Bu lông của Hoa Kỳ so với bu lông của Hệ mét

Sự khác biệt cơ bản trong các hệ thống tiêu chuẩn

1. Cơ sở đo lường
Bu lông Mỹ (UNF/UNC) dựa trên đơn vị đo lường Anh (inch), trong khi bu lông hệ mét (nhưTiêu chuẩn ISO7380) dựa trên milimét. Ví dụ, 1/4-20 UNC (Mỹ) biểu thị ren thô có đường kính 1/4 inch và 20 ren trên một inch, trong khi M6×1.0 (hệ mét) biểu thị ren có đường kính 6mm và bước ren là 1mm.

2. Góc ren và loại răng
Cả hai đều sử dụng góc ren 60°, nhưng phần trên và dưới của ren Mỹ phẳng (ren UN), trong khi phần trên của ren hệ mét phẳng và phần dưới bo tròn (ren ISO). Sự khác biệt tinh tế này dẫn đến sự khác biệt về phân bố ứng suất và tuổi thọ mỏi giữa hai loại.

3. Tổ chức chuẩn hóa
Lấy bu lông lục giác làm ví dụ, American tuân theo loạt tiêu chuẩn ASME B18, trong khi hệ mét dựa trên ISO 898 vàTiêu chuẩn DIN931 Tiêu chuẩn DIN933và các tiêu chuẩn khác. Ví dụ, các ký hiệu cấp độ bền của bu lông Mỹ (như SAE Cấp 5 và Cấp 8) và các cấp hiệu suất theo hệ mét (như Cấp 8.8 và Cấp 10.9) sử dụng các hệ thống đánh giá khác nhau.

So sánh các thông số chính

1. Hệ thống nhận dạng kích thước

2. Sự tương ứng giữa các mức độ sức mạnh

3. Khả năng tương thích của công cụ
Giao diện cờ lê: Hệ thống Hoa Kỳ sử dụng hệ thống phân số (như 9/16″) và hệ thống mét sử dụng hệ thống milimét (như 14mm). Trộn chúng lại sẽ gây mòn cạnh.
Sửa chữa ren: Hệ thống Hoa Kỳ yêu cầu vòi UNC/UNF và hệ thống mét yêu cầu vòi dòng M. Chúng không thể được sử dụng thay thế cho nhau.

Logic lựa chọn trong ứng dụng kỹ thuật

1. Ưu tiên khu vực
Thị trường Bắc Mỹ do bu lông của Hoa Kỳ thống trị (tiêu chuẩn AN/MS phổ biến trong lĩnh vực ô tô và hàng không);
Châu Âu và Châu Á chủ yếu sử dụng hệ mét (tiêu chuẩn DIN thường được sử dụng trong các thiết bị công nghiệp của Đức).

2. Sự khác biệt trong các kịch bản tải trọng động
Ren bước mịn UNF của Hoa Kỳ (như 1/2-20 UNF) phù hợp hơn với môi trường rung động tần số cao (như khối động cơ);
Ren bước mịn hệ mét (như M12×1.25) có bước ren nhỏ hơn và khả năng bịt kín tốt hơn trong các dụng cụ chính xác.

3. Chiến lược sửa chữa và thay thế
Thay thế kích thước gần đúng: M6≈1/4″ (đường kính thực tế 6mm=0,236″, nhỏ hơn một chút so với 0,25″ của 1/4″), cần đánh giá dung sai;
Thay thế độ bền tương đương: SAE Cấp 5 (≈8,8) có thể hoán đổi tạm thời, nhưng các bộ phận chính phải khớp chặt chẽ với nhau;
Kế hoạch khắc phục ren: Không ép chặt ren M6×1.0 (chênh lệch đường kính lý thuyết 0,014″) vào các lỗ ren bị hỏng của bu lông US 1/4-20.

Bu lông hệ mét và bu lông hệ Mỹ là hai hệ thống tiêu chuẩn chính thống trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí toàn cầu. Sự khác biệt không chỉ thể hiện ở đơn vị kích thước mà còn liên quan đến khái niệm thiết kế, quy trình sản xuất và ứng dụng kỹ thuật. Hiểu được sự khác biệt giữa hai hệ thống này là rất quan trọng đối với việc bảo trì thiết bị, hợp tác dự án xuyên biên giới và quản lý chuỗi cung ứng.