세트 스크루 규격은 축을 한 번도 언급하지 않습니다
누군가 r/AskEngineers에 둥근 축 위에서 부품이 헛도는 것을 어떻게 막느냐고 물었고, 몇 분 만에 좋은 목록을 받았습니다. 키, 스플라인, 세트 스크루, 분할 칼라, 콜릿, 그다음 억지 끼워맞춤, 그리고 아무도 다시 분해할 생각이 없는 체결부를 위한 용접과 접착제. 목록은 맞습니다. 하지만 눈앞의 데이터시트가 실제로 그중 무엇을 설명하는지는 알려 주지 못하며, 세트 스크루의 경우 답은 그 어느 것도 아닙니다.
등급은 경도이며, 실제로는 하나뿐입니다
세트 스크루에는 ISO 898의 별도 부가 있는데, 제목부터 놀랍습니다. 인장 응력을 받지 않는 세트 스크루 및 유사한 나사 체결 부품입니다. 등급은 14H, 22H, 33H, 45H이며, 숫자는 최소 비커스 경도의 10분의 1이고, 기계적 성질 표 전체가 경도로 되어 있습니다.
| 등급 | HV 10 최소 | HV 10 최대 | 재료 |
|---|---|---|---|
| 14H | 140 | 290 | 탄소강 |
| 22H | 220 | 300 | 탄소강, 담금질 뜨임 |
| 33H | 330 | 440 | 탄소강, 담금질 뜨임 |
| 45H | 450 | 560 | 합금강, 담금질 뜨임 |
그런데 이 표의 각주 하나가 선택지 대부분을 없애 버립니다. 14H, 22H, 33H 등급은 육각 구멍붙이 세트 스크루에 적용하지 않습니다. 서랍 속에 있는 육각 구멍 세트 스크루는 45H입니다. 고를 것이 없습니다. 육각 구멍붙이 세트 스크루 옆에 등급을 적는 것은 그것이 가질 수 있는 유일한 값을 받아 적는 일입니다.
이것은 볼트 머리에 찍힌 숫자와는 성격이 다릅니다. 볼트 머리의 두 숫자는 인장 강도와 항복비를 나타내며, 그 선택은 실제 선택입니다. 그 숫자가 무엇을 약속하는지는 8.8 또는 A2-70에서 다룹니다.
유일한 강도 시험은 토크이며, 시험은 세트 스크루보다 단단한 블록에서 합니다
ISO 898-5에는 경도 외에 기계적 시험이 딱 하나 있으며, 그것도 45H 육각 구멍붙이 세트 스크루에만 적용됩니다. 보증 토크입니다. 표는 크기별 토크를 제시하는데, M3에서 0.9 N·m이고, 시험에 쓸 세트 스크루의 최소 길이도 함께 주며 이 길이는 끝 모양에 따라 다릅니다.
무엇에 체결해 시험하는지 보십시오. 블록의 경도는 최소 50 HRC이고, 암나사의 공차 등급은 일반적인 6H가 아니라 범위에서 빡빡한 쪽인 5H입니다. 규격이 묻는 질문은 하나입니다. 이 세트 스크루가 육각 구멍이 뭉개지거나 나사가 파손되지 않고 고정에 필요한 토크를 견디는가. 나사를 시험하는 것이지, 고정력을 시험하는 것이 아닙니다.
일반적인 6H 대신 5H를 쓰는 것은 사소한 부분이 아닙니다. 규격이 실험에서 나사산 틈새를 제거해 결과가 세트 스크루 자체에 속하도록 한 것이며, 나사산 공차 등급이 바로 그런 용도로 존재합니다.
그러니 규격에는 고정력이 없습니다. 처음부터 끝까지 읽어도 축은 나오지 않습니다. 축의 지름도, 경도도, 표면도, 부품이 미끄러지기 전까지 체결부가 전달할 토크도 없습니다. 고정력 표는 존재하고 유용하지만, 그것은 제조사가 자사 세트 스크루를 자사 시험 축에 대고 시험한 결과이며, 그 조건은 그 시험에 속한 것입니다.
규격이 스스로 밝힌 적용 제외 대상
적용 범위는 자신이 하지 않는 일에 대해 이례적으로 직설적입니다. ISO 898-5는 다음이 필요한 세트 스크루에는 적용되지 않습니다.
- 규정된 인장 응력. 세트 스크루가 인장을 받게 된다면 해당 문서는 ISO 898-1이며, 그 부품은 다른 부품입니다.
- 용접성.
- 내식성. 스테인리스 세트 스크루는 이 규격의 등급 밖에 있습니다.
- +300 °C 초과 또는 −50 °C 미만에서의 사용. 별도의 주석은 쾌삭강으로 만든 세트 스크루를 +250 °C 이상에서 사용하지 않아야 한다고 덧붙입니다.
- 2026-09-12 정정. 위의 두 수치는 이 페이지를 위해 읽은 1998년판 미리보기에서 나온 것입니다. 현행 제3판인 ISO 898-5:2012는 +150 °C 초과 또는 −50 °C 미만의 온도를 견디는 능력은 규정하지 않는다고 밝힙니다. +300 °C는 −50 °C에서 +150 °C 범위를 벗어나면 숙련된 체결 부품 금속 전문가와 상의하라는 주석의 상한으로만 남아 있습니다. 이 차이는 위의 모터와 기어박스 사례에 정확히 해당합니다. 스테인리스 대응 규격이 어디서 끝나는지, 그리고 홈붙이 세트 스크루에는 왜 토크 시험이 전혀 없는지는 홈붙이 세트 스크루 페이지에 있습니다.
마지막 두 항목은 모터나 기어박스 이야기를 할 때 기억해 둘 만합니다. 열원 근처의 축에 세트 스크루를 쓰는 배치는 흔하고, 그 세트 스크루가 아마 만들어졌을 쾌삭강은 등급보다 상한이 낮기 때문입니다.
끝 모양은 별도의 규격이며, 기능의 전부입니다
흔히 쓰는 네 가지 끝 모양은 네 개의 문서입니다. ISO 4026 평끝, ISO 4027 뾰족끝, ISO 4028 막대끝, ISO 4029 오목끝이며, 각각 DIN 913, 914, 915, 916에 대응합니다. 현행 ISO 4027은 끝 모양의 이름을 원뿔대로 바꾸었으므로, 도면 주기와 카탈로그가 다를 때 알아 두면 좋습니다.
따라서 육각 구멍붙이 세트 스크루 M6×8이라고만 적힌 도면은 세트 스크루가 축에 닿았을 때 무엇을 하는지에 대해 아무것도 말하지 않은 셈이며, 조립품을 다시 분해할 수 있는지를 정하는 것이 바로 그 부분입니다.
아래의 형상은 규격에서 나온 것입니다. 그 결과는 규격 조항이 아니라 엔지니어링 관행이며, 선택이 중요한 이유가 여기에 있습니다.
- 오목끝은 매끈한 축에서 기본 선택입니다. 테두리가 파고들어 고정력이 생기고, 자국 주위에 턱이 솟아오릅니다. 이 턱이 나중에 허브가 빠져나가는 것을 막아 줍니다.
- 뾰족끝은 축에 맞는 자리가 필요합니다. 자리가 있으면 위치를 잡고 잘 고정합니다. 없으면 분화구를 파 놓아 다음 조립 때 그 자리를 다시 찾아야 합니다.
- 막대끝은 원통형으로 연장된 끝입니다. 드릴 구멍에 넣거나 밀링한 평면에 대고 쓰며, 이때 하중은 마찰이 아니라 그 형상에 대한 지압으로 전달됩니다. 핀에 가장 가까운 형태이며, 핀이 왜 다른 이야기인지는 나사는 위치를 잡지 못한다에서 다룹니다.
- 평끝은 손상이 가장 적고 고정력도 가장 약합니다. 축을 계속 정비할 수 있어야 할 때의 선택이며, 대개 평면에 대고, 대개 마찰이 일을 한다는 전제로 씁니다.
이름 없는 부품
같은 서브레딧의 또 다른 글은 세트 스크루가 축에 자국을 내지 않도록 그 아래에 넣는 작은 구리, 황동 또는 플라스틱 조각을 무엇이라 부르느냐고 물었습니다. 질문자는 끝이 부드러운 일체형 세트 스크루를 말하는 것이 아니라 따로 노는 그 조각을 말하는 것이며, 도면에 쓸 단어가 필요하다고 분명히 했습니다.
댓글 33개가 달렸지만 합의는 없었습니다. ‘shim’이 추천 수에서 앞섰지만, 심은 위치를 조정하고 스페이서는 간격을 띄우는 것이며 두 단어 모두 보호를 뜻하지 않는다는 이유로 곧바로 반박당했습니다. ‘washer’도 제안되었습니다. 누군가는 끝이 부드러운 세트 스크루 링크를 올렸는데, 질문에서 제외한 바로 그 제품이었습니다. 가장 많은 추천을 받은 독자적인 제안은 이름을 새로 지어 도면에 non-marring slug라고 쓰자는 것이었습니다.
표준 부품이 없기 때문에 표준 명칭도 없습니다. 네 가지 끝 모양 규격은 세트 스크루만 다루고, 세트 스크루와 축 사이에 있는 것은 다루지 않습니다. 빠진 단어가 실제로 말해 주는 것은, 현장이 표준 부품이 내는 손상을 오래 우회해 와서 습관은 생겼지만 용어가 생길 만큼 오래되지는 않았다는 사실입니다.
세트 스크루를 도면에 넣기 전에 정해 둘 것
- 길이만이 아니라 끝 모양 규격을 명시하십시오. ISO 4026, 4027, 4028 또는 4029. 끝 모양이 곧 기능이며, 크기만으로는 알 수 없는 유일한 요소입니다.
- 축에 무엇을 해 주는지 적으십시오. 평면, 자리, 드릴 구멍, 또는 아무것도 없음. 네 가지 끝 모양 중 셋은 형상을 요구하며, 도면에 없으면 조립할 때 누군가 정하게 됩니다.
- 고정력 수치가 어디서 왔는지 물으십시오. ISO 898-5에는 없으므로 제조사 시험에서 나온 것이며, 그 시험의 축 재료와 표면은 그 숫자의 일부입니다.
- 온도와 부식에 대한 가정을 확인하십시오. 둘 다 규격의 적용 범위에서 제외되어 있고, 쾌삭강에는 더 낮은 자체 한계가 있습니다.
- 애초에 세트 스크루여야 하는지 물으십시오. 원래 글에 키, 스플라인, 칼라, 콜릿, 억지 끼워맞춤이 나열된 데는 이유가 있습니다. 어떤 결합 방법이 어떤 용도에 맞는지는 나사를 쓰지 말아야 할 때에서 다룹니다.
이 글은 여섯 단계 중 하나에만 해당하지 않습니다. 여러 단계를 아우르거나 조립 후에 나타나는 문제입니다. 관련 결정은 영어 글 Specifying a screw에서 설명합니다.
자주 묻는 질문
육각 구멍붙이 세트 스크루의 등급은 무엇입니까?
45H이며, 다른 선택지는 없습니다. ISO 898-5는 14H, 22H, 33H, 45H를 나열하고 숫자는 최소 비커스 경도의 10분의 1이며, 기계적 성질 표의 각주는 14H, 22H, 33H 등급이 육각 구멍붙이 세트 스크루에 적용되지 않는다고 밝힙니다. 따라서 450에서 560 HV 10인 45H가 육각 구멍붙이 세트 스크루가 가질 수 있는 유일한 등급이며, 도면에 적는 것은 선택이 아니라 기록입니다.
세트 스크루는 축에서 얼마의 하중을 버팁니까?
ISO 898-5는 말하지 않으며, 축은 규격 어디에도 나오지 않습니다. 경도 외의 유일한 기계적 시험은 45H 육각 구멍붙이 세트 스크루의 보증 토크이며, 이 시험은 최소 50 HRC에 5H 암나사를 낸 시험 블록에서 하므로 체결부가 아니라 세트 스크루를 잽니다. 고정력 수치는 제조사가 자사 세트 스크루를 자사 축에 대고 시험한 결과이므로, 그 시험에 쓴 축의 재료, 경도, 표면이 그 숫자가 뜻하는 내용의 일부입니다.
어떤 끝 모양의 세트 스크루를 써야 합니까?
이후 축이 어떤 상태여도 되는지에 따라 달라지며, 크기와는 별개의 사양입니다. 네 가지 끝 모양은 네 개의 규격입니다. ISO 4026 평끝, ISO 4027 뾰족끝, ISO 4028 막대끝, ISO 4029 오목끝이며 DIN 913에서 916에 대응합니다. 오목끝은 매끈한 축을 파고들며 턱을 만들고, 뾰족끝은 맞는 자리를 전제로 하며, 막대끝은 구멍에 넣거나 평면에 대고 써서 마찰이 아니라 지압으로 하중을 전달하고, 평끝은 자국이 가장 적은 대신 고정력도 가장 약합니다. 넷 중 셋은 도면에 표시해야 하는 형상을 축에 요구합니다.
같은 등급으로 스테인리스 세트 스크루를 써도 됩니까?
이 문서 안에서는 안 됩니다. ISO 898-5는 적용 범위에서 내식성이 필요한 세트 스크루에는 적용되지 않는다고 밝히며, 용접성, 규정된 인장 응력, −50 °C에서 +300 °C 범위 밖에서의 사용도 함께 제외합니다. 스테인리스 세트 스크루는 다른 곳에서 규정되므로, 45H 지정과 스테인리스 지정은 같은 규격을 가리키지 않습니다.
세트 스크루 아래에 넣는 부드러운 패드는 무엇이라고 부릅니까?
정해진 용어가 없습니다. 정확히 이 질문을 한 글에 댓글 33개가 달렸지만 합의는 없었습니다. ‘shim’이 앞섰지만 심은 보호가 아니라 위치를 조정하는 것이라는 이유로 반박당했고, ‘spacer’와 ‘washer’가 제안되었으며, 가장 많은 추천을 받은 독자적인 답은 non-marring slug라고 쓰고 도면에서 정의하자는 것이었습니다. 이유는 언어가 아니라 구조에 있습니다. 끝 모양 규격은 세트 스크루만 다루고 세트 스크루와 축 사이의 것은 다루지 않으므로, 그 부품에는 이름을 붙일 표준상의 존재가 없습니다.
참고 자료
- ISO 898-5 — 세트 스크루 및 유사한 나사 체결 부품의 기계적 성질. 여기서 읽은 1998년판의 제목은 “인장 응력을 받지 않는”이며, 1항 적용 범위, 표 3 기계적 성질과 육각 구멍붙이 세트 스크루에 관한 각주, 6.3항과 표 5 보증 토크
- ISO 4026 — 육각 구멍붙이 세트 스크루, 평끝
- ISO 4029 — 육각 구멍붙이 세트 스크루, 오목끝
- ISO 965-3 — 일반용 나사의 치수 편차. 보증 토크 시험에서 시험 블록 5H 암나사의 근거
여기서 읽은 ISO 898-5는 1998년판으로, 공개 미리보기를 통해 읽었으며 이 문서의 경우 적용 범위, 기계적 성질 표, 보증 토크 항목이 전부 들어 있습니다. 현행판은 2012년판이며, 1998년판이 강도 등급이라고 한 곳을 제목에서 경도 등급이라고 씁니다. 인용한 내용은 같지만, 항 번호는 절차서에 옮기기 전에 구매한 원본으로 확인해야 합니다. 네 가지 끝 모양 규격인 ISO 4026, 4027, 4028, 4029와 그에 대응하는 DIN 913에서 916은 카탈로그 수준에서만 확인했고 본문은 읽지 않았으며, 현행 ISO 4027이 끝 모양 이름을 원뿔대로 바꾸었다는 내용도 같은 카탈로그 목록에서 나온 것입니다. 각 끝 모양에 대해 적은 결과는 규격 본문이 아니라 엔지니어링 관행이며, 위에서 그렇게 표시했습니다. 이 페이지 어디에도 고정력 수치를 제시하지 않은 것은 어떤 규격에서도 찾지 못했기 때문입니다.
문의
문의에 세트 스크루가 포함된다면, 끝 모양 규격과 축에 무엇을 물릴 자리로 마련했는지 알려 주십시오. 크기로 끝 모양이 정해지지 않으며, 네 가지 끝 모양 중 셋은 세트 스크루가 제 역할을 하기 전에 먼저 있어야 하는 형상을 요구합니다.
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