Bảng quy cách Ta-rô/Bàn ren
Quy cách ren hệ mét và Unified kèm kích thước mũi khoan ta-rô. Dữ liệu tham khảo cho ren ISO hệ mét (dòng M) và ASME B1.1 Unified (UNC/UNF). Cung cấp đường…
Dữ liệu tham khảo cho ren ISO hệ mét (dòng M) và ASME B1.1 Unified (UNC/UNF). Cung cấp đường kính ngoài, đường kính chân ren, đường kính trung bình và kích thước mũi khoan ta-rô khuyến nghị.
Kích thước ren được quy định như thế nào?
Thông số ren định nghĩa hình học xoắn ốc cho phép bu-lông, vít và ống kẹp chặt hoặc làm kín. Ren hệ mét ISO (dòng M) dùng góc ren 60° với kích thước theo milimét, trong khi ren Unified của ASME (UNC/UNF) cũng dùng 60° nhưng kích thước theo inch với số ren trên inch (TPI) thay cho bước ren.
Ba đường kính then chốt định nghĩa mọi loại ren: đường kính ngoài (lớn nhất, là cỡ danh nghĩa), đường kính trung bình (đường kính lý thuyết tại đó chiều rộng ren bằng chiều rộng rãnh — quyết định cấp lắp ghép), và đường kính trong (nhỏ nhất, ở chân ren — quyết định diện tích chịu kéo và cỡ mũi khoan ta-rô).
Kích thước mũi khoan ta-rô được tính để chừa khoảng 75% ăn ren trong lỗ ren. Ren 100% là không cần thiết và làm tăng mạnh mô-men ta-rô cùng nguy cơ gãy ta-rô. Ở 75% ăn ren, ren đạt khoảng 90% độ bền lý thuyết, vượt độ bền kéo của bu-lông trong mọi trường hợp thực tế.
Formula: Hệ mét: Đường kính trong = Đường kính ngoài − 1.0825 × Bước ren Hệ mét: Đường kính trung bình = Đường kính ngoài − 0.6495 × Bước ren Hệ Unified: Đường kính trong = Đường kính ngoài − 1.0825 / TPI Mũi khoan ta-rô ≈ Đường kính ngoài − Bước ren (hệ mét) hoặc Đường kính ngoài − 1/TPI (hệ Unified)
Ví dụ tính toán
Với ren hệ mét M12×1.75: H = 0.866 × 1.75 = 1.516 mm. Đường kính trong = 12 − 1.0825 × 1.75 = 10.106 mm. Đường kính trung bình = 12 − 0.6495 × 1.75 = 10.863 mm. Mũi khoan ta-rô = 12 − 1.75 = 10.25 mm (mũi khoan tiêu chuẩn 10.2 mm).
Khi nào nên sử dụng
- Chọn đúng ta-rô hoặc bàn ren cho nguyên công cắt ren và cần giá trị chính xác của đường kính trung bình và đường kính trong
- Làm việc trên thiết bị có lẫn cả ren hệ mét và ren Unified — nhận diện đúng hệ ren trước khi đặt mua phụ tùng thay thế
- Lập trình máy tiện CNC để tiện ren bằng dao đơn và cần hình học biên dạng ren cho đường chạy dao
- Thiết kế mối nối ren cho thiết bị chịu áp suất, nơi các tính toán ăn ren và độ bền chống tuột ren đòi hỏi kích thước ren chính xác
Những sai lầm thường gặp
- Vặn chéo ren hệ mét vào ren Unified — các cỡ danh nghĩa tương tự (ví dụ M8 với 5/16") có bước ren không tương thích và sẽ làm hỏng cả hai chi tiết
- Quy định UNC khi cần UNF để chống rung — ren UNC có xu hướng tự nới lỏng đã biết rõ dưới tải trọng chu kỳ nếu không có cơ cấu khóa
- Dùng đường kính ngoài thay cho diện tích chịu kéo khi tính độ bền bu-lông — diện tích chịu kéo dựa trên trung bình của đường kính trung bình và đường kính trong, và nhỏ hơn đáng kể
- Bỏ qua cấp ren (dung sai) — lắp ghép cấp 2A/2B là tiêu chuẩn cho mục đích chung, trong khi cấp 3A/3B là bắt buộc cho các ứng dụng chính xác như chi tiết kẹp chặt hàng không vũ trụ
Cách đọc kết quả
- Đường kính trung bình (pitch diameter) là kích thước lắp ghép chức năng — calíp ren và phép đo ba dây đánh giá ren theo giá trị này, không theo đường kính đỉnh ren
- Đường kính chân ren quyết định diện tích chịu kéo cho tính toán độ bền — dùng đường kính đỉnh ren thay thế sẽ đánh giá quá cao đáng kể khả năng chịu lực của bu lông
- Mũi khoan mồi giả định ~75% độ ăn khớp ren — làm tròn về cỡ mũi khoan tiêu chuẩn gần nhất, ưu tiên lớn hơn một chút (taro dễ hơn) thay vì nhỏ hơn
- Với cỡ ren Unified, bước ren biểu thị bằng số ren trên inch — quy đổi bằng p = 25,4/TPI trước khi đưa vào công thức hệ mét
- Tất cả giá trị là kích thước profile cơ bản — giới hạn nghiệm thu thực tế phụ thuộc cấp ren trên bản vẽ (6H/6g hệ mét, 2A/2B Unified)
Tiêu chuẩn & tài liệu tham khảo
- ISO 261 — Ren vít hệ mét thông dụng ISO — sơ đồ tổng quát
- ASME B1.1 — Ren vít inch Unified (dạng ren UN, UNR và UNJ)
- ISO 68-1 — Ren vít thông dụng ISO — biên dạng cơ bản và biên dạng thiết kế
- ASME B1.13M — Ren vít hệ mét — biên dạng M
- ISO 965-1 — Ren vít hệ mét thông dụng ISO — dung sai
Bảng tham chiếu ren hệ mét ISO
Mọi quy cách hệ mét mà formulab biết, do máy tính này tính toán. Đơn vị là milimét.
| Kích thước | Đường kính ngoài | Bước ren | Đường kính chân ren | Đường kính trung bình | Mũi khoan ta-rô |
|---|---|---|---|---|---|
| M3 | 3 | 0.5 | 2.459 | 2.675 | 2.5 |
| M4 | 4 | 0.7 | 3.242 | 3.545 | 3.3 |
| M5 | 5 | 0.8 | 4.134 | 4.48 | 4.2 |
| M6 | 6 | 1 | 4.918 | 5.351 | 5 |
| M8 | 8 | 1.25 | 6.647 | 7.188 | 6.8 |
| M10 | 10 | 1.5 | 8.376 | 9.026 | 8.5 |
| M12 | 12 | 1.75 | 10.106 | 10.863 | 10.2 |
| M14 | 14 | 2 | 11.835 | 12.701 | 12 |
| M16 | 16 | 2 | 13.835 | 14.701 | 14 |
| M18 | 18 | 2.5 | 15.294 | 16.376 | 15.5 |
| M20 | 20 | 2.5 | 17.294 | 18.376 | 17.5 |
| M22 | 22 | 2.5 | 19.294 | 20.376 | 19.5 |
| M24 | 24 | 3 | 20.753 | 22.052 | 21 |
| M27 | 27 | 3 | 23.753 | 25.052 | 24 |
| M30 | 30 | 3.5 | 26.211 | 27.727 | 26.5 |
Bảng tham chiếu ren Unified (UNC/UNF)
Mọi quy cách Unified mà formulab biết, do máy tính này tính toán. Bước ren tính bằng số ren trên inch (TPI), các kích thước khác tính bằng milimét.
| Kích thước | Đường kính ngoài | Bước ren | Đường kính chân ren | Đường kính trung bình | Mũi khoan ta-rô |
|---|---|---|---|---|---|
| #4-40 | 2.845 | 40 | 2.158 | 2.433 | 2.26 |
| #6-32 | 3.505 | 32 | 2.646 | 2.989 | 2.69 |
| #8-32 | 4.166 | 32 | 3.307 | 3.65 | 3.45 |
| #10-24 | 4.826 | 24 | 3.68 | 4.139 | 3.8 |
| 1/4-20 | 6.35 | 20 | 4.975 | 5.525 | 5.11 |
| 5/16-18 | 7.938 | 18 | 6.41 | 7.021 | 6.53 |
| 3/8-16 | 9.525 | 16 | 7.807 | 8.494 | 7.94 |
| 7/16-14 | 11.112 | 14 | 9.148 | 9.934 | 9.35 |
| 1/2-13 | 12.7 | 13 | 10.585 | 11.431 | 10.8 |
| 5/8-11 | 15.875 | 11 | 13.375 | 14.375 | 13.39 |
| 3/4-10 | 19.05 | 10 | 16.3 | 17.4 | 16.5 |
Câu hỏi thường gặp
Ren UNC và ren UNF khác nhau như thế nào?
UNC (Unified National Coarse) có ít ren trên mỗi inch hơn và là tiêu chuẩn cho lắp ráp thông thường — lắp nhanh hơn và chịu hư hỏng tốt hơn. UNF (Unified National Fine) có TPI nhiều hơn, cho độ bền kéo trên mỗi đường kính cao hơn, chống rung tốt hơn và điều chỉnh tinh hơn. Dùng UNF cho hàng không vũ trụ, dụng cụ chính xác và chi tiết thành mỏng.
Tôi có thể dùng lẫn ren hệ mét và ren hệ unified không?
Không. Mặc dù một số kích cỡ trông giống nhau (ví dụ: M8×1.25 và 5/16-18 UNC có đường kính đỉnh gần bằng nhau), giá trị bước ren/TPI lại khác nhau nên không tương thích. Vặn chéo ren hệ mét vào ren unified (hoặc ngược lại) sẽ làm hỏng cả hai chi tiết. Luôn xác minh tiêu chuẩn ren trước khi lắp ráp. Ngoại lệ duy nhất là một số ren ống có sẵn đầu chuyển đổi.
Làm sao nhận diện một loại ren chưa biết trên chi tiết có sẵn?
Đo đường kính đỉnh ren bằng thước cặp và bước ren bằng dưỡng đo bước ren. Với ren hệ mét, bước ren được đo trực tiếp bằng mm. Với ren unified, đếm số ren trên mỗi inch. So sánh kết quả đo với các bảng ren tiêu chuẩn. Lỗi thường gặp: M12×1.75 và 1/2-13 UNC có đường kính đỉnh tương tự nhưng bước ren khác nhau. Luôn kiểm tra lại bằng dưỡng ren trước khi kết luận nhận diện là đúng.