Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN4683-1:2008

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 4683 - 1: 2008

ISO 965 - 1: 1998

REN HỆ MÉT THÔNG DỤNG ISO – DUNG SAI – PHẦN 1: NGUYÊN LÝ VÀ THÔNG SỐ CƠ BẢN

ISO general purpose metric screw threads -Tolerances - Part 1: Principles and basic data

Lời nói đầu

TCVN 4683 - 1 :2008 ; TCVN 4683 - 2 :2008 ; TCVN 4683 -3 :2008;

TCVN 4683 - 4 :2008 và TCVN 4683 - 5 :2008 thay thế TCVN 4683 : 1999;

TCVN 4683 - 1 :2008 hoàn toàn tương đương ISO 965 - 1 :1998;

TCVN 4683 - 1 :2008 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 5 Đường ống kim loại đen và phụ tùng đường ống kim loại đen biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố;

TCVN 4683 :2008 Ren hệ mét thông dụng ISO – Dung sai gồm có 5 phần sau:

- TCVN 4683 - 1 :2008 (ISO 965 - 1 :1998) Phần 1: Nguyên lý và thông số cơ bản ;

- TCVN 4683 - 2 :2008 (ISO 965 - 2 :1998) Phần 2 - Giới hạn kích thước dùng cho ren ngoài và ren trong thông dụng - Loại dung sai trung bình;

- TCVN 4683 - 3 :2008 (ISO 965 - 3 :1998) Phần 3 - Sai lệch đối với cấu trúc ren;

- TCVN 4683 - 4 :2008 (ISO 965 - 4 :1998) Phần 4 : Kích thước giới hạn ren ngoài khi mạ kẽm nhúng nóng lắp với ren trong được ta rô có vị trí miền dung sai H hoặc G sau khi mạ ;

- TCVN 4683 - 5 :2008 (ISO 965 - 5 :1998) Phần 5: Kích thước giới hạn ren trong lắp với ren ngoài mạ kẽm nhúng nóng có kích thước lớn nhất của vị trí miền dung sai h trước khi mạ;

REN HỆ MÉT THÔNG DỤNG ISO – DUNG SAI – PHẦN 1: NGUYÊN LÝ VÀ THÔNG SỐ CƠ BẢN

ISO general purpose metric screw threads -Tolerances - Part 1: Principles and basic data

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui định prôfin gốc của ren ISO hệ mét (M) theo TCVN 7292:2003. Hệ thống dung sai liên quan đến prôfin gốc theo TCVN 7291.

2. Tài liệu viện dẫn.

Trong tiêu chuẩn này có viện dẫn các tài liệu sau. đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 2246 -1:2008 (ISO 68 -1:1998) Ren ISO thông dụng – Prôfin gốc – Phần 1: Ren hệ Mét;

TCVN 4683 - 2 : 2008 (ISO 965 -2:1998), Ren hệ mét thông dụng ISO - Dung sai - Phần 2 - Giới hạn kích thước dùng cho ren ngoài và ren trong thông dụng - Loại dung sai trung bình;

TCVN 4683 - 3 : 2008 (ISO 965 - 3 :1998), Ren hệ mét thông dụng ISO - Dung sai - Phần 3 - Sai lệch đối với cấu trúc ren;

TCVN 7290 : 2003 (ISO 5408 :1983), Ren trụ -Từ vựng.

TCVN 7292 : 2003 (ISO 261:1998), Ren hệ mét thông dụng ISO - Bản vẽ chung;

ISO 262:1998, ISO general purpose metric screw threads - Selected sizes for screws, bolts and nuts. (Ren hệ mét thông dụng ISO - Các kích thước được lựa chọn cho vít, bu lông và đai ốc);

ISO 724:1993, ISO general purpose metric screw threads - Basic dimensions (Ren hệ mét thông dụng ISO - Kích thước cơ bản);

ISO 898 -1:1999 Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel - Part 1: Bolts, screws and studs (Cơ tính của các chi tiết lắp siết được chế tạo bằng thép các bon và thép hợp kim - Phần 1: Bu lông, vít, vit cấy)

ISO 1502:1996, ISO general purpose metric screw threads - Gauges and gauging (Ren hệ mét thông dụng ISO - Ca líp ren và phương pháp hiệu chỉnh);

3. Định nghĩa và kí hiệu

3.1. Định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong TCVN 7290

3.2. Kí hiệu

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các ký hiệu sau:

Hình 1 - Vị trí các miền dung sai so với đường không

4. Cấu trúc của hệ thống dung sai

Hệ thống dung sai được xác định bởi các cấp chính xác và vị trí miền dung sai và sự lựa chọn các cấp chính xác và vị trí miền dung sai

Hệ thống này cung cấp:

a) Một dãy các cấp chính xác cho từng loại trong số bốn loại đường kính ren như sau:

cấp chính xác (cấp dung sai)

Chi tiết về cấp chính xác và sự kết hợp các cấp chính xác đối với đường kính đỉnh và đường kính trung bình theo chất lượng dung sai và nhóm chiều dài vặn ren yêu cầu, theo thứ tự ưu tiên được chỉ dẫn trong điều 12

b) Dãy các vị trí miền dung sai:

- G và H cho ren trong;

- e, f g và h cho ren ngoài.

Các vị trí miền dung sai được thiết lập theo chiều dày lớp phủ hiện có và các yêu cầu lắp ráp dễ dàng

c) Lựa chọn sự kết hợp nên dùng của cấp chính xác và vị trí miền dung sai cho sử dụng chung các loại dung sai chính xác, trung bình và thô đối với ba nhóm chiều dài vặn ren ngắn, bình thường và dài. Ngoài ra còn cung cấp sự lựa chọn tiếp theo cấp chính xác quy định cho các ren đai ốc và bu lông thuộc về thương mại. Không nên dùng các cấp chính xác khác với chỉ dẫn tại điều 12 và chỉ sử dụng cho các trường hợp đặc biệt.

5. Ký hiệu

5.1. Qui định chung

Ký hiệu đầy đủ đối với ren bao gồm ký hiệu cho hệ thống ren và kích thước ren, ký hiệu cấp chính xác ren được kèm theo sau một kí hiệu riêng nếu cần thiết.

5.2. Ký hiệu của các ren một đầu mối

Ren theo yêu cầu của tiêu chuẩn này dùng cho các ren hệ mét thông dụng ISO theo TCVN 2246, ISO 262, ISO 724, TCVN 4683 - 3 phải được ký hiệu bằng chữ M theo sau là giá trị của đường kính danh nghĩa và bước ren, biểu thị bằng milimét và cách nhau bằng dấu “x”.

Ví dụ: M8 x 1,25

Đối với ren có bước lớn được liệt kê trong TCVN 7292:2003, không cần phải ghi bước ren.

VÍ DỤ: M8

Ký hiệu cấp chính xác bao gồm ký hiệu cấp dung sai đường kính trung bình và tiếp theo là ký hiệu cấp dung sai đường kính đỉnh prôfin ren.

Mỗi ký hiệu cấp bao gồm:

- Một chữ số chỉ cấp chính xác;

- Một chữ chỉ vị trí miền dung sai, chữ hoa cho ren trong và chữ thường cho ren ngoài.

Nếu ký hiệu cho đường kính trung bình và đường kính đỉnh prôfin ren (đường kính ngoài và đường kính trong cho ren trong và ren ngoài tương ứng ) là giống nhau thì không cần thiết lặp lại các kí hiệu.

VÍ DỤ:

Lắp ghép giữa các chi tiết ren được chỉ dẫn bằng cấp chính xác ren trong tiếp theo là cấp chính xác ren ngoài và cách nhau bằng một nét chéo

VÍ DỤ:

M6 - 6H/6g

M20 x2 - 6H/5g6g

Nếu không ghi ký hiệu cấp chính xác nghĩa là dung sai ở mức độ “trung bình” với các cấp chính xác được quy định như sau:

Ren trong:

- 5H cho ren có kích thước đến và bao gồm M1,4

- 6H cho ren M1,6 và lớn hơn

CHÚ THÍCH: Loại trừ ren có bước P = 0,2 mm chỉ được xác định với cấp chính xác 4 (xem Bảng 3 và Bảng 5).

Ren ngoài:

- 6h cho ren có kích thước đến và bao gồm M1,4

- 6g cho ren M1,6 và lớn hơn

Ký hiệu nhóm chiều dài vặn ren “ngắn” là S và “dài” là L được ghi vào ký hiệu cấp chính xác và cách nhau bằng nét gạch ngang.

Ví dụ: M20 x 2 – 5H – S

M6 – 7H/7g6g – L

Khi không có ký hiệu chiều dài vặn ren nghĩa là chiều dài vặn ren ở nhóm “ bình thường” N.

5.3. Ký hiệu của ren nhiều đầu mối

Ren hệ mét nhiều đầu mối được kí hiệu bằng chữ M theo sau là đường kính danh nghĩa, dấu x, hai chữ Ph và giá trị của bước xoắn, chữ P và giá trị bước ren (khoảng cách chiều trục giữa hai mặt ren kề cạnh trong cùng một phía), nét gạch ngang và cấp chính xác. đường kính danh nghĩa, bước xoắn Ph và P được tính bằng milimét.

VÍ DỤ: M16 x Ph 3 P1,5 – 6H

Để làm rõ thêm số đầu mối nghĩa là giá trị của  có thể được bổ sung vào bằng chữ viết và để trong ngoặc đơn.

VÍ DỤ: M16 x Ph3 P1,5 (hai đầu mối) – 6H

5.4. Ký hiệu của ren trái

Ren trái được ký hiệu bằng chữ LH theo sau ký hiệu của ren, cách nhau bằng một nét gạch ngang

Ví dụ: M8 x 1 – LH

M6 x 0,75 – 5h 6h – S – LH

M14 x Ph6 P2 – 7H – L – LH

M14 x Ph6 P2 (ba đầu mối) – 7H – L – LH

6. Cấp chính xác

Đối với mỗi yếu tố trong hai yếu tố đường kính trung bình và đường kính đỉnh prôfin ren cần xác lập, số lượng cấp chính xác phải được thiết lập. Trong mỗi trường hợp, cấp 6 phải được sử dụng cho loại dung sai chiều dài vặn ren bình thường và trung bình. Các cấp thấp hơn 6 dùng cho chất lượng dung sai loại chính xác và / hoặc chiều dài vặn ren ngắn. Các cấp chính xác lớn hơn 6 dùng cho dung sai loại thô và / hoặc chiều dài vặn ren dài. Trong một số cấp chính xác, các giá trị dung sai đối với các bước nhỏ không được chỉ dẫn vì không đủ để ren gối lên nhau hoặc yêu cầu dung sai đường kính trung bình không được lớn hơn dung sai đường kính đỉnh profin ren.

7. Vị trí miền dung sai

Các vị trí miền dung sai sau đã được tiêu chuẩn hóa

Bảng 1 - Sai lệch cơ bản đối với ren trong và ren ngoài

8. Chiều dài vặn ren

Chiều dài vặn ren được phân loại thành một trong ba nhóm S, N hoặc L theo Bảng 2

Bảng 2 - Chiều dài vặn ren

Kích thước tính bằng milimét

9. Dung sai đường kính đỉnh profin ren

9.1. Dung sai đường kính trong của ren trong (T_D1)

Đối với dung sai đường kính trong của ren trong (T_D1) có 5 cấp chính xác 4,5,6,7 và 8 phù hợp với Bảng 3.

9.2. Dung sai đường kính ngoài của ren ngoài (T_d)

Đối với dung sai đường kính ngoài của ren ngoài có ba cấp chính xác 4; 6 và 8 theo Bảng 4

Cấp chính xác 5 và 7 không áp dụng cho đường kính ngoài của ren ngoài

Bảng 3 – Dung sai đường kính trong của ren trong (T_D1)

Bảng 4 - Dung sai đường kính ngoài của ren ngoài (T_d)

10. Dung sai đường kính trung bình

Đối với dung sai đường kính trung bình của ren trong (T_D2) có 5 cấp chính xác 4, 5, 6,7 và 8 theo Bảng 5.

Đối với dung sai đường kính trung bình của ren ngoài (T_d2)có 7 cấp chính xác 3, 4, 5, 6, 7, 8 và 9 theo Bảng 6

Bảng 5 - Dung sai đường kính trung bình của ren trong (T_D2)

Bảng 6 - Dung sai đường kính trung bình của ren ngoài (T_d2)

11. Đường profin chân ren

Đối với ren trong cũng như ren ngoài, đường profin chân ren thực không được có bất kỳ điểm nào vượt quá giới hạn prôfin gốc.

Đối với ren ngoài của các chi tiết lắp xiết có cấp đặc tính 8.8 và cao hơn (xem ISO 898 -1), prôfin chân ren phải có độ cong thuận, không có phần bán kính cong nhỏ hơn 0,125 x P (xem Bảng 7).

Trong vị trí đường kính trong lớn nhất, d3, hai bán kính R_min = 0,125 P sẽ đi qua các điểm giao nhau giữa các mặt vật liệu lớn nhất và hình trụ theo đường kính trong của calíp lọt theo ISO 1502 và hợp với đường tiếp tuyến thành mặt vật liệu ren nhỏ nhất.

Giá trị cắt ngắn lớn nhất, Cmax được tính toán theo công thức sau:

Tuy nhiên giá trị cắt lẹm phù hợp là (R=0,14434 x P) và lấy  là cơ sở để tính toán ứng suất của đường kính trong, d₃, của ren ngoài (đối các với các giá trị tương ứng xem TCVN 4683 – 3) Giá trị cát ngắn chân răng nhỏ nhất, C_min được tính toán theo công thức sau:

C_min = 0,125P ≈

Ren ngoài của các chi tiết lắp xiết có cấp đặc tính thấp hơn 8,8 nên theo các yêu cầu qui định trên. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các chi tiết lắp xiết hoặc các mối nối ren khác làm việc chịu mỏi hoặc va đập. Tuy nhiên về nguyên lý không có giới hạn khác ngoài đường kính trong lớn nhất, d_3max, của ren ngoài phải nhỏ hơn đường kính trong nhỏ nhất của calíp lọt theo ISO 1502

Hình 6 - Profin chân ren ngoài

Bảng 7 - Bán kính chân ren nhỏ nhất

12. Cấp chính xác nên dùng

Để giảm số calíp và dụng cụ, các cấp chính xác ren nên được ưu tiên lựa chọn theo Bảng 8 và Bảng 9. Các qui tắc chung sau được đưa ra để lựa chọn loại dung sai:

- Ren chính xác: dùng cho loại ren chính xác, khi cần thay đổi nhỏ đặc tính lắp ghép;

- Ren bình thường: để sử dụng chung;

- Ren thô: sử dụng trong trường hợp khó gia công, ví dụ khi gia công ren các trục cán nóng và các lỗ dài không thông;

Nếu không biết chiều dài vặn ren thực (như chế tạo các bu lông tiêu chuẩn) nên chọn nhóm N. Cấp chính xác nằm trong khung đậm được lựa chọn cho ren trong và ren ngoài thương phẩm; Cấp chính xác in đậm được chọn đầu tiên;

Cấp chính xác in thường được chọn thứ hai;

Cấp chính xác để trong ngoặc đơn được chọn thứ ba.

Bất kỳ cấp chính xác nên dùng nào của ren trong đều có thể kết hợp với bất kỳ cấp chính xác nào của ren ngoài. Tuy nhiên để bảo đảm độ bền của mối ghép ren, các chi tiết gia công tinh nên ưu tiên chế tạo theo dạng lắp ghép H/g hoặc G/h. đối với ren M1,4 và nhỏ hơn, chọn lắp ghép 5H/6h, 4H/6h hoặc phải chọn chính xác hơn.

Đối với ren có lớp phủ ngoài, dung sai áp dụng cho chi tiết trước khi phủ trừ khi có các qui định khác. Sau khi phủ, prôfin ren thực không được bất cứ điểm nào vượt ra ngoài giới hạn vật liệu lớn nhất của đối với các vị trí của miền dung sai H hoặc h.

CHÚ THÍCH: Các điều này áp dụng cho các lớp phủ mỏng, ví dụ các chi tiết được mạ điện.

Bảng 8 - Cấp chính xác nên dùng cho ren trong

Bảng 9 - Cấp chính xác nên dùng cho ren ngoài

13. Công thức

Các giá trị cho trong tiêu chuẩn này dựa trên kinh nghiệm. Để có được một hệ thống thích hợp, các công thức toán học đã được triển khai.

Các giá trị dung sai đường kính đỉnh profin ren và bước ren, với các sai lệch cơ bản được tính toán từ công thức rồi làm tròn số đến giá trị gần nhất trong dãy số ưu tiên R40. Tuy nhiên, khi có số thập phân thì giá trị sẽ được làm tròn đến số nguyên gần nhất .

Để tạo ra cấp số với công bội gần như không đổi, qui tắc làm tròn số này không phải luôn được sử dụng.

Bán kính chân ren được qui định trong Bảng 7 bằng 0,125 P

13.1. Sai lệch cơ bản

Các sai lệch ren trong và ren ngoài được tính toán theo công thức sau:

EI_G = +(15+ 11 P)

EI_H = 0

es_e = - (50+11P)[1]⁾

es_f = -(30+11 P) [2]⁾

es_g = -(15+11P)

es_h = 0

Trong đó, EI và es được tính bằng micromét và P được tính bằng milimét.

13.2. Chiều dài vặn ren

Để tính toán giới hạn của chiều dài vặn ren danh nghĩa IN trong Bảng 2, áp dụng qui tắc sau:

Đối với mỗi bước ren nằm trong khoảng đường kính nhất định, d được lấy bằng đường kính nhỏ nhất (trong khoảng đường kính đó) thể hiện trong bản vẽ chung (xem ISO 261)

I_{N min} (gần bằng) = 2,24 Pd ^0,2

I_{N max} (gần bằng) = 6,7 Pd ^0,2

Trong đó, P và d được tính bằng milimét.

13.3. Dung sai đường kính đỉnh profin ren

13.3.1. Dung sai đường kính ngoài của ren ngoài (T_d) cấp chính xác 6

Dung sai T_d này được tính toán theo công thức sau:

Trong đó, T_d được tính bằng micromét và P được tính bằng milimét

Dung sai T_d đối với các cấp chính xác khác nhận được từ các giá trị T_d (6) (xem Bảng 4) theo bảng dưới đây

13.3.2. Dung sai đối với đường kính trong của ren trong (T_D1), cấp chính xác 6

Dung sai T_D1 cho cấp 6 được tính toán với công thức sau:

a) Bước ren 0,2mm đến 0,8 mm

T_D1(6)= 433 P - 190 P ^1,22

b) Bước ren 1mm và bước lớn hơn

T_D1(6)= 230 P ^0,7

Trong đó, T_D1 tính bằng micromét và P được tính bằng milimét

Dung sai T_D1 đối với các cấp chính xác khác, nhận được từ các giá trị T_D1 (6) (trong Bảng 3) theo bảng dưới đây:

13.4. Dung sai đường kính trung bình

13.4.1. Dung sai đường kính trung bình của ren ngoài (T_d2)

Các giá trị T_d2 (6) trong Bảng 6, được tính toán theo công thức sau (d là giá trị trung bình nhân của các giới hạn phạm vi đường kính):

T_d2 (6)= 90P ^0,4 d ^0,1

Trong đó, T_d2 (6) tính bằng micromét và P và d được tính bằng milimét

Các giá trị T_d2 cho các cấp chính xác khác nhận được từ các giá trị T_d2 (6) (xem Bảng 6) theo bảng dưới đây:

Không có các giá trị T_d2 cho trong Bảng 6 khi các giá trị được tính toán theo công thức vượt quá các giá trị T_d trong các cấp chính xác được kết hợp trong bảng đối với các cấp chính xác nên dùng.

13.4.2. Dung sai đường kính trung bình của ren trong (T_D2)

Các giá trị T_d2 được lấy từ các giá trị T_d2(6) ( xem Bảng 6) theo bảng dưới đây.

Không có các giá trị T_D2 cho trong Bảng 5 khi các giá được tính toán theo công thức đã cho vượt quá 0,25P.