경이 1mm에서 10mm인 볼트 및 나사의 토크 시험 및 최소 파괴 토크를 규정합니다. 이 표준은 기계, 자동차 및 건설 산업 분야에서 중요한 비틀림 하중 하에서의 기계적 성능 요구 사항을 체결 부품이 충족하도록 보장합니다. 이 표준은 ISO 898-7:1992를 참조하며, 속성 등급 8.8, 9.8, 10.9 및 12.9에 적용됩니다.

이 표준을 이해하면 엔지니어는 적절한 체결 부품을 선택하여 비틀림 강도 부족으로 인한 고장을 방지할 수 있습니다. 또한 볼트와 나사가 조기에 파손되지 않고 지정된 토크를 견딜 수 있는지 확인하는 정확한 테스트 방법을 제시합니다.

토크 테스트 절차

원칙

토크 테스트는 볼트나 나사를 테스트 장치에 고정하고 파손될 때까지 토크를 가한 후 파손 토크를 측정하는 방식입니다. 이 테스트를 통해 체결 부품의 비틀림 저항성을 평가하고, 지정된 값 이전에 파손되지 않고 최소 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

  • 전단 강도를 분리하기 위해 순수 비틀림 하중에 초점을 맞춥니다.
  • 재료의 무결성과 제조 품질을 검증하는 데 필수적입니다.

기구

시험 설정에는 일반적인 도표(예: 표준의 그림 1)에 나타낸 것과 같은 토크 시험 장치가 포함됩니다. 주요 구성 요소는 정확한 측정을 보장합니다.

  1. 시편의 최소 파괴 토크의 5배를 초과하지 않는 용량의 토크 렌치 또는 토크 미터.
  2. 토크 측정기의 최대 오차는 최소 파손 토크의 ±1% 이내여야 합니다.
  3. 결과에 영향을 줄 수 있는 축 방향 하중이나 마찰을 유발하지 않고 체결 부품을 고정하는 클램핑 장치.

산업 현장의 시험 환경에서 신뢰성을 유지하려면 장비 교정이 필수적입니다.

테스트 조건

시험에는 표 2에 명시된 값의 비틀림력만 적용해야 합니다. 시편은 최소 파괴 토크에 도달하기 전에 파손되어서는 안 됩니다. 정확한 결과를 얻으려면 헤드와 나사산 부분 사이의 마찰을 피해야 합니다.

  • 별도로 명시되지 않는 한 주변 온도 조건이 적용됩니다.
  • 나사산 공차 6g, 6f, 6e인 체결 부품에 적합합니다.
  • 배치 품질에 대한 통계적 신뢰도를 확보하기 위해 여러 샘플을 채취하는 것이 좋습니다.

절차

볼트 또는 나사를 고정 장치에 삽입할 때 나사산이 최소 두 개 이상 완전히 맞물리도록 하고, 고정 장치와 헤드 사이에 나사산 직경 하나 이상의 간격을 두십시오. 파손될 때까지 지속적이고 일정한 토크를 가하십시오.

  1. 시료가 미끄러지지 않도록 제대로 고정하십시오.
  2. 파손이 발생하는 토크 값을 기록하십시오.
  3. 파단면을 검사하여 개재물이나 부적절한 열처리 등의 결함을 확인하십시오.

이 방법은 재현 가능한 결과를 제공하여 생산 과정에서 품질 관리를 지원합니다.

최소 파괴 토크

최소 파괴 토크(M)B분)는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

B분 = τB분 × WP 최소

어디:

  • P 최소 = π/16 × d1분3 (비틀림 단면 계수)
  • τB분 = X × σb분 (최소 비틀림 강도)
  • d1분: 외부 나사산의 최소 직경
  • σb분최소 인장 강도
  • X: 강도 비율 (표 1 참조)

이 계산은 재료 특성과 형상을 고려하여 체결 부품이 설계 하중을 안전하게 견딜 수 있도록 보장합니다.

강도 비율 X

속성 클래스8.89.810.912.9
비율 X0.840.8150.790.75

이러한 비율은 인장 특성에 따라 비틀림 강도를 조정하여 보수적인 설계값을 보장합니다.

최소 파손 토크 값

나사산 명칭피치(mm)최소 파손 토크 MB분 (N·m)
속성 클래스
8.89.810.912.9
엠10.250.0330.0360.040.045
엠1.20.250.0750.0820.0920.1
엠1.40.30.120.130.140.16
M1.60.350.160.180.20.22
엠20.40.370.40.450.5
엠2.50.450.820.911.1
엠30.51.51.71.92.1
엠3.50.62.42.733.3
엠40.73.63.94.44.9
엠50.87.68.39.310
엠6113141617
엠7123252831
엠81.2533364044
엠8×1138424652
엠101.566728190
엠10×118492102114
M10×1.251.25758291102

참고: 해당 값은 공차 6g, 6f 및 6e의 나사산에 적용됩니다. 이는 조립 시 안전한 설치 토크를 보장합니다.

자주 묻는 질문

GB/T 3098.13에서 토크 테스트를 하는 목적은 무엇입니까?

이 시험은 소구경 볼트와 나사의 비틀림 강도를 검증하여 지정된 하중에서도 파손되지 않는지 확인합니다. 이는 전자제품이나 정밀 기계와 같이 높은 응력이 가해지는 환경에서 품질 보증에 매우 중요합니다.

체결 부품에 적합한 속성 등급을 어떻게 선택해야 하나요?

필요한 인장 및 비틀림 강도를 기준으로 선택하십시오. 예를 들어, 12.9 등급은 더 높은 값을 제공하지만 수소 취성을 방지하기 위해 주의해서 다루어야 합니다. 적용 하중 및 환경 요인을 참조하십시오.

측정된 토크가 최소 파손 토크보다 낮으면 어떻게 될까요?

이는 잠재적인 재료 결함 또는 제조상의 문제를 나타냅니다. 해당 배치를 폐기하고 부적절한 열처리 또는 나사산 형상 편차와 같은 원인을 조사하십시오.

이 표준을 10mm보다 큰 체결 부품에도 적용할 수 있습니까?

아니요, GB/T 3098.13은 직경 1~10mm로 제한됩니다. 더 큰 크기에 대해서는 GB/T 3098의 다른 부분이나 ISO 898-1과 같은 ISO 표준을 참조하십시오.

마찰은 토크 테스트 결과에 어떤 영향을 미칩니까?

헤드와 나사산 사이의 마찰은 측정된 토크 값을 과대평가하여 부정확한 평가를 초래할 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 데이터를 얻으려면 고정 장치가 이러한 간섭을 최소화하도록 설계해야 합니다.

강도 비율 X는 계산에서 어떤 역할을 합니까?

X는 비틀림 전단 강도와 인장 강도 사이의 상관관계를 나타내며 안전 계수를 제공합니다. 등급이 높을수록 X 값이 낮아지므로 취성이 증가함을 반영하여 보수적인 설계를 안내합니다.