기계설계 실무/기초이론 정리

나사 체결 깊이 계산 기준 – 3산? 6산? 재질별로 다른 진짜 기준은 이것

ParkPro 2025. 5. 26.

1. 왜 나사산 수로 따져야 하는가?

나사 체결력은 전체 길이보다
몇 개의 나사산이 유효하게 물렸는지가 더 중요하다.

✅ 일반적으로 6~8산만 제대로 체결되면 전체 체결력의 약 90%가 확보된다.


2. 피치(Pitch) × 나사산 수로 본 체결 깊이 표

규격 피치 3산 깊이 6산 깊이 8산 깊이 10산 깊이
M3 0.5 1.5 mm 3.0 mm 4.0 mm 5.0 mm
M4 0.7 2.1 mm 4.2 mm 5.6 mm 7.0 mm
M5 0.8 2.4 mm 4.8 mm 6.4 mm 8.0 mm
M6 1.0 3.0 mm 6.0 mm 8.0 mm 10.0 mm
M8 1.25 3.75 mm 7.5 mm 10.0 mm 12.5 mm
M10 1.5 4.5 mm 9.0 mm 12.0 mm 15.0 mm
M12 1.75 5.25 mm 10.5 mm 14.0 mm 17.5 mm
M16 2.0 6.0 mm 12.0 mm 16.0 mm 20.0 mm
 

※ 기준: 표준 피치 기준, 가는나사(M10×p1.0 등)은 별도 계산
※ 체결 볼트 길이가 체결 깊이보다 더 길어야 함


3. 재질/하중 조건에 따른 깊이 보정 기준

재종 산수 보정 비율(pitch 기준)
일반강(S45C 등) 6~8산 ×1.0
알루미늄/황동 9~12산 ×1.5~2.0
스테인리스(304 등) 8~10산 ×1.2~1.5
충격/진동/회전체 최소 8산 + 나사고정제 병용 권장
플라스틱류 10~12산 헬리코일 사용 권장
 

4. 실전 도면 표기 예시

M8 × 1.25, DP 10 (강재) → OK
M8 × 1.25, DP 15 (알루미늄) → 권장
M6 × 1.0, DP 4.5 → 부족 (최소 6.0 권장)
M10 × 1.5, DP 15 → 일반 구조물 기준 적절

※ ‘전나사’, ‘관통탭’은 별도 표기
※ 실제 체결 볼트의 삽입 길이 고려 필요 (끝이 미도달하면 무의미)


5. 요약 정리

  • 나사산 수 기준: 정적하중 = 6산, 연질재 = 1.5배, 진동·피로 = 8~10산
  • 피치 × 산 수 = 체결 깊이 계산
  • 탭 깊이 ≠ 구멍 깊이 → 드릴 깊이는 +2P 이상 확보

 

번외. 3산만 걸리면 되는거 아니야?

✅ 핵심만 말하자면:

"탭은 3산만 걸리면 된다"
이건 일반적인 통설이고, 정적 하중 기준에서는 꽤 신뢰할 수 있는 말이야.

왜 3산인가?

  • 대부분의 체결력은 첫 3~4개의 나사산에서 발생
  • 실제 실험에서도 최대 체결력의 7585%가 34산에서 담당

하지만 그걸로 충분하지 않은 경우가 있다:

상황왜 더 길어야 하나
상황 왜 더 길어야 하나
연질재(알루미늄, 플라스틱) 나사산이 쉽게 찢어짐 → 1.5~2배 필요
진동/충격 하중 있음 풀림 방지 위해 더 깊은 체결 필요
수직 하중 or 인장 하중 클 경우 전단력 분산 위해 6~8산 확보 필요
탭이 상하 관통형이 아닌 경우 끝부분 나사산은 불완전해서 제외해야 함

정리

조건 권장 산 수 체결 깊이 (pitch 기준)
정적 하중, 강재 3~4산 약 3P~4P
일반 기계용 6~8산 약 6P~8P (실무 기준)
연질 재질 (AL, 플라스틱 등) 9~12산 1.5~2배
충격/진동/고하중 8산 이상 또는 풀림방지 처리 병행 필요
 

P = 피치, 예: M8 × 1.25 → 1.25mm × 6산 = 7.5mm 이상


결론:

  • 3산만으로 체결은 가능하다
  • 하지만 실무에서는 6산 이상을 기준선으로 보고,
    재질이나 조건 따라 더 깊게 잡는 게 보통이다

👉 “3산이면 충분하지 않냐?”는 가볍고 단순한 체결에선 OK
👉 도면 설계자라면 항상 ‘재질 × 하중 × 가공’까지 고려한 깊이를 계산해야 진짜 프로

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