Mối ghép bằng ren là mối ghép vô cùng phổ biến trong mọi lĩnh vực từ công nghiệp cho đến đời sống. Không chỉ có vai trò quan trọng trong ngành chế tạo máy, mà nó còn được ứng dụng rộng rãi trong chính cuộc sống của chúng ta, hiện diện trong mỗi đồ vật từ những vật dụng nhỏ bé đến các thiết bị máy móc chuyên nghiệp. Mà chúng ta thường gặp nhất đó chính là các con ốc vít, bu lông….
Do mức độ ứng dụng của ren cực kỳ đa dạng nên các loại ren cũng vô cùng phong phú, từ hình dáng, chủng loại cho đến kích thước... Điều này ít nhiều gây khó khăn cho các khách hàng khi lựa chọn, thậm chí đối với cả những kỹ sư nhiều năm cũng không tránh khỏi những nhầm lẫn.
Để cung cấp thêm kiến thức về các loại ren cũng như cách đọc chính xác từng dòng ren, GSI TOOLS mời bạn đọc khám phá ngay trong bài viết dưới đây.
1. Ren hợp nhất (Unified Thread - UN)
Ren Unified Thread ra đời sau chiến tranh thế giới lần thứ hai nhằm mục đích tiêu chuẩn hóa và tăng cường khả năng lắp lẫn đối với mối ghép ren của ba nước Mỹ, Canada và Anh cũng như khắc phục một số hạn chế trong phương pháp gia công ren.
Đặc tính hình học, kích thước, cấp chính xác, dung sai và kí hiệu ren Unified Thread được quy định lần đầu tiên trong tiêu chuẩn ANSI/ASME B1.1:1949 ban hành năm 1949. Sau nhiều lần sửa đổi, bổ sung phiên bản mới nhất của tiêu chuẩn này là ANSI/ASME B1.1:2003.
Ren hợp nhất hiện nay được chia làm 5 loại chính:
1.1. Unified Coarse Thread - UNC
UNC là loại ren bước thô:
- Dùng rộng rãi nhất cho các mối ghép có độ bền kéo thấp và yêu cầu tháo lắp nhanh.
- Trên các loại vật liệu có độ bền thấp như gang, thép ít carbon, đồng, nhôm.
1.2. Unified Fine Thread - UNF
UNF là loại ren bước mịn:
- Dùng cho những mối ghép yêu cầu độ bền cao.
- Mối ghép có thành mỏng và khoảng lắp ghép ngắn.
1.3. Unified Extra Fine Thread - UNEF
UNEF là loại ren bước cực mịn:
- Dùng khi chiều dày mối ghép nhỏ hơn chiều dày mối ghép bằng ren UNE.
- Ngoài ra, để giảm ứng suất tập trung, đáy của ba loại ren này được bo tròn và cho ra đời dạng ren UNR với kí hiệu tương ứng là UNRC/UNRF/UNREF. Bulong của ba loại ren này vẫn dùng đai ốc UN.
1.4. Constant Pitch Series - UN Series
UN là loại ren bước không đổi:
- Dùng khi các dạng ren UNC, UNF và UNEF không đáp ứng được các yêu cầu kĩ thuật khi thiết kế. Nó bao gồm 8 kiểu với số ren trên 1inch lần lượt là 4, 6, 8, 12, 16, 20 ,28 và 32.
1.5. Unified special - UNS
UNS là loại ren đặc biệt:
- Là sự kết hợp giữa đường kính ren và số ren trên 1 inch của kiểu ren này không có trong những tiêu chuẩn kể trên. Không nên dùng kiểu ren này trừ khi có những yêu cầu khắt khe về mặt kỹ thuật trong thiết kế.
Dưới đây giải thích một số kí hiệu ren Unified Thread thường gặp:
3/8 - 16 UNC 2B LH (21)
• 3/8 : Đường kính danh nghĩa của ren là ⅜ inch.
• 16 : có 16 ren trên 1 inch.
• UNC:ren bước thô.
• 2B : ren lỗ có dung sai cấp 2.
• LH: ren trái (ren phải không cần ghi).
• (21): kí hiệu liên quan đến việc đo kiểm ren theo tiêu chuẩn ASME/ANSI 1.3M
3/4 - 0.0625P - 0.1875L (3 STARTS) UNF SPL-EXT (23)
• 3/4 : đường kính danh nghĩa của ren là 3/4 inch.
• 0.0625P : bước ren 0.0625.
• 0.1875L: bước xoăn 0.1875
• (3 STARTS): ren 3 đầu mối
• UNF: ren bước min
• SPL: ren đặc biệt (special)
• EXT:ren ngoài (external)
• (23): kí hiệu liên quan đến việc đo kiểm ren theo tiêu chuẩn ASME/ANSI 1.3M
2. Ren hệ Mét
Ren tam giác hệ Met được sử dụng phổ biến ở Việt Nam và nhiều nước khác trên thế giới. Khác biệt cơ bản của ren hệ Met và ren UN là ren hệ Met sử dụng profile ren có góc ở đình 60° và tính bước ren bằng mm thay vì tính số vòng ren trên 1 inch chiều dài.
Bước của ren hệ Met được chia làm bước thô và bước mịn trong đó ren bước thô được ưu tiên sử dụng trong những mối ghép thông thường.
Dưới đây giải thích kí hiệu ren tam giác hệ Mét:
M10 x 1-5g6g LH
• M10: ren hệ mét có kích thước danh nghĩa10mm
• 1: bước ren 1mm (không cần ghi nếu là bước ren thô)
• 5g : dung sai đường kính trung bình của ren là
• 6g : dung sai đường kính đỉnh ren là 6g
• LH : hướng xoắn trái (hướng xoắn phải không | cần ghi).
• TWO STARTS: 2 đầu mối.
• EXT: ren ngoài, INT: ren trong.
3. Ren thang
3.1. Ren thang ACME
Ren thang được dùng nhiều trong truyền động bởi nó có nhiều ưu điểm về độ bền và dễ chế tạo hơn so với ren vuông.
- General purpose-G: dùng với mục đích thông thường. Loại ren này có ba cấp chính xác là 2G, 3G và 4G trong đó cấp 2G được ưu tiên sử dụng
- Centralizing-c: đường kính đỉnh ren trong và ren ngoài nhỏ hơn ren G, dùng trong trường, hợp cần hạn chế ma sát sườn ren và võng thân ren. Loại ren này có 6 cấp chính xác từ 20 đến 6C nhưng thường không dùng 2 cấp 5C và 6C.
- Stub : dùng trong những trường hợp yêu cầu bước ren thô và chiều sâu ren thấp.
Dưới đây giải thích một số kí hiệu ren thang ACME thường gặp:
Ví dụ 2.875-0.4P-0.8L-ACME-36 M1
• 2.875 : đường kính danh nghĩa 2.875in
• 0.4P : bước ren 0.4in
• 0.8L:bước xoắn 0.8in
• ACME : ren thang theo tiêu chuẩn ASME
• 3G : cấp chính xác 3 cho ren loại G
• M1: kích thước được hiệu chỉnh theo nhóm
3.2. Ren thang hệ Mét
Ren thang được dùng nhiều trong truyền động bởi nó có nhiều ưu điểm về độ bền và dễ chế tạo hơn so với ren vuông. Điểm khác biệt cơ bản giữa ren thang hệ Mét và ren thang ACME là ren thang hệ Met. dùng góc sườn ren 30° thay vì 29. Ren thang hệ Mét có đường kính từ 8mm đến 300mm.
Kí hiệu ren thang hệ Mét
Ví dụ TR 60 x 18 (P9) LH
• TR:ren thang
• 60 : đường kính danh nghĩa 60mm
• P9 : bước ren 9mm
• 18: bước xoắn 18 (ren có 2 đầu mối)
• LH: ren trái (ren phải không cần ghi)
4. Ren ống Anh
Ren ống của Anh (British Standard Pipe - BSP) đã trở thành tiêu chuẩn chung và được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới (ngoại trừ Mỹ dùng ren NPT) có góc ở đỉnh 55°. Bao gồm 2 loại:
- Ren ống thẳng (British Standard Pipe Parallel- BSPP) có đường kính ren không đổi được kí hiệu bằng chữ G.
- Ren ống côn (British Standard Pipe Taper Thread- BSPT) có đường kính tăng hoặc giảm trên chiều dài ren được ký hiệu bằng chữ R.
Dưới đây giải thích ký hiệu ren thang ACME thường gặp:
Ví dụ Pipe thread ISO 228-G2 A LH
• Pipe thread : ren ống.
• ISO 228 : tiêu chuẩn ren.
• G:ren BSPP.
• 2: đường kính ren.
• A :ren ngoài song song có độ chính xác cao,
• LH : ren trái (nếu ren phải không cần ghi).
Ngoài 4 loại ren trên, còn có sự tồn tại của 2 loại ren khác nhưng mức độ phổ biến thấp hơn là ren Whitworth và ren đường ống của Mỹ:
Ren Whitworth:
Đây là loại ren do Sir Joseph Whitworth phát minh vào khoảng giữa thế kỉ 19. Trước kia ren Whitworth được dùng phổ biến ở Anh nhưng sau khi Anh thống nhất với Mỹ và Canada để ban hành tiêu chuẩn ren UN, nó hầu như chỉ còn được dùng trong việc chế tạo những linh kiện thay thế.
Đặc trưng cơ bản của ren Whitworth là profile ren được bo tròn cả ở đỉnh và đáy ren và dùng góc đỉnh ren 55 độ thay vì 60 độ như những loại ren khác
Ren đường ống của Mỹ:
Mỹ sử dụng ren ống theo hệ thống tiêu chuẩn American National Standard Pipe Threads, có khác biệt cơ bản với ren ống BSP của Anh là nó sử dụng profile có góc ở đỉnh 60 độ. Ren ống của Mỹ được chia làm hai loại chính theo đường kính ren bao gồm National Pipe Taper - NPT và National Pipe Straight - NPS.
Trên đây là các loại ren tiêu chuẩn với chi tiết nguồn gốc, phân loại và cách đọc ký hiệu. Chúng được sử dụng trên toàn thế giới, tùy theo khu vực, quốc gia mà mức độ ứng dụng mỗi loại ren thay đổi khác nhau. Mong rằng bạn đọc sau bài viết này sẽ có thêm những kiến thức thú vị và hữu ích về các dòng ren hiện nay. GSI TOOLS hiện cung cấp 1 số loại ren chất lượng cao, trong đó nổi bật nhất có dòng ren cấy Helicoil Volkel - Nhập khẩu Đức: