로터 볼트는 전단되도록 설계 되었습니까?

나는 처음으로 디스크 브레이크를 가지고 놀았고 재 조립하는 동안 두 개의 볼트를 깨끗하게 깎아 내었습니다.

흥미롭게도, 머리가 찢어지고 나사 구멍이 허브의 탭 구멍에 남습니다. 황소 코 플라이어를 사용하여 샤프트를 두 번 모두 제거 할 수있었습니다.

유골을 자세히 보면 헤드가 샤프트에 고정되는 위치에서 찢어졌습니다. 의도적으로 이것이 약점입니까?

아니요, 저는 토크 렌치를 사용하지 않았기 때문에 토크 렌치를 사용하지 않았습니다. 그래도 내 원하는 목록이 높습니다.

제목에서 질문을 직접 해결하려면 :

로터가 전단되도록 설계 할 이유가 없으며, 사용 된 재료가 일반적으로 허용하는 것보다 개별 볼트를보다 쉽게 ​​전단 할 수있는 지점이 없습니다. 디스크 구멍에 무언가가 걸려 휠이 잠길 수 있다고 주장 할 수도 있지만, 스포크 나 베어링이 잠길 위험이 있습니다. 이러한 상황으로부터 보호하십시오.

볼트의 고장 모드는 디스크가 회전하지 못하게 할 수 있습니다. 헤드가 끊어 지더라도 볼트 몸체는 여전히 디스크가 자유롭게 회전하지 못하게하기 때문입니다. 무엇이든 디스크가 한쪽 가장자리에서 바깥쪽으로 튀어 나와 브레이크가 잘 걸리게됩니다.

여기서 볼트 고장은 "설계 상"이 아닙니다 (누군가 교체 부품 판매를 늘리기 위해 부품을 의도적으로 방해하지 않는 한).

로우 프로파일 버튼 캡 소켓 나사는 설계가 약합니다. 버튼은 헤드 주위의 재료의 양을 줄이고 나사산 육각형 또는 Torx 소켓도 나사 몸체와 헤드의 인터페이스에서 동일하게 작동합니다. 더 큰 사진의 일부를 확대하면 헤드와 나사의 나머지 부분이 얼마나 적은지 알 수 있습니다.

특히 일반 소켓 렌치에 톡스 비트를 사용하는 경우 로우 프로파일 헤드의 토크 권장 사항을 따르는 데주의해야합니다. 참고로, 이것은 자전거 부품 토크 사양에 대한 훌륭한 안내서입니다 . 로터 볼트가과 토크되어서는 안되며 로터의 뒤틀림을 방지하기 위해 같은 양으로 조여야합니다.

당신이 할 수있는 두 가지 :

• 토크 렌치는 저렴하며 하나는 저역 (<11 Nm)과 하나는 높은 범위 (20-6 0Nm)입니다. 빔 타입 토크 렌치는 교정되지 않은 저렴한 클릭 커 타입 토크 렌치보다 정확합니다. 낮은 범위와 관련하여 많은 자동차 토크 렌치는 자전거 부품, 특히 카본 프레임에 적합하지 않습니다. 브레이크 로터는 Avid의 경우 6.2Nm, Shimano의 경우 2-4Nm으로 만 토크를가합니다. 이것은 2 ~ 10Nm (88in / lb, 수동으로 영국식 보정을 수행해야 함) 인 25 달러짜리 저렴한 렌치입니다. 자전거의 작은 부품이나 카본 프레임에 좋습니다. 최근 디스크 브레이크 업그레이드에 사용했습니다.

  

• 나사산이 머리까지 올라가지 않는 Torx 또는 육각 나사를 찾으면 조금 더 강해집니다. 그러나 이것이 유지되는 재료의 깊이를 제한하지 않도록주의해야합니다. 디스크 브레이크 로터는 신품 일 때 두께가 1.6 ~ 1.8mm이므로 나사산이없는 생크는 약 1.25 ~ 1.5mm 만 있어야합니다. 이건 너무 깁니다 :

  

잘못이 아닐 수도 있습니다. 허브와 로터를 처음 조립 한 취한 여우 원숭이는 공장에서 너무 많은 토크를 가하여 나사를 치명적으로 약화시킬 수 있습니다. 브레이크를 다시 밟았을 때 약해진 부품으로 작업하고있었습니다.

부록으로, 버튼 캡 나사 머리가 본질적으로 약하더라도 상단의 확대 사진은 여기에 약간의 재료가있는 경우 약간 극단적 인 것처럼 보입니다. 토 릭스 소켓은 평소보다 훨씬 더 움푹 들어간 것처럼 보입니다. 따라서 나사 자체 의 제조 결함 을 배제하지 마십시오 ...하지만 버그가 아닌 설계 기능 일 수 있음을 배제해서는 안됩니다 . 로터 볼트를 과도하게 꼬거나 로터가 뒤 틀리지 않도록 설계되었습니다 .

6 볼트 디자인의 디스크 브레이크 로터에는 M5 패스너가 부착되어 있습니다. 새로운 M5 볼트의 헤드를 깎으려면 상당한 토크가 필요합니다. 중간 저항 볼트의 설계 토크는 일반적으로 5 Nm입니다. 급격히 고장 나기 전에 최소한 두 배의 토크가 필요합니다. 10Nm의 토크는 10cm 레버에 가해지는 10kg의 무게와 대략 같습니다. 이것은 일반적인 수공구 (예 : L 자형 X25 6 각 키)를 사용할 때 상당한 노력이 필요합니다.

이것이 사용 된 볼트에서 발생했기 때문에 실패의 다른 이유를 의심해야합니다. 예를 들어, 응력 부식 균열 (SCC) 또는 부식 피로 (CF)입니다.

"[SCC]는 부식 환경에서의 균열 형성의 성장입니다. 이는 특히 고온에서 인장 응력을받는 정상적인 연성 금속의 예기치 않은 갑작스런 고장을 초래할 수 있습니다." [ 1 ]

"[CF]는 부식 환경에서의 피로입니다. 부식과 주기적 하중의 결합 작용 하에서 재료의 기계적 분해입니다." [ 2 ]

연질 스틸 (연성, 오스테 나이트 강)은 염소에 노출 될 때 종종 SCC에 위험에 노출됩니다. (수영장 위의 나무 트러스 지붕은 SCC로 인해 볼트가 고장 나서 붕괴되는 것으로 유명합니다.)

이 경우 환경이 특히 부식되지는 않지만 이전에 볼트를 과도하게 조이면 SCC에 대한 재료의 민감성이 크게 증가 할 수 있습니다. 부식성 공급원은 소금 일 수 있으며, 이는 추운 기후의 고농도 도로에서 매우 흔합니다.

화스너 고장의 몇 가지 다른 원인은 Hudgins et al. [[3]]의 기사에서 설명합니다. 또한 패스너가 파손 된 표면을 보여주고 설명합니다. 패스너를 그림과 비교하여 다른 고장 모드와 관련된 일반적인 구조를 식별 할 수 있습니다. 모든 경우에 연성 과부하가 발생했음을 볼 수 있어야합니다.

tl; dr 부식의 형태는 볼트가 쉽게 파열 될 수 있도록 볼트를 손상시킬 수 있습니다. 너무 많은 토크로 패스너를 조일 때 발생할 가능성이 높습니다 .

퀴즈 여기에 맞는 오래된 독일 속담이 있습니다 : "첫 번째 축제 dann ab!". 대략적인 번역은 "먼저 타이트한 다음 깨졌습니다"입니다.

[3] : A Hudgins, B James, FASM, Avanced 재료 및 공정 , 2014 년 8 월, 18-22 http://www.asminternational.org/documents/10192/20564188/amp17208p18.pdf/5cddb014-2b4a-40a1-b0f6 -07b58906754d

나는 디스크 브레이크가 장착 된로드 바이크를 소유하고 있으며 지난 몇 년 동안 셀 수없이 여러 번 켜고 끌었고 볼트 전단에 어떤 유형의 문제도 없었습니다.

과도한 양의 토크를 가하지 않으면 볼트 헤드가 쉽게 벗겨지지 않아야합니다. Park은 M5 로터 볼트의 경우 다음을 권장합니다.

시마노-18-35 in-lb, 2.0-4.0 Nm

Avid-55in-lb, 6.2Nm

마구 라-35 in-lb, 4.0 Nm

헤이즈-5.6 Nm

나는 또한 토크 렌치를 소유하지 않습니다. 나는 로터 볼트, 핸들 바, 시트 포스트 등과 같은 작은 볼트에 가하는 토크의 양에 대해 꽤 좋은 느낌을 가지고 있다고 생각합니다. 나는 로터 볼트에서 도대체를 토크하고 결코 손상되지 않습니다. . 마모 / 피로 / 결함이있는 볼트가있을 수 있으므로 새 볼트를 선택하는 것이 좋습니다. 잘 부탁하면 LBS에서 무료로 구할 수 있습니다.