선박용 디젤엔진 실린더 헤드용 볼트가 체결부품으로 선정됨
실린더 헤드 볼트는 디젤 엔진의 강력한 볼트로 실린더 헤드 본체와 실린더 헤드를 분리하는 최대 폭발력을 견뎌냅니다. 동시에, 볼트를 미리 조이는 힘의 작용으로 실린더 헤드 개스킷의 기밀성이 보장됩니다.
볼트는 일반적으로 유연한 구조로 설계되며 샤프트 직경은 나사산의 내경보다 약간 작습니다. 이 구조는 볼트에 작용하는 하중의 변화를 줄이고 나사 연결부의 피로 강도를 향상시킵니다. 샤프트 부분의 사전 조임 응력이 증가했지만 샤프트와 나사부의 강도는 동일한 경향이 있으며 구조가 더 합리적입니다. 나사산 외경 d≥16mm인 경우 축 직경 d0u003d0.8d1(d1은 나사 내경을 나타냄)이 더 적합하며 너무 작아서는 안 됩니다.
볼트 샤프트와 나사 사이의 권장 전이 반경은 Ru003d(0.75~1.0)d이고, 표면 거칠기는 일반적으로 1.25um 또는 0.63um이며, 피로 강도를 향상시키기 위해 공구 흔적이 허용되지 않습니다. 볼트의 피로강도를 향상시키기 위한 기타 대책에 대해서는 이전 글을 참고하시기 바랍니다. 볼트는 종종 꼭 맞는 나사산, 즉 나사산의 피치 직경과 억지 끼워 맞춤으로 실린더 본체에 고정됩니다. 볼트가 실린더에 나사로 고정되면 나사산 근처에 큰 반경 방향 응력이 발생하고 나사 구멍은 인장 응력, 나사산은 압축 응력이 발생합니다. 이러한 응력을 줄이기 위해 볼트 끝에 테이퍼 구멍을 설계하는 경우도 있으며, 테이퍼 구멍의 깊이는 나사산의 유효 길이를 초과할 수 없습니다. 볼트의 굽힘 응력을 줄이기 위해 볼트를 조일 때 나사 구멍의 바닥면에 나사 조임 단면이 밀착되어 단단히 고정되는 경우가 있습니다.
가장 강한 볼트는 40Cr, 38CrSi, 35CrMo, 40MnB 등과 같이 인장 강도와 항복 강도가 높은 합금 구조강으로 만들어집니다. 경량 및 대형 디젤 엔진의 경우 때로는 18CrNiW 및 35CrNi3W와 같은 고급 합금 구조강이 사용됩니다.
나사산의 응력 집중 계수를 줄이려면 나사산 루트의 필렛 반경 R을 늘리는 것이 좋습니다. 그것과 나사 피치 S 사이의 가장 적합한 비율은 R/Su003d0.18~0입니다.21
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