볼트·너트·와셔·핀

핵심 정리

볼트·너트·와셔·핀은 부품을 결합하거나 고정하는 결합용 기계요소다. 나사, 키, 핀처럼 부품을 결합하거나 고정하는 요소를 결합용 기계요소라 한다. 리벳은 두 부품을 영구적으로 결합하는 결합용 기계요소다. 볼트와 너트는 체결한 뒤에도 분해와 재조립을 반복할 수 있다는 점에서 리벳과 구별된다.

볼트와 너트는 한 쌍으로 부재를 죄어 체결하는 요소다. 볼트는 부재의 구멍에 끼워 너트로 죄거나, 한쪽 부재에 직접 나사를 내어 체결한다. 와셔는 볼트나 너트 밑에 놓는 구멍이 있는 얇은 판으로, 체결력이 작용하는 면을 넓혀 부하를 분산시키는 보조 부품이다. 체결 요소는 하중 방향에 따라 파괴 형태가 달라지므로, 요소를 고를 때는 하중 조건부터 확인해야 한다.

핀은 큰 체결력을 주기보다 위치를 정하고 빠짐을 막는 요소로 이해하는 것이 정확하다. 핀은 키 대신 쓰이거나 코터의 빠짐을 막고 부품의 위치를 정하는 데 쓰인다. 이 때문에 핀은 정확한 위치 결정이 필요한 곳에 많이 쓰인다.

체결 요소를 고를 때는 구멍의 크기, 자리면의 상태, 진동 여부를 차례로 확인한다. 조건에 따라 사용하는 요소가 다르므로 조건과 요소를 짝지어 기억해야 한다. 설계에서는 하중 종류에 맞춰 각 요소의 강도 기준을 정하고, 조립 순서와 체결 방향도 함께 확인한다. 같은 요소라도 하중이 다르면 적용 기준이 달라지므로, 선지에 요소 이름과 하중 조건이 함께 나오면 둘 다 살펴야 한다.

자세히

너트의 종류

너트는 볼트와 짝을 이루어 부재를 죄는 요소이며, 모양은 조이는 방법과 쓰임에 따라 달라진다. 손으로 조이기 위한 너트는 나비 너트이다. 나비 너트는 공구 없이 손으로 돌려 조일 수 있어 자주 풀고 조이는 곳에 적합하다. 다만 손으로 조이는 방식이므로 강하게 죄는 데에는 한계가 있다고 보는 것이 일반적이다. 공구로 조이기 쉬운 형태의 너트는 사각 너트이다. 사각 너트는 스패너 같은 공구를 걸어 돌리는 곳에 적합하다. 달아 올리기 위해 고리가 있는 너트는 아이 너트이다. 아이 너트는 고리에 걸어 부재를 달아 올리는 곳에 적합하다.

세 너트는 모두 나사로 부재를 죄는 체결 요소라는 공통점이 있으며, 조이는 방법과 쓰임이 다르다. 세 너트를 구분할 때는 먼저 조이는 도구를 확인하고, 그다음 고리의 유무를 살펴야 한다.

볼트의 종류

볼트는 부재를 관통하는지, 한쪽 부재에 나사를 내어 체결하는지에 따라 나뉜다. 관통볼트는 두 부품의 관통구멍에 넣고 너트로 체결한다. 머리부가 없고 환봉 양단에 나사가 있는 볼트는 스터드볼트이다. 탭볼트는 두꺼운 부품에 암나사를 만들어 체결하는 볼트이다.