Máy tính bước ren

Máy tính bước ren chuyển đổi giữa bước ren và số ren trên mỗi inch (TPI) của ren vít. Công cụ này dùng cho ren hệ Anh, được đo bằng TPI, và ren hệ mét, được đo bằng milimét theo bước ren.

Bước ren là gì?

Bước ren là khoảng cách từ đỉnh của một ren đến đỉnh ren kế tiếp, đo dọc theo trục của vít hoặc bu lông. Đỉnh ren là điểm cao nhất của sống ren. Bước ren nhỏ hơn nghĩa là các ren nằm gần nhau hơn; bước ren lớn hơn nghĩa là chúng nằm cách xa nhau hơn.

Ren hệ Anh (được sử dụng chủ yếu ở Hoa Kỳ) thường được mô tả bằng số ren trên mỗi inch, hay TPI, thay vì mô tả trực tiếp bằng bước ren. Ren hệ mét được mô tả bằng bước ren tính theo milimét. Hai giá trị này là nghịch đảo của nhau.

Cách tính bước ren

Công thức tính bước ren

Bước ren bằng 1 chia cho số ren trên mỗi đơn vị chiều dài:

Bước ren = 1 ÷ Số ren trên mỗi đơn vị

Đối với ren hệ Anh, Bước ren (inch) = 1 ÷ TPI. Đối với ren hệ mét được đo bằng số ren trên mỗi milimét, Bước ren (mm) = 1 ÷ Số ren trên mỗi mm.

Công thức tính số ren trên mỗi đơn vị

Phép tính ngược chỉ cần đảo phân số:

Số ren trên mỗi đơn vị = 1 ÷ Bước ren

Những gì máy tính hiển thị

Số ren trên mỗi đơn vị và bước ren luôn liên kết với nhau dưới dạng các giá trị nghịch đảo. Nhập một giá trị vào một trường sẽ cập nhật trường còn lại. Kết quả được hiển thị đến bốn chữ số thập phân.

Việc chuyển đổi giữa hệ Anh và hệ mét chuyển đổi độ dài đã lưu bằng hệ số chính xác 1 in = 25,4 mm. Bước ren 0,05 in trở thành 1,27 mm, không phải 0,05 mm. Ở chế độ hệ mét, trường nghịch đảo đếm số ren trên mỗi milimét, không phải số ren trên mỗi in.

Trường đường kính ren không làm thay đổi bước ren. Nó thiết lập tỷ lệ của sơ đồ bên dưới kết quả. Sơ đồ đó vẽ biên dạng ren dưới dạng chữ V 60 độ, là hình dạng được sử dụng trong cả tiêu chuẩn Unified và ISO.

Hệ thống ren hệ Anh và hệ mét

Vít hệ Anh được gọi tên theo đường kính và TPI. Một vít 1/4"-20 có đường kính 1/4 inch với 20 ren trên mỗi inch. Vít hệ mét được gọi tên theo đường kính và bước ren. Một vít M6 × 1,0 có đường kính 6 mm với bước ren 1,0 mm.

Hai hệ thống có thể được chuyển đổi bằng hệ số chính xác từ inch sang milimét, 1 in = 25,4 mm:

Chuyển từ hệ mét sang hệ Anh: TPI = 25,4 ÷ bước ren (mm)
Chuyển từ hệ Anh sang hệ mét: bước ren (mm) = 25,4 ÷ TPI

Bước ren và bước tiến của ren

Bước ren và bước tiến của ren có liên quan nhưng không phải lúc nào cũng giống nhau. Bước ren là khoảng cách giữa các đỉnh ren liền kề. Bước tiến là quãng đường vít di chuyển dọc theo trục trong một vòng quay đầy đủ.

Với ren một đầu mối, loại ren thông thường có trên hầu hết bu lông, bước ren và bước tiến bằng nhau. Với ren nhiều đầu mối, có hai hoặc nhiều rãnh ren song song, bước tiến bằng bước ren nhân với số đầu mối. Ren hai đầu mối có bước ren 1 mm có bước tiến 2 mm.

Ví dụ: chuyển TPI sang bước ren

Một bu lông UNC (Unified National Coarse) tiêu chuẩn 1/4"-20 có 20 ren trên mỗi inch.

Bước ren = 1 ÷ 20 = 0,0500 in (1,27 mm)

Một bu lông UNF (Unified National Fine) 3/8"-24 có ren mịn hơn và có 24 ren trên mỗi inch.

Bước ren = 1 ÷ 24 = 0,0417 in (1,06 mm)

Ví dụ: chuyển bước ren sang số ren trên mỗi đơn vị

Một bu lông M10 tiêu chuẩn có bước ren thô 1,5 mm.

Số ren trên mỗi mm = 1 ÷ 1,5 = 0,6667

Ren M8 mịn có bước ren 1,0 mm, tương ứng chính xác với 1 ren trên mỗi mm.

Ví dụ: chuyển đổi giữa hai hệ thống

Bước ren hệ mét 1,5 mm được chuyển thành giá trị TPI hệ Anh như sau:

TPI = 25,4 ÷ 1,5 = 16,9

Giá trị này gần với, nhưng không giống, số ren tiêu chuẩn của hệ Anh; đây là một trong những lý do khiến chi tiết ghép ren hệ mét và hệ Anh không thể thay thế cho nhau ngay cả khi có đường kính tương tự.

Bước ren tiêu chuẩn của các cỡ bu lông thông dụng

Hệ Anh (dòng UNC ren thô):

Cỡ	TPI	Độ dốc
1/4"	20	0,0500"
5/16"	18	0,0556"
3/8"	16	0,0625"
1/2"	13	0,0769"

Hệ mét (dòng ISO ren thô):

Cỡ	Độ dốc
M6	1,0 mm
M8	1,25 mm
M10	1,5 mm
M12	1,75 mm

Cách đo bước ren

Dưỡng đo bước ren là dụng cụ đáng tin cậy nhất. Đây là một bộ lá kim loại mỏng, mỗi lá được cắt theo một bước ren khác nhau và gắn trên cán gập giống như dao bỏ túi. Người dùng lần lượt áp các lá vào ren cho đến khi một lá ăn khớp hoàn toàn, không có khe sáng, rồi đọc bước ren được dập trên lá đó.

Nếu không có dưỡng đo, có thể đo bước ren bằng thước hoặc thước cặp. Đo khoảng cách qua mười ren hoàn chỉnh, rồi chia cho mười. Đo qua nhiều ren hơn sẽ giảm ảnh hưởng của các sai số đọc nhỏ.

Lịch sử các tiêu chuẩn ren

Ren vít được cắt thủ công trong nhiều thế kỷ trước khi có bất kỳ tiêu chuẩn nào, nên bu lông từ một xưởng hiếm khi lắp vừa đai ốc từ xưởng khác. Kỹ sư người Anh Joseph Whitworth đề xuất tiêu chuẩn ren quốc gia đầu tiên vào 1841, sử dụng góc ren 55 độ. Tại Hoa Kỳ, William Sellers đề xuất một tiêu chuẩn cạnh tranh có góc 60 độ vào 1864; tiêu chuẩn này trở thành cơ sở của dạng ren tiêu chuẩn Hoa Kỳ.

Các vấn đề về nguồn cung trong thời chiến thúc đẩy các kỹ sư Hoa Kỳ, Anh và Canada hợp nhất những tiêu chuẩn inch riêng biệt. Kết quả là Tiêu chuẩn Ren Thống nhất, được thống nhất vào 1948 và vẫn được sử dụng cho các chi tiết ghép ren tính theo inch. Ren hệ mét hiện được Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) quy định, sử dụng góc ren 60 độ tương tự tiêu chuẩn Hoa Kỳ.

Các câu hỏi thường gặp

Làm thế nào để tính bước ren từ TPI?

Chia 1 cho giá trị TPI. Ren có 20 TPI có bước ren bằng 1 ÷ 20 = 0,0500 in (1,27 mm).

Bước ren và TPI khác nhau như thế nào?

TPI đếm số ren nằm trong một inch. Bước ren đo khoảng cách giữa hai ren liền kề. Chúng là các giá trị nghịch đảo: bước ren = 1 ÷ TPI và TPI = 1 ÷ bước ren.

Có thể chuyển bước ren hệ mét sang TPI hệ Anh không?

Có. Chia 25,4 cho bước ren tính bằng milimét. Bước ren 1,5 mm bằng 25,4 ÷ 1,5, hay khoảng 16,9 TPI.

Có thể đo bước ren mà không cần dưỡng đo như thế nào?

Dùng thước hoặc thước cặp đo khoảng cách qua mười ren hoàn chỉnh, rồi chia khoảng cách đó cho mười để có bước ren.

Bước ren và bước tiến có phải là cùng một đại lượng đo không?

Chỉ với ren một đầu mối, là loại phổ biến nhất. Với ren nhiều đầu mối, bước tiến bằng bước ren nhân với số đầu mối.

Vì sao ren thô và ren mịn cùng tồn tại?

Ren thô (bước ren lớn hơn) vào và ra nhanh hơn, đồng thời chống tuột ren trong vật liệu mềm. Ren mịn (bước ren nhỏ hơn) giữ chặt hơn khi rung động và cho phép điều chỉnh tinh hơn, nhưng dễ bị lắp chéo ren hơn.

Tài liệu tham khảo

Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ. (2003). ASME B1.1: Ren vít inch thống nhất (dạng ren UN và UNR).
Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế. (1998). ISO 68–1: Ren vít mục đích chung ISO — Biên dạng cơ bản — Ren vít hệ mét.
Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L., & Ryffel, H. H. (2016). Sổ tay máy móc (lần xuất bản thứ 30). Industrial Press.
Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia. SP 811: Hướng dẫn sử dụng Hệ đơn vị quốc tế

Máy Tính Bước Ren - Chuyển Đổi TPI Sang Bước Ren Miễn Phí