Bước ren hệ mét là khoảng cách P giữa hai đỉnh ren liền kề, đo song song với trục và tính bằng mm. Bước ren hệ mét của ren thô được ngầm định theo đường kính: M3 bước 0,5 mm, M5 bước 0,8 mm, M6 bước 1 mm, M8 bước 1,25 mm, M10 bước 1,5 mm, M12 bước 1,75 mm. Bước nhỏ hơn mức này là ren mịn và phải ghi thêm vào ký hiệu, ví dụ M10×1,25.
Bài này gồm bảng bước ren hệ mét M1 đến M64 theo ISO 261 và ISO 262, bảng mũi khoan taro kèm diện tích ứng suất As, cách chọn ren thô hay ren mịn, cách đo bước ren hệ mét bằng thước ren và thước cặp, cách đọc ký hiệu trên bản vẽ và hóa đơn.
Bước ren hệ mét là gì và ký hiệu M đọc thế nào
Ren hệ mét ISO có biên dạng tam giác đều, góc ren 60°, quy định trong ISO 68-1. Hai thông số xác định một ren là đường kính danh nghĩa d và bước ren P. Chiều sâu ren ngoài khoảng 0,613 P, nên bước ren hệ mét càng lớn thì ren càng sâu.
Ký hiệu M10 là ren hệ mét đường kính danh nghĩa 10 mm, ren thô, bước 1,5 mm được ngầm hiểu nên không ghi. M10×1,25 là cùng đường kính nhưng bước mịn 1,25 mm. Hai ren này có cùng đường kính ngoài, khác bước, nên đai ốc M10 ren thô chỉ ăn được một, hai vòng đầu vào bu lông M10×1,25 rồi kẹt.
Ốc M5 đường kính bao nhiêu và bước ren M5 là bao nhiêu
Ốc M5 có đường kính danh nghĩa 5 mm, bước ren thô 0,8 mm. Đường kính ngoài thực tế của bu lông M5 cấp dung sai 6g nằm trong khoảng 4,826 đến 4,976 mm, tức nhỏ hơn 5 mm một chút để có khe hở khi lắp.
Ren M3 có đường kính danh nghĩa 3 mm, bước ren 0,5 mm, đường kính ngoài 6g từ 2,874 đến 2,980 mm. Bước ren M4 là 0,7 mm. Dãy bước ren hệ mét của ren thô nhỏ cần nhớ: M3 = 0,5; M4 = 0,7; M5 = 0,8; M6 = 1,0 mm.
Bảng tra bước ren hệ mét M1–M64 theo ISO 261 và ISO 262
Bảng dưới liệt kê bước ren hệ mét thô và mịn ưu tiên. ISO 261 là kế hoạch chung các tổ hợp đường kính và bước, ISO 262 chọn ra các cỡ dùng cho bu lông, vít, ty ren và đai ốc. Các cỡ như M14, M18, M22, M27, M33, M39, M45, M52, M60 thuộc dãy lựa chọn thứ hai, chỉ nên chọn khi có lý do thiết kế. Bản ISO 262:2023 giữ dãy M1–M64 và bổ sung các cỡ từ 68 đến 100 mm.
| Ren | Bước ren thô (mm) | Bước ren mịn ưu tiên (mm) |
|---|---|---|
| M1 | 0,25 | 0,2 |
| M1,2 | 0,25 | 0,2 |
| M1,6 | 0,35 | 0,2 |
| M2 | 0,4 | 0,25 |
| M2,5 | 0,45 | 0,35 |
| M3 | 0,5 | 0,35 |
| M4 | 0,7 | 0,5 |
| M5 | 0,8 | 0,5 |
| M6 | 1 | 0,75 |
| M8 | 1,25 | 1 hoặc 0,75 |
| M10 | 1,5 | 1,25 hoặc 1 |
| M12 | 1,75 | 1,5 hoặc 1,25 |
| M14 | 2 | 1,5 |
| M16 | 2 | 1,5 |
| M18 | 2,5 | 2 hoặc 1,5 |
| M20 | 2,5 | 2 hoặc 1,5 |
| M22 | 2,5 | 2 hoặc 1,5 |
| M24 | 3 | 2 |
| M27 | 3 | 2 |
| M30 | 3,5 | 2 |
| M33 | 3,5 | 2 |
| M36 | 4 | 3 |
| M39 | 4 | 3 |
| M42 | 4,5 | 3 |
| M45 | 4,5 | 3 |
| M48 | 5 | 3 |
| M52 | 5 | 4 |
| M56 | 5,5 | 4 |
| M60 | 5,5 | 4 |
| M64 | 6 | 4 |
Cách xem bảng bước ren hệ mét: cột thứ hai là bước ngầm định, ký hiệu chỉ ghi M và đường kính. Cột thứ ba là bước phải ghi rõ khi dùng ren mịn. Lấy M6 làm ví dụ: ren thô bước 1 mm, ren mịn 0,75 mm. Bu lông M6 thông dụng là ren thô bước 1 mm, đường kính chân ren ngoài 4,773 mm, diện tích ứng suất 20,1 mm².
Mũi khoan taro và diện tích ứng suất As theo bước ren hệ mét thô M3–M30
Mũi khoan taro ren thô xấp xỉ bằng đường kính danh nghĩa trừ bước ren (d − P). M10 khoan 8,5 mm, nằm trong dung sai đường kính chân ren trong 6H (8,376 đến 8,676 mm). Khoan nhỏ hơn thì taro dễ gãy, khoan lớn hơn thì ren nông và giảm sức bền ren.
| Ren | Bước ren (mm) | Mũi khoan taro (mm) | Đường kính chân ren ngoài d3 (mm) | Diện tích ứng suất As (mm²) |
|---|---|---|---|---|
| M3 | 0,5 | 2,5 | 2,387 | 5,03 |
| M4 | 0,7 | 3,3 | 3,141 | 8,78 |
| M5 | 0,8 | 4,2 | 4,019 | 14,2 |
| M6 | 1 | 5,0 | 4,773 | 20,1 |
| M8 | 1,25 | 6,8 | 6,466 | 36,6 |
| M10 | 1,5 | 8,5 | 8,160 | 58,0 |
| M12 | 1,75 | 10,2 | 9,853 | 84,3 |
| M14 | 2 | 12,0 | 11,546 | 115 |
| M16 | 2 | 14,0 | 13,546 | 157 |
| M20 | 2,5 | 17,5 | 16,933 | 245 |
| M24 | 3 | 21,0 | 20,319 | 353 |
| M30 | 3,5 | 26,5 | 25,706 | 561 |
As là diện tích tiết diện chịu kéo quy ước của bu lông, tính từ đường kính trung bình giữa đường kính trung bình ren d2 và đường kính chân ren d3: As = π/4 × ((d2 + d3)/2)². Giá trị này lớn hơn diện tích tính theo d3 vì phần ren phía trên chân ren cũng tham gia chịu lực. M12 có d3 = 9,853 mm cho diện tích 76,2 mm², còn As = 84,3 mm².
As dùng để tính tải bu lông. Bu lông M12 cấp 8.8 có ứng suất thử 580 MPa, nên tải thử là 84,3 × 580 ≈ 48.900 N theo ISO 898-1. Độ bền kéo tối thiểu 800 MPa cho tải kéo đứt tối thiểu khoảng 67.400 N.
Chọn bước ren hệ mét: ren thô hay ren mịn
Ren thô là mặc định cho lắp ráp chung. Ren mịn chỉ dùng khi có lý do kỹ thuật rõ ràng. Hai loại cùng góc 60° nên nhìn bằng mắt rất khó phân biệt, phải đo bước ren hệ mét.
Khi nào dùng ren mịn
- Thành mỏng: ren mịn nông hơn. M10 ren thô sâu khoảng 0,92 mm (0,613 × 1,5), M10×1 sâu khoảng 0,61 mm, nên ít cắt yếu thành chi tiết.
- Chỉnh tinh: mỗi vòng quay tiến đúng một bước ren. M10×1 tiến 1 mm mỗi vòng, M10 ren thô tiến 1,5 mm.
- Chịu rung: góc xoắn của ren nhỏ hơn. M10 ren thô có góc xoắn khoảng 3,0°, M10×1,25 khoảng 2,5°, M10×1 khoảng 1,9°. Góc nhỏ thì lực dọc trục khó làm đai ốc tự xoay ra hơn, nhưng ren mịn không thay được biện pháp chống lỏng: chỗ rung mạnh vẫn cần vòng đệm khóa, keo khóa ren hoặc đai ốc khóa.
- Tiết diện chịu kéo lớn hơn: M10×1,25 có As = 61,2 mm², cao hơn 5,5 % so với 58,0 mm² của M10 ren thô. M10×1 có As = 64,5 mm², cao hơn 11 %.
Nhược điểm của ren mịn
Ren nông nên dễ bị trờn khi siết quá hoặc lắp lệch. Khe ren hẹp, bụi và mạt kim loại làm kẹt nhanh hơn. Cùng một quãng đường vặn, ren mịn cần nhiều vòng quay hơn, tức quãng trượt giữa hai sườn ren dài hơn. Với inox, trượt có tải dễ phá lớp màng oxit và làm hai bề mặt dính vào nhau (kẹt ren, galling), nên ren mịn inox cần mỡ chống kẹt và vặn chậm.
Ren thô cho lắp ráp chung
Ren thô vặn nhanh, chịu va đập và bụi bẩn tốt hơn, hợp với thép mềm, nhôm, gang. Phần lớn bu lông, đai ốc thương mại là ren thô. Ty ren là thanh ren suốt chiều dài nên hầu hết dùng ren thô: ren sâu vặn nhanh trên đoạn dài, ít kẹt khi dính vữa hoặc bụi công trình.
Ren mịn và ren thô cần mô men siết khác nhau
Không áp bảng mô men của ren thô cho ren mịn. Theo VDI 2230, mô men siết T = F × (0,16 × P + 0,58 × d2 × μG + Dkm/2 × μK), gồm ba phần: tạo lực căng theo bước ren, thắng ma sát ở ren (μG) và thắng ma sát dưới đầu bu lông hoặc đai ốc (μK, Dkm là đường kính trung bình mặt tựa). Với M12 ren thô, μG = μK = 0,12, Dkm khoảng 15,8 mm, phần tạo lực căng chỉ chiếm khoảng 14 % mô men.
Ren mịn có bước ren hệ mét P nhỏ hơn, d2 lớn hơn và As lớn hơn, nên lực căng cho phép và mô men tương ứng đều khác ren thô cùng đường kính. Giá trị theo cỡ ren và hệ số ma sát nằm trong bài mô men siết theo cỡ ren.
Cấp dung sai 6g và 6H nghĩa là gì
Trong ký hiệu đầy đủ như M10-6g hay M10-6H theo ISO 965-1, chữ số là cấp dung sai, chữ cái là vị trí vùng dung sai so với kích thước danh nghĩa. Cấp 6 là cấp trung bình dùng cho lắp ráp chung. Chữ g thường dành cho ren ngoài: đường kính thực luôn nhỏ hơn danh nghĩa một khoảng nhỏ. Chữ H viết hoa dành cho ren trong: đường kính thực bằng hoặc lớn hơn danh nghĩa.
| Ren | Đường kính ngoài ren ngoài 6g (lớn nhất – nhỏ nhất, mm) | Đường kính chân ren trong 6H (nhỏ nhất – lớn nhất, mm) |
|---|---|---|
| M5 | 4,976 – 4,826 | 4,134 – 4,334 |
| M6 | 5,974 – 5,794 | 4,917 – 5,153 |
| M8 | 7,972 – 7,760 | 6,647 – 6,912 |
| M10 | 9,968 – 9,732 | 8,376 – 8,676 |
| M12 | 11,966 – 11,701 | 10,106 – 10,441 |
| M16 | 15,962 – 15,682 | 13,835 – 14,210 |
Khe hở nhỏ giữa bu lông 6g và đai ốc 6H cho phép vặn bằng tay và chừa chỗ cho lớp mạ điện mỏng. Cấp 6g, 6H không đổi bước ren hệ mét, chỉ giới hạn kích thước quanh nó. Đây là cặp dung sai mặc định của bu lông, đai ốc thương mại nên thường không ghi trên hóa đơn. Khi bu lông mạ nhúng nóng, đai ốc phải taro dung sai riêng, cần hỏi nhà cung cấp.
Cách đo bước ren hệ mét
Có ba cách đo bước ren hệ mét, từ nhanh đến chính xác.
- Thước ren (lá căn ren): thử lần lượt từng lá cho đến khi khít, không còn khe sáng. Bộ thước hệ mét ghi bước bằng mm (0,5; 0,7; 0,8; 1,0; 1,25; 1,5…), bộ hệ inch ghi số ren trên inch, không dùng lẫn hai bộ.
- Thước cặp đo 10 bước ren hệ mét: đo từ đỉnh ren thứ nhất đến đỉnh thứ 11 rồi chia 10. M10 ren thô đo được 15,0 mm, M10×1,25 đo được 12,5 mm, M10×1 đo được 10,0 mm.
- Đo đường kính ngoài rồi tra bảng: thước cặp đo thân bu lông, ví dụ 9,73 đến 9,97 mm là M10 cấp 6g. Một đường kính có thể có nhiều bước (M10 có 1,5; 1,25; 1), nên vẫn phải đo bước ren để chọn đúng dòng.
Phân biệt bước ren hệ mét với ren inch và ren ống
Ren hệ inch UNC, UNF cũng có góc 60° như ren hệ mét nên dễ nhầm. Ren 3/8″-16 UNC có đường kính 9,525 mm, bước 25,4/16 = 1,5875 mm; M10×1,5 có đường kính 10 mm, bước 1,5 mm. Hai ren chênh nhau chưa đến 0,5 mm đường kính nên vặn vào vài vòng rồi kẹt. Cặp 1/4″-20 UNC (6,35 mm, bước 1,27 mm) với M6 (6 mm, bước 1 mm) cũng dễ nhầm như vậy.
Ren ống khác hẳn về cách ghi. Ren ống BSP, NPT ghi theo inch danh nghĩa và số ren trên inch, góc 55° (BSP) hoặc 60° (NPT), nhiều cỡ là ren côn. Ren G1/2 có đường kính ngoài 20,955 mm, gần M20 nhưng bước 1,814 mm (14 ren/inch). Giá trị này không có trong dãy bước ren hệ mét của ISO 261 (M20 chỉ có bước 2,5; 2; 1,5 hoặc 1 mm), nên đo bước là thấy ngay.
Đọc ký hiệu và bước ren hệ mét đầy đủ: M10×1,25×40-8.8
| Phần ký hiệu | Ý nghĩa |
|---|---|
| M10 | Ren hệ mét, đường kính danh nghĩa 10 mm |
| ×1,25 | Bước ren mịn 1,25 mm. Ren thô bỏ phần này (M10×40-8.8) |
| ×40 | Chiều dài bu lông 40 mm, với bu lông đầu lục giác ISO 4014, ISO 4017 tính từ mặt dưới đầu đến đầu mút |
| -8.8 | Cấp bền bu lông |
| LH | Ren trái (left-hand). Ren phải là mặc định nên không ghi |
| -6g hoặc -6H | Cấp dung sai ren ngoài hoặc ren trong, thường lược bỏ khi dùng cặp mặc định |
Phần sau dấu gạch là cấp bền bu lông. Cấp 8.8 có độ bền kéo danh nghĩa 800 MPa, tỷ số giới hạn chảy 0,8, tức giới hạn chảy khoảng 640 MPa. Ba thông số đường kính, bước và chiều dài quyết định bu lông có vào được lỗ ren hay không; cấp bền quyết định bu lông chịu được bao nhiêu tải.
Ứng dụng của bước ren hệ mét: từ cỡ ren M suy ra cỡ đầu và cỡ cờ lê
Ren hệ mét là ren của bu lông, vít, đai ốc, ty ren và nhiều chi tiết thiết bị. Lỗ ren đầu cáp theo dãy M12, M16, M20, M25, M32, M40, M50, M63 đều bước 1,5 mm. Cổng thủy lực theo ISO 6149 (ví dụ M18×1,5) và chân ren đồng hồ áp suất M20×1,5 là ren mịn; cảm biến tiệm cận thân trụ thường dùng M12×1, M18×1 hoặc M30×1,5, nên đọc ký hiệu trước khi mua.
Từ cỡ ren M có thể suy ra cỡ đầu bu lông và cỡ cờ lê: M8 dùng cờ lê 13 mm, M10 dùng 16 mm theo ISO (17 mm theo DIN), M12 dùng 18 mm (19 mm theo DIN), M16 dùng 24 mm, M20 dùng 30 mm, M24 dùng 36 mm. Chiều cao đầu, chiều dài ren và các cỡ còn lại nằm trong bảng tra kích thước bu lông lục giác.
Ví dụ thực tế: bu lông mất, đo thân được 9,8 mm và 10 bước ren dài 15 mm. Đó là M10 ren thô, bước ren hệ mét 1,5 mm: dùng cờ lê 16 hoặc 17 mm, đai ốc taro bằng mũi khoan 8,5 mm, diện tích ứng suất 58 mm². Nếu 10 bước chỉ dài 12,5 mm thì ren là M10×1,25, thay bằng bu lông ren thô sẽ không vặn vào được.
Xác định bước ren hệ mét khi chưa chắc cỡ
Nếu đã đo đường kính và 10 bước ren mà vẫn chưa chắc ren hệ mét hay ren inch, hãy gửi ảnh hoặc mang mẫu bu lông, đai ốc đến Số 20, Ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội để Viva hỗ trợ xác định. Các chủ đề ren ống, ren inch và bu lông có trong các tài liệu ren khác của Viva.
Địa chỉ: Số 20 ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội
Phụ trách kinh doanh: Miss Hoa
Câu hỏi thường gặp về bước ren hệ mét
Bước ren hệ mét của M5 và ren M3 là bao nhiêu?
Ren thô M5 có bước 0,8 mm, ren M3 có bước 0,5 mm. Ren mịn tương ứng là 0,5 mm cho M5 và 0,35 mm cho M3. Hai cỡ này theo ISO 261 và ISO 262.
Ốc M5 đường kính bao nhiêu?
Ốc M5 có đường kính danh nghĩa 5 mm. Đường kính ngoài thực tế của bu lông M5 cấp dung sai 6g từ 4,826 đến 4,976 mm, nhỏ hơn 5 mm một chút để có khe hở khi lắp.
Mũi khoan taro ren M6, M8, M10 là bao nhiêu?
Với ren thô, mũi khoan taro xấp xỉ đường kính trừ bước ren: M6 khoan 5,0 mm, M8 khoan 6,8 mm, M10 khoan 8,5 mm, M12 khoan 10,2 mm. Khoan lớn hơn làm ren nông, khoan nhỏ hơn dễ gãy taro.
Ren mịn khác ren thô thế nào?
Ren mịn có bước ren hệ mét nhỏ hơn ren thô cùng đường kính nên nông hơn, chỉnh tinh hơn, góc xoắn nhỏ hơn và tiết diện chịu kéo lớn hơn. Đổi lại ren mịn dễ trờn và kẹt, nhạy bụi bẩn, và mô men siết khác ren thô.
Không có thước ren thì đo bước ren hệ mét bằng cách nào?
Dùng thước cặp đo khoảng cách từ đỉnh ren thứ nhất đến đỉnh ren thứ 11, tức 10 bước, rồi chia 10. Ví dụ 15 mm chia 10 được bước 1,5 mm. Sau đó đo đường kính ngoài và tra bảng để xác định cỡ ren.
