볼트,너트의 풀림방지에 관한기술지침(M-41-2012)

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o 관련규격 및 자료
   - 한국산업규격 : KS B 0101 나사 용어
                           KS B 0140 나사의 조임 통칙
                           KS B 0200 나사의 표시 방법
                           KS B 0233 강제볼트, 작은나사의 기계적 성질
                           KS B 0246 나사 부품 각부의 치수의 호칭 및 기호
                           KS B 1008 볼트의 분할 핀 구멍 및 철선 구멍
                           KS B 1324 스프링 와셔
                           KS R 2033 자동차용 분할핀
    - KOSHA Code M-13-2002 죔쇠의 조임력에 관한 기술지침
    - KOSHA Code O-10-1999 볼트, 너트의 선정 및 체결 기술지침
    - 표준기계설계학(동명사, 2000년, 정선모, 한동철 공저)
    - 표준기계설계학(上)(동명사, 1996년, 정선모, 정인성 공저)
o 관련 법규․ 규칙․ 고시 등
    - 산업안전보건기준에 관한 규칙 제97조 (볼트․ 너트의 풀림방지)

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볼트,너트의 풀림방지에 관한 기술지침(M-41-2012)

 

1. 목 적

2. 적용범위

3. 용어의 정의

4. 일반사항

5. 풀림방지장치의 종류

6. 풀림방지조치 및 장치관리

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1. 목 적
이 지침은 산업안전보건기준에 관한 규칙(이하 “안전보건규칙”이라 한다) 제97조 (볼트․ 너트의 풀림방지)의 규정에 의하여 기계의 설치, 점검 또는 보수 시 볼트·너트의 풀림방지에 관한 기술적 사항을 정함을 목적으로 한다.

2. 적용범위
이 지침은 체결된 볼트·너트의 풀림방지에 대하여 적용한다.

3. 용어의 정의
(1) 이 지침에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다.
(가) “볼트(Bolt)”라 함은 원통 표면의 바깥쪽에 형성된 나사산을 말한다.
(나) “너트(Nut)”라 함은 원통 표면의 안쪽에 형성된 나사산을 말한다.
(다) “나사(Screw)”라 함은 나사산을 가진 원통이나 원뿔 전체를 말한다.
(라) “풀림(Unscrewing)”이라 함은 체결된 나사가 진동이나 충격, 운동, 하중의 변화 등이 반복될 때 의도하지 않는 상태에서 나사가 풀리는 것을 말한다.
(마) “풀림방지”라 함은 체결된 나사가 의도하지 않는 풀림이 발생하지 않도록 하는 것을 말한다.
(바) “자립조건(Self sustenance)”이라 함은 체결된 나사에 힘을 제거하더라도 풀리지 않는 조건을 말한다.
(2) 그 밖에 이 지침에서 사용하는 용어의 정의는 이 지침에 특별한 규정이 있는 경우를 제외하고는「산업안전보건법」 , 같은 법 시행령, 같은 법 시행규칙, 안전보건규칙 및 고용노동부 고시에서 정하는 바에 따른다.

4. 일반사항

4.1 볼트․ 너트의 풀림 발생원인
(1) 너트의 길이가 짧아 접촉압력이 작을 경우
(2) 주변의 진동, 충격을 받아 순간적으로 접촉압력이 감소되는 경우
(3) 나사 접합부에서 미끄럼이 반복되어 미동 마멸이 생기는 경우
(4) 주변 온도의 변화로 인해 나사가 수축, 팽창되어 나사 이음이 약해지는 경우

4.2 규격, 성능, 구조, 재료
볼트․ 너트의 풀림방지 조치에 사용하는 너트, 와셔, 분할 핀, 기타 등의 규격, 성능, 구조, 재료 등은 한국산업규격에 따른다.

4.3 나사 설계 및 제작
볼트․ 너트를 체결한 후에 힘을 제거해도 풀리지 않는 자립조건을 유지할 수 있도록 나사의 마찰각을 경사각(Lead angle) 보다 크게 한 자립상태를 감안하여 설계 하고 제작한다.

4.4 풀림방지장치 적용
볼트․ 너트를 체결한 후 체결 위치에서 풀림이 발생되지 않아야 하는 경우에 적용한다.

5. 풀림방지장치의 종류

5.1 록 너트(Lock nut)
볼트와 너트에 일정한 하중을 주어서 자립조건을 주도록 한 것으로서, 2개의 너트를 사용하여 서로 졸라매어 너트 사이를 서로 미는 상태로 하면 외부 진동에도 항상 하중이 작용되고 있는 상태를 유지한다. 나사로서의 하중은 바깥쪽 너트가 받으므로 바깥쪽 너트를 더 두껍게 하고 너트 사이 상호미는 역할을 하는 안쪽 너트를 로크너트라 한다.〈그림 1〉 참조

〈그림 1〉 로크 너트의 하중작용상태

5.2 자동 죔 너트(Self locking nut)
자동 죔 너트는 갈라진 부분이 안쪽으로 휘어져서 볼트를 압축하여 너트가풀어지지 않게 한다.〈그림 2〉 참조

〈그림 2〉 자동 죔 너트

5.3 세트 스크류(Set screw)
볼트와 너트를 체결한 후 작은 나사, 세트 스크류를 사용하여 너트가 풀어지지 않게 한다.〈그림 3〉 참조

〈그림 3〉 세트 스크류

5.4 와셔(Washer)
볼트와 너트를 체결할 때 스프링 와셔(Spring washer), 고무 와셔, 혀붙이 와셔, 톱니붙이 와셔 등 특수 와셔를 사용하여 너트가 풀어지지 않게 한다.〈그림 4〉 참조

〈그림 4〉 와셔

5.5 핀(Pin)
볼트와 너트를 체결할 때 분할 핀(Split pin), 평행 핀(Parallel pin), 테이퍼 핀(Taper pin) 등을 사용하여 너트가 풀어지지

않게 한다.〈그림 5〉 참조

〈그림 5〉 분할 핀

5.6 나일론너트
나일론너트는 너트내부에 나일론(Nylon)을 넣어 수나사가 나일론을 파고들어 변형시킴으로서 풀림을 방지한다. <그림 6> 참조

〈그림 6〉 나일론 너트

5.7 기 타
(1) 너트에 풀림방지를 위한 수지, 본드 등의 도포
(2) 너트에 용접
(3) 너트에 코킹
(4) 강선으로 주위 너트를 서로 연결하여 고정
(5) 플라스틱 소재의 볼트 끝부분을 벌어지게 한 것
(6) 풀릴 가능성이 있는 방향과 반대방향의 너트를 사용(자동차 바퀴, 선풍기 날개 체결용 나사)

 

6. 풀림방지조치 및 장치관리

6.1 풀림방지 조치
(1) 볼트․ 너트를 체결할 때에는 토크렌치 등을 사용하여 규정된 힘을 가하여 풀림을 방지한다.
(2) 기계설비에 볼트․ 너트를 체결할 때는 적합한 풀림방지장치를 선택하여 풀림을 방지한다.
(3) 나사 주변에서 발생하는 진동, 충격 등을 감소시켜 나사의 체결력을 유지시킨다.
(4) 체결된 나사부위의 온도변화를 감소시켜 수축, 팽창을 작게 하여 체결력을 강화한다.

6.2 풀림방지 장치 관리
(1) 기계설비에 체결한 볼트․ 너트의 유지관리와 별도 보관하는 볼트․ 너트, 와셔, 분할 핀 등에 대한 사전관리를 한다.
(2) 정기 또는 수시점검을 통하여 기계설비에 체결된 볼트․ 너트의 풀림상태를 확인하고 재체결하는 등 원 상태 유지를 위해 사후관리를 한다.
(3) 나사에 체결된 풀림방지장치의 부식, 파손, 망실 등을 확인한다.
(4) 볼트․ 너트를 체결할 때에는 가능한 볼트머리를 아래쪽으로 위치하도록 하여 풀림을 육안으로 확인할 수 있도록 한다.

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[첨부자료] 볼트,너트의 풀림방지에 관한 기술지침(M-41-2012)

M-41-2012 볼트너트의 풀림방지에 관한 기술지침.pdf

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