Tiêu chuẩn này quy định thử nghiệm mô-men xoắn và mô-men xoắn tối thiểu gây hỏng đối với bu lông và vít có đường kính danh nghĩa từ 1 mm đến 10 mm. Tiêu chuẩn này đảm bảo các chi tiết lắp ghép đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất cơ học dưới tải trọng xoắn, rất quan trọng đối với các ứng dụng trong ngành máy móc, ô tô và xây dựng. Tiêu chuẩn này tham chiếu ISO 898-7:1992 và áp dụng cho các cấp độ bền 8.8, 9.8, 10.9 và 12.9.

Hiểu rõ tiêu chuẩn này giúp các kỹ sư lựa chọn các loại ốc vít phù hợp, ngăn ngừa các sự cố do độ bền xoắn không đủ. Tiêu chuẩn này nêu rõ các phương pháp thử nghiệm chính xác để xác minh rằng bu lông và ốc vít có thể chịu được mô-men xoắn quy định mà không bị gãy sớm.

Nguyên tắc

Thử nghiệm momen xoắn bao gồm việc kẹp bu lông hoặc vít vào thiết bị thử nghiệm và tác dụng momen xoắn cho đến khi bị gãy, sau đó đo momen xoắn khi gãy. Điều này đánh giá khả năng chịu momen xoắn của chi tiết lắp ghép, đảm bảo nó đáp ứng các yêu cầu tối thiểu mà không bị gãy trước giá trị quy định.

• Tập trung vào tải trọng xoắn thuần túy để phân lập cường độ cắt.
• Cần thiết để xác nhận tính toàn vẹn của vật liệu và chất lượng sản xuất.

Thiết bị

Hệ thống thử nghiệm bao gồm thiết bị kiểm tra momen xoắn như minh họa trong các sơ đồ điển hình (ví dụ: Hình 1 trong tiêu chuẩn). Các thành phần chính đảm bảo phép đo chính xác:

1. Cờ lê lực hoặc đồng hồ đo lực có khả năng chịu tải không vượt quá năm lần mô-men xoắn gây hỏng tối thiểu của mẫu thử.
2. Sai số tối đa của thiết bị đo momen xoắn phải nằm trong khoảng ±1% so với momen xoắn gây hỏng tối thiểu.
3. Các dụng cụ kẹp giữ giúp cố định chi tiết mà không gây ra tải trọng dọc trục hoặc ma sát có thể làm sai lệch kết quả.

Việc hiệu chuẩn thiết bị là rất quan trọng để duy trì độ tin cậy trong môi trường thử nghiệm công nghiệp.

Điều kiện thử nghiệm

Các thử nghiệm chỉ được áp dụng lực xoắn, với các giá trị theo Bảng 2. Mẫu thử không được gãy trước khi đạt đến mô-men xoắn gây hỏng tối thiểu. Tránh ma sát giữa đầu và các bộ phận có ren để đảm bảo kết quả chính xác.

• Điều kiện nhiệt độ môi trường thường được áp dụng trừ khi có quy định khác.
• Thích hợp cho các loại ốc vít có dung sai ren 6g, 6f và 6e.
• Nên lấy nhiều mẫu để đảm bảo độ tin cậy thống kê về chất lượng lô hàng.

Thủ tục

Lắp bu lông hoặc vít vào chi tiết cố định sao cho ít nhất hai ren đã ăn khớp, để lại ít nhất một đường kính ren giữa chi tiết cố định và đầu vít. Liên tục siết chặt cho đến khi bu lông hoặc vít bị hỏng.

1. Cố định mẫu vật đúng cách để tránh bị trượt.
2. Ghi lại mô-men xoắn tại thời điểm xảy ra gãy vỡ.
3. Kiểm tra bề mặt vết nứt để tìm các khuyết tật như tạp chất hoặc xử lý nhiệt không đúng cách.

Phương pháp này cung cấp kết quả có thể lặp lại, giúp định hướng kiểm soát chất lượng trong sản xuất.

Mômen xoắn gây hỏng tối thiểu (M)_{B phút}) được tính bằng công thức:

M_{B phút} = τ_{B phút} × W_{P phút}

Ở đâu:

• Tây_{P phút} = π/16 × d_{1 phút}³ (mô đun mặt cắt xoắn)
• τ_{B phút} = X × σ_{b phút} (cường độ xoắn tối thiểu)
• d_{1 phút}Đường kính nhỏ nhất của ren ngoài
• σ_{b phút}Độ bền kéo tối thiểu
• X: Tỷ lệ cường độ (từ Bảng 1)

Phép tính này đảm bảo các chi tiết lắp ghép có thể chịu được tải trọng thiết kế một cách an toàn, có tính đến các đặc tính vật liệu và hình dạng hình học.

Tỷ lệ sức mạnh X

Các tỷ lệ này điều chỉnh độ bền xoắn dựa trên các đặc tính kéo, đảm bảo các giá trị thiết kế an toàn.

Giá trị mô-men xoắn tối thiểu gây hỏng

Lưu ý: Các giá trị này áp dụng cho ren có dung sai 6g, 6f và 6e. Chúng đảm bảo mô-men xoắn lắp đặt an toàn trong các cụm lắp ráp.