아래 그림과 같이 플랜지 볼트/너트는 볼트/너트+가스켓 형태를 대체하며 점점 대중화되고 있습니다.
우리는 전통적인 의미에서 볼트/너트 아래에 가스켓을 추가하는 것으로 알고 있으며, 그 주요 목적은 하중을 분산시키고 접합 표면에 과도한 압력으로 인한 손상을 방지하는 것입니다. 플랜지 볼트/너트 아래에 추가된 플랜지 플레이트는 실제로 동일한 목적을 가지고 있습니다. 그렇다면 왜 이 디자인이 더 나은 선택일까요?
우리에게 익숙하고 가장 일반적으로 사용되는 볼트 장력 제어 방법은 여전히 토크를 통한 간접 제어 방법이지만, 대부분의 토크는 조임 중 접촉면과 볼트 머리 아래 나사산 사이의 마찰을 극복하는 데 사용되며 실제로 축 장력을 생성하는 데 약 15%만 사용되기 때문에 이 방법은 축 장력 제어에 특별히 정확하지 않다는 것도 알고 있습니다.
볼트 + 개스킷 형태와 비교하여 플랜지 볼트는 위의 조임 과정에서 변수를 효과적으로 개선할 수 있습니다. 살펴 보겠습니다.
표준 와셔는 일반적으로 일치하는 너트나 볼트보다 부드럽고, 아래 그림과 같이 높은 압축 응력 하에서 소성 변형을 겪는 경우가 많습니다. 변형되면 클램핑력이 크게 감소합니다. 와셔 표면과 볼트/너트가 일체화되어 동일한 재질 강도를 갖기 때문에 플랜지 표면의 너트와 볼트는 이에 영향을 받지 않습니다.
어떤 학생들은 그러면 딱딱한 개스킷을 사용해도 괜찮다고 말할 수도 있겠죠? 여기에는 또 다른 문제가 있습니다. 즉, 개스킷이 잘못 설치되었습니다. 개스킷 중앙의 개구부는 일반적으로 볼트 직경보다 훨씬 큽니다. 왜냐하면 볼트 머리 아래의 전환 필렛이 개스킷에 닿지 않도록 해야 하기 때문입니다. 이러한 큰 틈이 있으면 조일 때 개스킷이 편심되어 국부적인 응력 집중이 발생하고 아래 그림과 같이 압입 및 접합 표면 손상의 위험이 증가합니다.
위의 두 가지 요소 외에도 볼트나 너트를 조일 때 개스킷도 회전한다는 연구 결과가 있습니다. 흔하지는 않지만 언제 발생하는지 발견하는 것은 쉽지 않습니다. 일단 회전하면 적용된 토크와 볼트 장력 사이의 관계가 바뀔 수 있습니다. 주어진 조임 토크 하에서 생성된 실제 볼트 장력은 예상한 효과를 달성하지 못합니다.(来源:iMechanics械)
요약하자면, 플랜지 볼트/너트는 와셔에 비해 확실한 장점이 있습니다. 아직도 세탁기를 사용하시나요?
