Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6378:1998 về Chi tiết lắp xiết - thử độ bền mỏi theo tải trọng dọc trục

• Số hiệu: TCVN6378:1998
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 1998

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 6378 : 1998

CHI TIẾT LẮP XIẾT - PHƯƠNG PHÁP THỬ ĐỘ BỀN MỎI THEO TẢI TRỌNG DỌC TRỤC

Fasteners - Test methods of Axial load fatigue

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui định các điều kiện để tiến hành phép thử độ bền mỏi theo tải trọng dọc trục cho các chi tiết lắp xiết có ren và phương pháp đánh giá các kết quả thử.

Nếu không có qui định nào khác, phép thử được thực hiện ở nhiệt độ trong phòng, lực tác dụng phải trùng với đường dọc trục của chi tiết lắp xiết. Không tính ảnh hưởng của đồ gá đến ứng suất của chi tiết được thử.

Tiêu chuẩn này áp dụng khi thử độ bền mỏi theo tải trọng dọc trục cho các chi tiết lắp xiết có ren.

2. Ký hiệu và tên gọi

...

...

...

Bảng 1 - Ký hiệu và tên gọi

Ký hiệu

Tên gọi

A_d3

Diện tích ứng với đường kính trong danh nghĩa

A_s

Diện tích tính ứng suất

Diện tích dùng để tính toán ứng suất trung bình và biến độ ứng suất, được chọn theo thỏa thuận giữa người cung cấp và người sử dụng, có thể dùng A_d3

d

...

...

...

d₁

Đường kính trong của ren

d₂

Đường kính trung bình của ren

d₃

Đường kính trong danh nghĩa của ren d₃ = d₁ - H/6

d_a

Đường kính tại điểm tiếp tuyến với prôphin ren

d_h

...

...

...

d_s

Đường kính của thân vít cấy kiểm tra tải

D

Đường kính danh nghĩa của ren bạc lồng cho thử

F

Tải trọng kéo đứt

F_0,2

Tải trọng kéo đứt ở ứng suất thử R_{p 0,2}

F_a

...

...

...

DF_all

Số gia của các biên độ tải trọng trong phạm vi chuyển tiếp

F_A

Biên độ tải trọng ở giới hạn bền mỏi

F_m

Tải trọng trung bình

H

Chiều cao prôphin ren

N

...

...

...

N_G

Số chu kỳ ứng suất khi ngừng thử mà không có sự phá hủy (số chu kỳ cơ sở)

p

Xác suất phá hủy

p_f

Xác suất phá hủy trong phạm vi tuổi thọ có giới hạn

p_t

Xác suất phá hủy trong phạm vi chuyển tiếp

P

...

...

...

R_m,min

Độ bền kéo nhỏ nhất

R_S

Tỷ số ứng suất không đổi s_min /s_max

s

Chiều rộng của mặt đầu hình sáu cạnh

S(F_A)

Độ lệch chuẩn của tải trọng mỏi

S(s_A)

...

...

...

S(log N)

Độ lệch chuẩn của logarit tuổi thọ

a, b

Các hệ số của đường hồi qui đối với phần nghiêng của đường cong S/N

s_a

Biên độ ứng suất

s_A

Biên độ ứng suất tại giới hạn mỏi

s_ax

...

...

...

s_b

Ứng suất uốn

s_m

Ứng suất trung bình

s_min

Ứng suất nhỏ nhất

s_max

Ứng suất lớn nhất

s_Mmin

...

...

...

s_Mmax

Ứng suất lớn nhất tại giới hạn mỏi

s_AN

Độ bền mỏi ứng với N chu kỳ

s_AA

Giới hạn mỏi ngắn hạn ứng với N = 5 x 10^4 chu kỳ

s_AB

Giá trị ước lượng của độ bền trong phạm vi tuổi thọ có giới hạn tại N = 1x10^6

s_a.i

...

...

...

s_a.j

Biên độ ứng suất ở phép thử thứ j bằng phương pháp cầu thang

Ds_al

Khoảng biên độ ứng suất của phép thử tại phạm vi tuổi thọ có giới hạn (phần nghiêng của đường cong S/N)

Ds_all

Số gia của các mức biên độ ứng suất trong phạm vi chuyển tiếp

Chú thích

Ký hiệu - được dùng trong trường hợp các giá trị s_a hoặc logN được rút ra từ đường hồi qui, ví dụ hoặc

3. Nguyên lý

...

...

...

Có thể dùng các phép thử với ứng suất trung bình không thay đổi s_m hoặc tỷ số ứng suất không thay đổi R_S = s_min / s_max. Thường dùng ứng suất trung bình không thay đổi để xác định tuổi thọ không giới hạn (xem trường hợp C trên hình 10)

Tỷ số ứng suất không thay đổi thường được dùng cho thử chấp nhận chất lượng (xem trường hợp a trên hình 10).

Tiếp tục phép thử cho tới khi mẫu thử bị phá hủy hoặc số chu kỳ ứng suất đã vuợt quá một số xác định trước. Thông thường số chu kỳ thử được xác định bởi vật liệu hoặc độ bền mỏi của mẫu thử. Nếu không có qui định nào khác, mẫu thử được coi là bị phá hủy khi đứt gãy thành hai phần riêng biệt nhau.

4. Thiết bị

4.1. Máy thử

Máy thử phải có khả năng duy trì một cách tự động tải trọng trong phạm vi ± 2% giá trị yêu cầu trong suốt quá trình thử và phải được trang bị một khí cụ để đếm và ghi số chu kỳ tổng khi thử. Máy thử phải được hiệu chuẩn định kỳ để bảo đảm độ chính xác này. Dải tần số thử phải ở trong khoảng 4,2Hz đến 250Hz. Máy thử phải tạo ra tải trọng dao động hình sin tác dụng vào mẫu thử.

Máy thử phải có một cơ cấu đề phòng sự tự khởi động lại sau khi máy ngừng do mất điện.

4.2. Đồ gá thử

Đồ gá thử phải có khả năng truyền tải trọng dọc trục cho mẫu thử. Các yêu cầu cơ bản được cho trên hình 1 và 2. Không nên dùng các cơ cấu tự chỉnh độ thẳng, xem 5.3.

...

...

...

Bề mặt được thấm cacbon sâu từ 0,25 mm: độ cứng lớn nhất 60 HRC; độ cứng nhỏ nhất lớn hơn độ cứng của chi tiết thử 5 HRC.

Hình 1- Đồ gá không có bạc lồng

Dung sai độ vuông góc và độ đồng tâm tính bằng milimét; nhám bề mặt tính bằng micromét.

Việc dùng một bạc lồng không ảnh hưởng đến độ cứng vững của đồ gá thử

Bề mặt được thấm cácbon sâu từ 0,25 mm đến 0,5 mm, độ cứng lớn nhất 60 HRC, độ cứng nhỏ nhất lớn hơn độ cứng của chi tiết thử 5 HRC.

Hình 2 - Đồ gá có bạc lồng

4.3. Độ thẳng khi thử

...

...

...

Dung sai độ vuông góc và độ đồng tâm tính bằng milimét, nhám bề mặt tính bằng micromét.

1) Dung sai của ren vít là 4h.

2) d_s = d

Hình 3 - Vít cấy kiểm tra tải

Hình 4 - Phân bố ứng suất trên thân của vít cấy kiểm tra tải

4.4. Bạc lồng có ren trong

Để thử mỏi các sản phẩm tiêu chuẩn phải dùng đai ốc tiêu chuẩn hoặc bạc lồng có ren trong.

...

...

...

4.5. Vòng đệm thử

Có thể dùng một vòng đệm thử được vát cạnh ở mặt tiếp xúc với phần bên dưới đầu bu lông hoặc đồ gá được vát cạnh. Đường kính lớn nhất tại điểm ứng với góc vát 45° phải bằng đường kính tại điểm tiếp tuyến với prôphin ren (d_a) với dung sai là + IT12 (xem hình 6). Các bề mặt của vòng đệm phải song song với nhau với phạm vi dung sai 0,01 mm. Độ cứng của bề mặt vòng đệm phải bằng độ cứng của bề mặt đối tiếp của đồ gá.

Nếu sử dụng vòng đệm thử thì phải ghi trong báo cáo thử (xem 7.3).

Dung sai độ phẳng, độ vuông góc và độ đồng tâm tính bằng milimét

1) Dung sai ren 6h.

Hình 5 - Bạc lồng có ren để thử

Hình 6 - Vòng đệm thử (đã được lắp)

...

...

...

Công suất của máy thử phải được chọn sao cho tải trọng lớn nhất trên mẫu thử không thấp hơn 10% thang tải trọng lớn nhất của máy. Bề mặt tựa của đai ốc hoặc bề mặt của bạc lồng có ren phải được bố trí cách phần không cắt ren của thân chi tiết thử không nhỏ hơn 4 lần bước ren. Đai ốc phải được vặn vào hết chiều dài ren; chiều dài bu lông nhô lên khỏi đai ốc tối thiểu phải bằng hai lần bước ren (xem hình 7). Các đai ốc thử chỉ được sử dụng một lần.

Các bạc lồng có ren có thể được dùng liên tục chừng nào mà chúng còn lắp được dễ dàng với phần có ren ngoài và không xuất hiện các hư hỏng có thể nhìn thấy được

Hình 7 - Vị trí của đai ốc thử

Lắp mẫu thử nhẹ nhàng vào đồ gá sao cho không tạo ra lực cưỡng bức. Không được phép tạo ra ứng suất xoắn trong bộ phận lắp khi vặn đai ốc, nghĩa là chỉ có máy thử mới tạo ra tải trọng trong bộ phận lắp.

Chi tiết kẹp chặt có ren và đai ốc thử phải được làm sạch hoàn toàn và phủ một lớp dầu (dầu SAE20 hoặc loại tương đương) trước khi thử.

Phải chọn tần số thử sao cho nhiệt độ của mẫu thử không tăng quá 50°C trong quá trình thử. Nên đo nhiệt độ tại ren vòng đầu tiên.

Định kỳ kiểm tra tải trọng trong quá trình thử để bảo đảm điều kiện tải không thay đổi.

Điều kiện môi trường có ảnh hưởng đến các kết quả thử mỏi. Do đó, nếu có thể, nên kiểm tra các điều kiện khí chuẩn, đặc biệt là độ ẩm.

...

...

...

Chỉ có thể đánh giá so sánh được các giá trị của độ bền mỏi khi tiến hành các phép thử và đánh giá các kết quả thử theo cùng một cách như nhau.

Có thể xác định các giá trị của độ bền mỏi trong vùng giới hạn mỏi ngắn hạn (sự phá hủy các mẫu thử trước khi đạt tới số chu kỳ ứng suất đã định trước và trong vùng chuyển tiếp, ở đó khi đạt tới số chu kỳ ứng suất đã định trước (thường từ 5 x 10^6 đến 10^7 chu kỳ) mẫu thử có thể bị phá hủy hoặc không (xem hình 10). Thử mỏi được thực hiện và đánh giá theo hai phương pháp:

a) theo số chu kỳ ứng suất nhỏ nhất ứng với biên độ ứng suất đã định trong vùng giới hạn mỏi và trong vùng chuyển tiếp;

b) theo vị trí và độ phân tán của vùng giới hạn mỏi ngắn hạn và vùng chuyển tiếp được xác định bằng các phương pháp thống kê.

6.1. Thử trong vùng giới hạn mỏi ngắn hạn

Thử trong vùng giới hạn mỏi ngắn hạn nhằm xác định các số liệu về giới hạn mỏi ngắn hạn của các chi tiết kẹp chặt có ren và thường được áp dụng cho kiểm tra sản phẩm trong sản xuất, bảo hành chất lượng lúc giao hàng và các trường hợp tương tự. Khi đặc tính của sản phẩm, ứng suất và số chu kỳ ứng suất và các điều kiện khác không được qui định, thì thông thường cần thử ít nhất là 6 sản phẩm. Ngoài ra, phải tiến hành thử với ứng suất trung bình (s_m) không đổi hoặc với tỷ sổ (R_S) của ứng suất lớn nhất và ứng suất nhỏ nhất không đổi (thường dùng R_S = 1/10).

6.1.1. Thử kiểm tra chất lượng

Phải lấy mẫu thử theo phương pháp xác suất thông kê.

Số lượng mẫu thử cần được tăng lên ít nhất là 10% để cho phép có những trở ngại bất thường trong quá trình thử.

...

...

...

Độ phân tán của số các chu kỳ ứng suất trong vùng giới hạn mỏi ngắn hạn chỉ có thể xác định gần đúng bằng các phương pháp tính toán thống kê.

Để đánh giá vùng giới hạn mỏi ngắn hạn, phải tiến hành thử mỏi đối với ít nhất là hai mức ứng suất ứng với số chu kỳ ứng suất trong khoảng 10^4 và 5 x 10^5 chu kỳ.

Số lần thử đối với một mức ứng suất phụ thuộc vào phương pháp đánh giá thống kê đã chọn và độ tin cậy yêu cầu ứng với xác suất phá hủy r_f; ví dụ r_f =10 %, 50 % hoặc 90 %.

Số lượng mẫu thử nhỏ nhất không được nhỏ hơn sáu.

Có thể xác định độ phân tán trong vùng giới hạn mỏi ngắn hạn bằng cách sử dụng luật phân bố xác suất nào đó, ví dụ luật phân bố chuẩn Gauss trong lưới đồ thị xác suất Gauss

trong đó

r_f là xác suất phá hủy trong vùng giới hạn mỏi ngắn hạn;

i là số thứ tự của mẫu thử;

...

...

...

Ví dụ sau đây giải thích cho phương pháp:

n = 8 bu lông được thử với biên độ ứng suất không đổi s_a = 150N/mm^2. Các chu kỳ ứng suất đạt được tới khi phá hủy theo thứ tự thời gian là:

N = (169, 178, 271, 129, 405, 115, 280, 305) x 10^3.

Số chu kỳ ứng suất được sắp xếp theo thứ tự từ nhỏ đến lớn, kèm theo là số thứ tự i.

Mẫu thử thứ nhất có số chu kỳ ứng suất thấp nhất được gắn số thứ tự i = 1, mẫu thử thứ n với số chu kỳ ứng suất cao nhất nhân số thứ tự i = n = 8.

Các kết quả này trong hệ thống thứ tự hoặc hệ thống đánh giá được cho trong bảng 2 .

Bảng 2 - Hệ thống thứ tự để đánh giá thống kê 8 phép thử mỏi với biên độ ứng suất s_a = 150N/mm^2 vùng giới hạn mỏi ngắn hạn

Thứ tự i

1

...

...

...

3

4

5

6

7

8

Số chu kỳ ứng suất

N x10^3 (theo thứ tự tăng)

115

...

...

...

169

178

271

280

305

405

Xác suất phá hủy p_f, %

8

...

...

...

32

44

56

68

80

92

Số chu kỳ ứng suất ứng với các xác xuất phá hủy p_f được vẽ trong lưới đồ thị xác suất Gauss (hình 8) và các kết quả riêng lẻ được thay bằng một đường bù (đường hồi qui). Có thể xác định được các giới hạn N₁₀, N₅₀ và N₉₀ khi sử dụng đường bù này.

Ví dụ: N₁₀ = 110 x 10^3, N₅₀ = 213 x 10^3 và N₉₀ = 415 x 10^3 (nghĩa là 10 % của tất cả các mẫu thử sẽ hư hỏng trong phạm vi số chu kỳ ứng suất 110 x 10^3, 50 % trong phạm vi số chu kỳ ứng suất 213 x 10^3 và 90 % trong phạm vi số chu kỳ ứng suất 415x10^3.

6.2. Thử trong vùng chuyển tiếp (vùng giới hạn mỏi ngắn hạn)

...

...

...

Nếu không có sư thỏa thuận nào khác giữa người sử dụng và người cung cấp, để kiểm tra có thể dùng một số chu kỳ ứng suất nhỏ nhất hoặc phải thử ít nhất là 6 mẫu thử ở biên độ ứng suất đã xác định trước. Mẫu thử cần được tăng lên ít nhất là 10 % để dự phòng cho những trở ngại bất thường trong quá trình thử.

Số các chu kỳ ứng suất phá hủy

N₁₀, N₅₀, N₉₀ = Số các chu kỳ ứng suất với xác xuất phá hủy tương ứng 10%, 50% hoặc 90%

Hình 8 - Xác suất phá hủy p_f và số các chu kỳ ứng suất trong vùng giới hạn mỏi ngắn hạn, được xác định trên theo 8 phép thử mỏi với s_a = 150 N/mm^2

6.2.2. Xác định vị tri và độ lớn vùng chuyển tiếp

Tương tự như đối với vùng giới hạn mỏi ngắn hạn, độ phân tán trong vùng chuyển tiếp chỉ có thể được xác định gần đúng bằng các phương pháp tính toán thống kê

Trong thực tế thường hay dùng hai phương pháp đánh giá thống kê:

a) thay đổi từng nấc biên độ ứng suất sau mỗi phép thử riêng biệt (phương pháp bậc thang);

...

...

...

Các phương pháp đánh giá này dựa trên các hàm mẫu mô tả gần đúng sự phân bố của đại bộ phận các sản phẩm của lô thử. Do đó có thể xác định s_A50 (độ bền mỏi với xác suất phá hủy 50%) và các giới hạn mỏi trong vùng chuyển tiếp (ví dụ: s_A10, s_A90).

Kinh nghiệm đã chỉ ra rằng, để có thể xác định được độ bền mỏi s_A50 với dung sai ± 5% cần có từ 15 đến 20 mẫu thử. Để xác định các giới hạn của phạm vi chuyển tiếp, số lượng các mẫu thử phải cao hơn (ví dụ khoảng 20 đến 30 mẫu thử đối với s_A10).

Về mật độ tin cậy và độ chính xác của các giá trị thu được, các phương pháp arcsin, phương pháp bậc thang và phương pháp biên dựa trên cơ sở luật phân bố Gauss đều cho kết quả tốt gần như nhau trong cùng một điều kiện thử.

6.2.3. Thủ tục của các phương pháp bậc thang, biên và arcsin

6.2.3.1. Phương pháp bậc thang

Thử mẫu thử thứ nhất ở một mức ứng suất càng gần với số trung vị của vùng chuyển tiếp càng tốt. Nếu mẫu bị phá hủy cần giảm nấc tải cho các mẫu thử tiếp theo (các nấc tải như nhau) cho tới khi không có sự phá hủy. Sau một mẫu thử không bị phá hủy cần tăng tải cho tới khi xuất hiện sự phá hủy. Nếu mẫu thử thứ nhất không bị phá hủy phải thực hiện trình tự ngược lại.

Trong thực tế, trình tự định tâm theo số trung vị xẩy ra nhanh và trong trường hợp có một số lớn mầu thử và một vị trí thuận lợi của mức ứng suất lúc ban đầu thì tần số của sự phá hủy và không phá hủy là như nhau hoặc gần như nhau.

Tính toán bao gồm các bước sau:

a) số trung vị mong muốn (kỳ vọng)

...

...

...

(Xem giải thích các ký hiệu trong bảng 3)

b) độ lệch chuẩn mong muốn

trong đó  phải > 0,3

(Xem giải thích các ký hiệu trong bảng 3)

Bảng 3 - Ví dụ về đánh giá các phép thử mỏi theo phương pháp bậc thang

Nơi thử:

Tải trọng chính F_m:

Bu lông đầu sáu cạnh ISC 4014 - M10 x 80 - 8.8

...

...

...

1

2

3

4

5

6

7

8

F_A (N)

...

...

...

o Mẫu không bị hủy

x

o

z

f

zf

z^2f

4 700

...

...

...

...

...

...

x

1

0

3

0

0

0

...

...

...

x

x

...

...

...

o

x

3

1

2

1

...

...

...

4

3 900

x

x

o

o

...

...

...

x

o

x

4

3

...

...

...

3

3

3

3 500

o

o

...

...

...

o

...

...

...

3

0

3

0

0

Mẫu thử số

1

2

3

...

...

...

5

6

7

8

9

10

11

12

13

...

...

...

15

Tổng các cột 3, 4, 6, 7, 8

8

...

...

...

-

7

5

7

C

A

E

F_A50 = F_a0 + 3 929 N

...

...

...

Cột 1: biên độ tải trọng

Cột 2: chỉ thị sự kiện (phá hủy x, không phá hủy 0)

Cột 3: số các sự kiện phá hủy ứng với biên độ tải trọng;

Cột 4: số các sự kiện không phá hủy ứng với biên độ tải trọng

Cột 5: số thứ tự z, bắt đầu bằng 0 ứng với biên độ tải trọng thấp nhất. Số thứ tự này được gắn cho sự kiện có tần số thấp hơn trong các cột 3 và 4

Trong các ví dụ của bảng 3, đó là cột 4 có 7 sự kiện không phá hủy trong khi cột 3 có 9 sự kiện phá hủy;

Cột 6: tần số lặp lại giá trị từ cột 3 hoặc 4 có tổng thấp hơn (ở đây là cột 4);

Cột 7: tích của các cột 5 và 6 (zf);

Cột 8: tích của các cột 5 và 7 (z^2f)

...

...

...

F_ao: biên độ tải trọng thấp nhất trong các cột 3 hoặc 4 với số sự cố thấp hơn (ở đây là cột 4. F_ao = 3500 N)

F_A50: số trung vị, của biên độ tải trọng với xác xuất 50 %

x: {+ 0,5 khi cột 6 = cột 4.

{- 0,5 khi cột 6 = cột 3

DF_all: nấc tải (ở đây DF_all, = 400 N)

S: độ lệch chuẩn

6.2.3.2. Phương pháp biên

Qui trình của phương pháp biên được giải thích trên cơ sở của hình 9. Vì không biết vị trí của vùng chuyển tiếp trước khi thử và thường chỉ có thể xác định gần đúng vị trí này cho nên trước tiên cần thử một mẫu ở một biên độ tải trọng thứ nhất bằng F_al = 2500 N.

Nếu mẫu thử thứ nhất không bị phá hủy ở số chu kỳ ứng suất N_G cần tăng biên độ tải trọng cho tới khi mẫu thử này bị phá hủy.

...

...

...

Xác định mức tải trọng thứ hai như sau:

F_a2 = F_a1 + DF_all

đối với

DF_all = (1 - ) BF_a1 đối với r £ 0,5 n

hoặc

DF_all =  -  BF_a1 đối với r ³ 0,5 n

Số B có tính đến chiều rộng của vùng chuyển tiếp. Giá trị của B nên ở trong khoảng 0,15 đến 0,2.

Dựa trên biên độ tải trọng thứ hai đã được xác định trong ví dụ trên hình 9 đối với 8 mẫu được thử, các xác xuất phá hủy P_t vẽ trong lưới đồ thị xác xuất Gauss được xác định

...

...

...

r số mẫu thử bị phá hủy;

n số các mẫu thử được thử.

Khi dùng luật phân bố Gauss, có thể nối hai điểm đã xác định để tạo thành một đường thẳng cho phép xác định số trung vị F_A50 và các giá trị giới hạn như F_A10 và F_A90...

Hình 9 - Ví dụ thực hiện và đánh giá thử mỏi theo phương pháp biên

6.2.3.3 Phương pháp Arcsin

Qui trình của phương pháp arcsin tương tự như đối với phương pháp biên. Thực hiện thử mỏi với một số mức tải trọng cách đều nhau cho cùng một số lượng mẫu thử ứng với mỗi mức. Tính toán xác xuất tương ứng với mỗi mức tải trọng này khi dùng biến đổi arcsin

Ví dụ:

...

...

...

5.3. Khai triển đường cong Whler (đường cong S/N)

Khi khai triển một đường cong Whler đầy đủ có thể biểu thị bằng các kết quả thử phù hợp với 6.1.2 và 6.2.2 và trên hình 10.

Hình 10 - Đường cong Whler (đường cong S/N, s_a = f (N)

6.4. Phương pháp thử liên hợp

6.4.1. Số mẫu thử

Cần có ít nhất là 14 mẫu trong đó 8 dùng cho bốn mức biên độ ứng suất (mỗi mức hai mẫu) để xác định phần nghiêng của đường cong S/N và 6 mẫu để xác định phần nằm ngang, trong trường hợp cần thiết số lượng mẫu thử có thể lớn hơn 14.

Chú thích - Các số trên hình vẽ chỉ thứ tự của lần thử.

...

...

...

6.4.2. Thử trong vùng giới hạn mỏi ngắn hạn

Phuơng pháp thử đối với vùng giới hạn mỏi ngắn hạn (phần ngiêng của đường cong S/N) như sau:

Dự đoán các giới hạn mỏi ngắn hạn _AA và _AB của mẫu thử ứng với số chu kỳ ứng suất N = 5 x 10^4 và N = 1 X 10^6 bằng cách tham khảo các số liệu đã có đối với vật liệu mẫu thử, các mẫu có cùng một hình dạng và chịu tác động của cùng một kiểu chu kỳ ứng suất như đối với mẫu thử.

Đặt _al = (_AA - _AB) / 3 (qui tròn các giá trị bằng số). Dùng _all làm giá trị ban đầu cho các khoảng biên độ ứng suất thử trong phần nghiêng của đường cong và _AA + k_al (k = ± 1, ± 2, ...) làm giá trị ban đầu cho mức biên độ ứng suất thử.

Thử mẫu thứ nhất ở mức biên độ ứng suất

Thử một mẫu tại một thời điểm theo thứ tự

_a^2)3 = _a^(1) - _al, _a^(3) = _a^(2) - _al ...

Bằng cách giảm các mức biên độ ứng suất đi  tại mỗi khi đạt được mẫu đầu tiên không bị phá hủy(1).

Trong trường hợp này, kiểm tra giá trị _aI trong quá trình thử, điều chỉnh giá trị này và đặt lại _aI cho các mức biên độ ứng suất tiếp theo nếu cần ^1).

...

...

...

Thử mẫu thử thứ hai3) ở các mức biên độ ứng suất cao hơn, liền kề với mức biên độ ứng suất^2) tại đó biên độ không bị phá hủy, theo thứ tự tăng, bắt đầu từ mức giới hạn dưới trong những mức biên độ ứng suất này tới khi đạt được 8 mẫu thử bị phá hủy.

Chỉnh hợp các số liệu thu được của 8 mẫu thử bị phá hủy trong một đồ thị nửa logarít (s_a, logN) và nhận được các đường cong S/N.

Xác định phần nghiêng và độ lệch chuẩn của đường cong S/N đối với một xác suất phá hủy 50 % như sau.

Đường hồi qui đối với phần nghiêng của đường cong S/N được cho bởi

trong đó

Độ lệch chuẩn tính toán của logarít tuổi thọ S(logN) đuạc tính theo công thức:

...

...

...

Độ lệch chuẩn tính toán của độ bền mỏi được tính theo công thức:

 

6.4.3. Thử mỏi ứng với số chu kỳ ứng suất N_G = 5 x 10^6

Thử mỏi ứng với số chu kỳ ứng suất 5 x 10^6, được thực hiện như sau.

Sử dụng phương pháp bậc thang với một số nhỏ các mẫu thử để xác định độ bền mỏi ở N_G = 5 x 10^6.

Sử dụng phương pháp bậc thang với một số nhỏ các mẫu thử để ước lượng độ bền mỏi ở N_G = 5 x 10^6

Lấy mức biên độ ứng suất mà tại đó mẫu thử không bị phá hủy làm biên độ ứng suất thử s_a (1) tác dụng vào mẫu thử thứ nhất theo phương pháp bậc thang (lấy mức biên độ ứng suất cao nhất khi có hai hoặc nhiều mức biên độ ứng suất như vậy).

Tuy nhiên, nếu có một mẫu thử không bị phá hủy ở mức biên độ ứng suất s_a thì đây được coi là kết quả thử đối với mẫu thử thứ nhất theo phương pháp bậc thang và không phải thử tiếp ở s_a nữa.

Số gia liên tục Ds_all của các mức biên độ ứng suất trong phương pháp bậc thang là giá trị tính toán của sai lệch chuẩn của độ bền mỏi  (s_a) (giá trị bằng số phải được làm tròn thích hợp).

...

...

...

Thử mẫu thứ hai ở mức biên độ ứng suất

và các mẫu từ thứ ba đến thứ sáu ở các mức biên độ ứng suất

(j = 3,4,5,6)

trong đó cùng dấu âm (-) khi mẫu thử bị phá hủy, dấu dương (+) khi mẫu không bị phá hủy.

Biên độ ứng suất thử đối với mẫu thứ bẩy:

trong đó dùng dấu âm (-) khi mẫu thử bị phá hủy ở s_a (6) và dấu dương (+) khi mẫu thử không bị phá hủy ở ứng suất này.

...

...

...

Độ bền mỏi s_AN đối với xác suất phá hủy p = 50 % ở N = 5 x 10^6 được tính theo công thức sau:

6.4.4. Xác định đường cong Whler (đường cong S/N)

Có thể xác định đường cong Whler (đường cong S/N) (xem hình 12) đối với xác xuất phá hủy P = 10 % và 90 % theo công thúc sau:

Phần nghiêng

Phần nằm ngang

Dấu âm (-) trong các công thức ứng với p = 10 %, còn dấu dương (+) ứng với p = 90 %.

6.5. Khai triển biểu đồ Haigh

Để lựa chọn chính xác một chi tiết kẹp chặt, người thiết kế có thể phải cần thêm một thông tin về ảnh hưởng của ứng suất trung bình đến độ bền mỏi. Biểu đồ Haigh (hình 13) giới thiệu các số liệu cần thiết ở dạng thích hợp cho độ bền mỏi ứng với các xác xuất phá hủy 10 %, 50 % và 90 %. Bằng các phương pháp thống kê đã cho trong 6.2 hoặc 6.4, có thể khai triển biểu đồ này với các mức ứng suất trung bình sau:

...

...

...

b) ứng suất trung bình, vừa, không đổi s_m = 0,4R_m,min;

c) ứng suất trung bình thấp s_m = 1,22s_A (đối với R_S = 0,1).

Có thể dùng các ứng suất trung bình khác theo thỏa thuận giữa người sử dụng và người cung cấp.

7. Báo cáo thử

Đối với các số liệu về mỏi đưa vào báo cáo, phải xác định rõ các điều kiện thử. Báo cáo thử cần có các nội dung chi tiết sau

7.1. Xác định rõ chi tiết kẹp chặt có ren ngoài

a) ký hiệu biểu và cấp độ bền;

b) cỡ ren, bước ren, chiều dài của chi tiết kẹp chặt, dung sai ren và prôphin ren'

c) phương pháp chế tạo chi tiết kẹp chặt và ren;

...

...

...

e) mạ phủ bề mặt và bôi trơn phụ;

f) vị trí của đai ốc hoặc bạc lồng;

g) vật liệu.

7.2. Xác định rõ chi tiết có ren trong

a) kiểu và cấp độ bền của đai ốc hoặc chiều cao của bạc lồng có ren để thử;

b) độ cứng

c) vật liệu;

d) mạ, phủ bề mặt và bôi trơn phụ.

7.3. Sử dụng vong đệm thử

...

...

...

7.5. Diện tích chịu ứng suất được dùng trong tính toán (A_s, A_n hoặc các diện tích khác).

7.6. Kiểu và chu kỳ ứng suất (ví dụ, ứng suất trung bình và biên độ ứng suất hoặc R_s và s_min hoặc s_max).

7.7. Vị trí bị phân hủy

7.8. Các phương pháp đánh giá thống kê được dùng

7.9. Các điều kiện môi trường (phạm vi nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình thử)

Hình 12 - Vị trí về đường cong Whler (đường cong S/N)

Hình 13 - Biểu đồ Haigh

...

...

...

2                     ) Khi có hai hoặc lớn hơn hai mức biên độ ứng suất tại đó mẫu thử không bị phá hủy (có thể rơi vào trường hợp phù hợp với ghi chú)) phải lấy mức biên độ ứng suất cao nhất trong các mức này.

3                                                                                                                   ) Nếu mẫu thử thứ 2 không bị phá hủy ở một mức biên độ ứng suất nào đó, tăng thêm một lần thử nữa ở mức biên độ ứng suất yêu cầu sao cho có thể đạt được hai mẫu thử bị phá hủy đối với một trong 4 mức biên độ ứng suất cao hơn, liền kề với mức biên độ ứng suất này.