볼트·너트·핀·키의 구별

핵심 정리

기계요소는 기계를 이루는 기능 단위다. 결합용 기계요소는 부품을 체결하거나 부품 사이의 위치와 운동 관계를 유지한다. 볼트와 너트는 함께 부품을 죄고, 분할 핀은 너트나 나사의 풀림을 막는다. 키는 축과 회전체 사이에서 회전력을 전달한다. 모양만 외우기보다 무엇을 연결하는지, 결합 뒤 어떤 운동을 허용하거나 막는지 살핀다.

볼트는 2개 이상의 부품을 결합할 때 사용하는 기계요소이다. 볼트는 머리와 외부 나사 부분으로 이루어지며, 너트와 짝을 이루어 부품을 죈다. 너트는 볼트와 결합하는 요소다. 와셔도 체결에 함께 쓰일 수 있다. 분할 핀은 너트의 풀림을 막으며, 키와는 작용 대상이 다르다.

키는 축과 회전체를 고정하여 미끄럼을 방지하고 회전력을 전달하는 기계 요소이다. 회전체가 축과 미끄럼 없이 회전력을 전달할 때 키를 사용한다. 두 부품의 기능을 살펴 핀과 키를 구별한다. 머리가 육각형이고 두 부품을 결합하는 체결 요소는 육각 볼트다.

자세히

결합 요소를 판단할 때는 먼저 부품 사이의 관계를 본다. 두 개 이상의 부품을 죄어 한 덩어리처럼 고정하려는 상황이라면 볼트와 너트의 조합을 살핀다. 외부 나사가 있는 볼트를 부품의 구멍에 통과시키고 너트를 맞물려 조이면 부품이 체결된다. 볼트는 체결 요소이고, 너트는 볼트와 결합해 부품을 조이는 상대 요소다. 두 부품을 결합하는 요소를 묻는다면 볼트를, 볼트와 함께 부품을 조이는 요소를 묻는다면 너트를 구별해야 한다. 볼트와 너트는 서로 대신하는 이름이 아니라 함께 체결 기능을 수행한다. 육각형 머리는 육각 볼트의 단서다. 육각 너트와는 위치와 역할로 구별한다.

볼트 결합은 나사산이 맞물려 조이는 방식이다. 볼트의 나사 부분에 너트의 내부 나사가 맞물리면 부품이 조여지고, 조임 상태가 유지되는 동안 부품들이 함께 고정된다. 너트를 풀면 결합을 해제할 수 있으므로 부품을 영구적으로 붙이는 방식과 구별된다. 도면에서는 볼트 머리와 너트의 외형을 확인할 수 있지만, 모양만 외우기보다 기능과 관계를 함께 기억해야 한다. 볼트는 부품을 체결하고 너트는 볼트와 짝을 이루어 조인다. 육각형 머리는 육각 볼트의 단서이며, 육각 너트와는 위치와 역할로 구별한다.

체결한 뒤 진동이나 움직임으로 너트가 풀리는 것을 막아야 할 때는 풀림 방지 요소를 따로 구별한다. 분할 핀은 너트의 풀림을 막는 핀이다. 핀은 볼트나 너트처럼 부품을 처음부터 죄는 역할을 하지 않는다. 이미 체결된 상태에서 풀림을 억제한다. 이름에 ‘핀’이 들어간다고 해서 회전력을 전달하는 키와 같은 요소로 판단해서는 안 된다. 무엇을 고정하는지, 즉 축과 회전체인지 너트의 풀림인지를 기준으로 구별한다.

키는 축과 축에 끼워진 회전체 사이에 놓여 미끄럼을 막고 회전력을 전달한다. 축만 회전하고 회전체가 미끄러지면 회전이 필요한 부품에 힘이 전달되지 않으므로 두 요소의 회전 관계를 유지해야 한다. 키는 축과 회전체를 연결해 함께 돌게 한다. 도면에 축과 원판이나 풀리 같은 회전체가 함께 있고 회전력 전달이 핵심이라면 키의 용도를 떠올린다. 분할 핀은 너트의 풀림을 막고, 키는 축과 회전체 사이에서 회전력을 전달한다. 이 기준은 두 요소의 모양이 비슷해 보일 때도 유효하다.