ISO 16047:2005

Fasteners — Torque/clamp force testing

ISO 16047:2005 specifies the conditions for carrying out torque/clamp force tests on threaded fasteners and related parts. It is applicable, basically, to bolts, screws, studs and nuts made of carbon steel and alloy steel, whose mechanical properties are specified in ISO 898-1, ISO 898-2 or ISO 898-6, having ISO metric threads with thread sizes M3 to M39. It is also applicable to the combination of other externally and internally threaded fasteners with a triangular ISO thread according to ISO 68. It is not applicable to set screws and similar threaded fasteners that are not under tensile stresses, nor to screws which form their own mating thread or threaded fasteners having additional self-locking features.

Éléments de fixation — Essais couple/tension

L'ISO 16047:2005 spécifie les essais couple/tension réalisés sur des éléments de fixation filetés et autres pièces similaires. L'ISO 16047:2005 s'applique principalement aux vis, goujons et écrous en acier au carbone ou en acier allié, de filetage M3 à M39 et de caractéristiques mécaniques conformes à l'ISO 898-1, à l'ISO 898-2 ou à l'ISO 898-6. Elle est également applicable à d'autres éléments de fixation à filetage intérieur ou extérieur, à filets triangulaires ISO conformes à l'ISO 68-1. Cependant, l'ISO 16047:2005 ne s'applique pas aux vis sans tête et autres éléments de fixation filetés similaires non soumis à des contraintes de traction, aux vis qui forment leur propre taraudage et aux éléments de fixation filetés comportant des éléments additionnels d'autofreinage.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 09-Feb-2005
• ICS: 21.060.01 - Fasteners in general
• Technical Committee: ISO/TC 2/SC 11 - Fasteners with metric external thread
• Drafting Committee: ISO/TC 2/SC 11 - Fasteners with metric external thread
• Current Stage: 9092 - International Standard to be revised
• Completion Date: 28-Nov-2019

Relations

• Consolidates: ISO 8569:1996 - Mechanical vibration and shock — Measurement and evaluation of shock and vibration effects on sensitive equipment in buildings
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Amended By: ISO 16047:2005/Amd 1:2012 - Fasteners — Torque/clamp force testing — Amendment 1
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16047
First edition
2005-02-01
Fasteners — Torque/clamp force testing
Éléments de fixation — Essais couple/tension
Reference number
ISO 16047:2005(E)
ISO 2005
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ISO 16047:2005(E)
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Published in Switzerland
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ISO 16047:2005(E)
Contents Page

Foreword............................................................................................................................................................ iv

1 Scope...................................................................................................................................................... 1

2 Normative references ........................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions........................................................................................................................... 2

4 Symbols and their designations.......................................................................................................... 3

5 Principle of test ..................................................................................................................................... 4

5.1 General................................................................................................................................................... 4

5.2 Determination of coefficients of friction............................................................................................. 4

5.3 Determination of torque coefficient K (K-factor)................................................................................ 5

5.4 Determination of ratio T/F..................................................................................................................... 5

6 Apparatus............................................................................................................................................... 5

6.1 Testing machine.................................................................................................................................... 5

6.2 Test fixture............................................................................................................................................. 5

7 Test parts ............................................................................................................................................... 6

7.1 General................................................................................................................................................... 6

7.2 Test-bearing plates or test washers.................................................................................................... 7

7.3 Test nuts for testing bolts, screws and studs.................................................................................... 8

7.4 Test bolts or test screws for testing nuts........................................................................................... 8

8 Testing under standard conditions..................................................................................................... 9

9 Testing under specific conditions....................................................................................................... 9

10 Evaluation of results............................................................................................................................. 9

10.1 Determination of torque coefficient K................................................................................................. 9

10.2 Determination of coefficient of total friction µ ............................................................................. 10

tot

10.3 Determination of coefficient of friction between threads µ ......................................................... 10

10.4 Determination of coefficient of friction between bearing surfaces µ .......................................... 11

10.5 Determination of yield clamp force F .............................................................................................. 11

10.6 Determination of yield tightening torque T ..................................................................................... 11

10.7 Determination of ultimate clamp force F ........................................................................................ 11

10.8 Determination of ultimate tightening torque T ............................................................................... 11

11 Test report............................................................................................................................................ 11

11.1 General................................................................................................................................................. 11

11.2 Description of fasteners to be tested................................................................................................ 12

11.3 Description of test parts..................................................................................................................... 13

11.4 Testing machine.................................................................................................................................. 13

11.5 Test fixture........................................................................................................................................... 14

11.6 Environmental conditions.................................................................................................................. 14

11.7 Specific conditions ............................................................................................................................. 14

11.8 Test results .......................................................................................................................................... 14

Bibliography ..................................................................................................................................................... 15

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ISO 16047:2005(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO

technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been

established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and

non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the

International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 16047 was prepared by Technical Committee ISO/TC 2, Fasteners, Subcommittee SC 1, Mechanical

properties of fasteners.
iv © ISO 2005 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16047:2005(E)
Fasteners — Torque/clamp force testing
1 Scope

This International Standard specifies the conditions for carrying out torque/clamp force tests on threaded

fasteners and related parts.

It is applicable, basically, to bolts, screws, studs and nuts made of carbon steel and alloy steel, whose

mechanical properties are specified in ISO 898-1, ISO 898-2 or ISO 898-6, having ISO metric threads with

thread sizes M3 to M39. It is also applicable to the combination of other externally and internally threaded

fasteners with a triangular ISO thread according to ISO 68-1.

It is not applicable to set screws and similar threaded fasteners that are not under tensile stresses, nor to

screws which form their own mating thread or threaded fasteners having additional self-locking features.

Unless otherwise agreed, the tests are carried out at room temperature. However, tests carried out under

standard conditions are made at a temperature of 10 °C to 35 °C.

This method allows determination of the tightening characteristics of threaded fasteners and related parts.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated

references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced

document (including any amendments) applies.

ISO 68-1, ISO general purpose screw threads — Basic profile — Part 1: Metric screw threads

ISO 273:1979, Fasteners — Clearance holes for bolts and screws

ISO 898-1, Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel — Part 1: Bolts, screws

and studs

ISO 898-2, Mechanical properties of fasteners — Part 2: Nuts with specified proof load values — Coarse

thread

ISO 898-6, Mechanical properties of fasteners — Part 6: Nuts with specified proof load values — Fine pitch

thread
ISO 4014, Hexagon head bolts — Product grades A and B
ISO 4017, Hexagon head screws — Product grades A and B
ISO 4032, Hexagon nuts, style 1 — Product grades A and B
ISO 4033, Hexagon nuts, style 2 — Product grades A and B
ISO 4042:1999, Fasteners — Electroplated coatings
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ISO 16047:2005(E)

ISO 4759-3:2000, Tolerances for fasteners — Part 3: Plain washers for bolts, screws and nuts — Product

grades A and C
ISO 4762, Hexagon socket head cap screws
ISO 6892, Metallic materials — Tensile testing at ambient temperature
ISO 7093-1, Plain washers — Large series — Product grade A

ISO 8673, Hexagon nuts, style 1, with metric fine pitch thread — Product grades A and B

ISO 8674, Hexagon nuts, style 2, with metric fine pitch thread — Product grades A and B

ISO 8765, Hexagon head bolts with metric fine pitch thread — Product grades A and B

ISO 15071, Hexagon bolts with flange — Small series — Product grade A

ISO 15072, Hexagon bolts with flange with metric fine pitch thread — Small series — Product grade A

3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
clamp force

axial tension acting on the bolt shank or compression acting on the clamped member during tightening

3.2
yield clamp force

clamp force at which the bolt shank or the engaged thread yield under combined stress condition in tightening

3.3
ultimate clamp force

maximum clamp force under combined stress condition potentially induced before bolt shank fracture

3.4
tightening torque
wrenching torque
applied torque
overall torque applied on nut or bolt head in tightening
3.5
yield tightening torque
tightening torque with which yield clamp force is gained
3.6
thread torque
torque acting on bolt shank through mating threads during tightening
2 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 16047:2005(E)
3.7
bearing surface friction torque
torque acting on clamped member through bearing surfaces during tightening
3.8
ultimate tightening torque
tightening torque with which ultimate clamp force is gained
4 Symbols and their designations
See Table 1.
Table 1 — Symbols and their designations
Symbol Designation
d Nominal thread diameter
d Basic pitch diameter of thread
d Diameter of hole of test fixture
d Clearance hole diameter of washer or bearing part (nominal value)

D Diameter of bearing surface under nut or bolt head for friction (theoretical or measured)

D Outer diameter of bearing surface, d or d (see product standards)
o w min k min
Diameter of plain area of bearing plate
F Clamp force
Proof load according to ISO 898-1, ISO 898-2 or ISO 898-6, whichever is relevant
F Ultimate clamp force
Yield clamp force
h Thickness of test-bearing plate or test washer
Torque coefficient, K =
L Clamp length
L Length of complete thread between bearing surfaces
P Pitch of the thread
T Tightening torque
T Bearing surface friction torque
T Thread torque
T Ultimate tightening torque
Yield tightening torque
Θ Rotation angle
µ Coefficient of friction between bearing surfaces under nut or bolt head
µ Coefficient of friction between threads
µ Coefficient of total friction
tot
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ISO 16047:2005(E)
5 Principle of test
5.1 General

A tightening torque is steadily applied to a bolt/nut or screw/nut assembly to generate a clamp force, and to

measure and/or determine one or more of the tightening characteristics, which can include torque coefficient,

coefficient of total friction, coefficient of friction between threads, coefficient of friction between bearing

surfaces, yield clamp force, yield tightening torque, rotation angle and ultimate clamp force. In the range of

elastic deformation, a linear relationship is assumed between torque and clamp force.

NOTE For studs, only the coefficient of friction between threads is determined.
There are two different goals for testing:

a) testing of tightening characteristics of a fastener under standard conditions (see Clause 8), i.e. with test-

bearing plates/test washers type HH or type HL as specified in 7.2.2 and 7.2.3 and with test nuts or test

bolts as specified in 7.3 and 7.4;

b) testing of tightening characteristics of fasteners under specific conditions, see Clause 9.

The relationship between tightening characteristics which may be obtained and the parameters to be

measured are shown in Table 2.

There are different methods (see 5.2 to 5.4) to describe the torque/clamp force behaviour of bolted joints with

different surface and lubrication conditions.

Table 2 — Parameters to be measured to obtain respective tightening characteristics

Parameters to be measured
Bearing
Tightening characteristics Clamp Tightening Thread surface Rotation
Clause
which may be determined
force torque torque friction angle
torque
F T T T Θ
th b
Torque coefficient, K { { — — — 10.1
Coefficient of total friction, µ { { — — — 10.2
tot
Coefficient of friction between threads, µ { — { — — 10.3
Coefficient of friction between bearing surfaces, µ { — — { — 10.4
Yield clamp force, F { — — — { 10.5
Yield tightening torque, T { { — — { 10.6
Ultimate clamp force, F { — — — — 10.7
Ultimate tightening torque, T { { — — — 10.8
5.2 Determination of coefficients of friction

To describe the most general conditions of friction without reference to the shape and dimensions of the

fasteners, it is useful to determine the different coefficients of friction (see 10.2 to 10.4). The coefficient of

friction is a dimensionless number, calculated from measured physical characteristics, which depends on the

kind and on the geometry of the surfaces in contact. The necessary measurements are relatively expensive

due to the necessity of having sensors for the clamp load and for at least two different torques, and the need

to have knowledge about all relevant geometrical dimensions (d , P, D ). The determined coefficients of

2 b

friction can be used in torque/clamp force calculations for all dimensional ranges of fasteners with the same

frictional conditions.
4 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 16047:2005(E)
5.3 Determination of torque coefficient K (K-factor)

The measurement is simpler if the torque coefficient K is determined, this being calculated by the formula

K = T/(Fd) (see 10.1). In this case, there is a reference to the dimension d. This means that the validity of the

K-factor is limited to one dimension. For the determination, it is necessary to measure the clamp force F and

the tightening torque T. The K-factor can be used in torque/clamp force calculations only for fasteners with the

same frictional conditions, the same dimension d and the same geometric proportion.

5.4 Determination of ratio T/F

The most simple but also most limited method is to measure the pure torque/clamp force relationship. The

ratio T/F is only valid for the very special joint in
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16047
Première édition
2005-02-01
Éléments de fixation — Essais
couple/tension
Fasteners — Torque/clamp force testing
Numéro de référence
ISO 16047:2005(F)
ISO 2005
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ISO 16047:2005(F)
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veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2005

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quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit

de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
ii © ISO 2005 – Tous droits réservés
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ISO 16047:2005(F)
Sommaire Page

Avant-propos..................................................................................................................................................... iv

1 Domaine d'application.......................................................................................................................... 1

2 Références normatives......................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ............................................................................................................................ 2

4 Symboles et leurs désignations .......................................................................................................... 3

5 Principe de l'essai................................................................................................................................. 4

5.1 Généralités............................................................................................................................................. 4

5.2 Détermination des coefficients de frottement....................................................................................4

5.3 Détermination du coefficient de rendement du couple K (coefficient K) ........................................ 4

5.4 Détermination du rapport couple/tension T/F .................................................................................... 4

6 Appareillage........................................................................................................................................... 5

6.1 Machine d'essai..................................................................................................................................... 5

6.2 Montage d'essai .................................................................................................................................... 5

7 Pièces de référence .............................................................................................................................. 6

7.1 Généralités............................................................................................................................................. 6

7.2 Plaques d'appui ou rondelles de référence........................................................................................ 7

7.3 Écrous de référence pour les essais de vis et de goujons............................................................... 8

7.4 Vis de référence pour les essais d'écrous ......................................................................................... 9

8 Essai dans des conditions normalisées............................................................................................. 9

9 Essai dans des conditions spécifiques .............................................................................................. 9

10 Évaluation des résultats..................................................................................................................... 10

10.1 Détermination du coefficient de rendement du couple (K)............................................................. 10

10.2 Détermination du coefficient de frottement global (total) (µ ) ..................................................... 10

tot

10.3 Détermination du coefficient de frottement dans les filets (µ ) .................................................... 10

10.4 Détermination du coefficient de frottement de la face d'appui (µ )............................................... 11

10.5 Détermination de la limite d'élasticité au serrage (en tension) (F )............................................... 11

10.6 Détermination du couple de serrage à la limite d'élasticité (T ) .................................................... 11

10.7 Détermination de la force de serrage à la charge de rupture (F ) ................................................. 11

10.8 Détermination du couple de serrage à la charge de rupture (T ) .................................................. 12

11 Rapport d'essai ................................................................................................................................... 12

11.1 Généralités........................................................................................................................................... 12

11.2 Description des éléments de fixation à essayer.............................................................................. 12

11.3 Description des pièces de référence ................................................................................................ 13

11.4 Machine d'essai................................................................................................................................... 14

11.5 Montage d'essai .................................................................................................................................. 14

11.6 Conditions environnementales ......................................................................................................... 14

11.7 Conditions spécifiques....................................................................................................................... 14

11.8 Résultats d'essai................................................................................................................................. 15

Bibliographie .................................................................................................................................................... 16

© ISO 2005 – Tous droits réservés iii
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ISO 16047:2005(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes

internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur

publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO 16047 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 2, Éléments de fixation, sous-comité SC 1,

Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation.
iv © ISO 2005 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 16047:2005(F)
Éléments de fixation — Essais couple/tension
1 Domaine d'application

La présente Norme internationale spécifie les essais couple/tension réalisés sur des éléments de fixation

filetés et autres pièces similaires.

La présente Norme internationale s'applique principalement aux vis, goujons et écrous en acier au carbone ou

en acier allié, de filetage M3 à M39 et de caractéristiques mécaniques conformes à l'ISO 898-1, à l'ISO 898-2

ou à l'ISO 898-6. Elle est également applicable à d'autres éléments de fixation à filetage intérieur ou extérieur,

à filets triangulaires ISO conformes à l'ISO 68-1.

Cependant, elle ne s'applique pas aux vis sans tête et autres éléments de fixation filetés similaires non

soumis à des contraintes de traction, aux vis qui forment leur propre taraudage et aux éléments de fixation

filetés comportant des éléments additionnels d'autofreinage.

Sauf accord contraire, les essais sont réalisés à température ambiante. Les essais effectués dans des

conditions normalisées sont réalisés à une température comprise entre 10 °C et 35 °C.

La présente méthode d'essai permet la détermination des caractéristiques de serrage des éléments de

fixation filetés et autres pièces similaires.
2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les

références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du

document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).

ISO 68-1, Filetages ISO pour usages généraux — Profil de base — Partie 1: Filetages métriques

ISO 273:1979, Éléments de fixation — Trous de passage pour vis

ISO 898-1, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation en acier au carbone et en acier allié —

Partie 1: Vis et goujons

ISO 898-2, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation — Partie 2: Écrous avec charges d'épreuve

spécifiées — Filetages à pas gros

ISO 898-6, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation — Partie 6: Écrous avec charges d'épreuve

spécifiées — Filetage à pas fin
ISO 4014, Vis à tête hexagonale partiellement filetée — Grades A et B
ISO 4017, Vis à tête hexagonale entièrement filetée — Grades A et B
ISO 4032, Écrous hexagonaux, style 1 — Grades A et B
ISO 4033, Écrous hexagonaux, style 2 — Grades A et B
ISO 4042:1999, Éléments de fixation — Revêtements électrolytiques
© ISO 2005 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 16047:2005(F)

ISO 4759-3:2000, Tolérances des éléments de fixation — Partie 3: Rondelles plates pour vis et écrous —

Grades A et C
ISO 4762, Vis à tête cylindrique à six pans creux
ISO 6892, Matériaux métalliques — Essais de traction à température ambiante
ISO 7093-1, Rondelles plates — Série large — Partie 1: Grade A

ISO 8673, Écrous hexagonaux, style 1, à filetage métrique à pas fin — Grades A et B

ISO 8674, Écrous hexagonaux, style 2, à filetage métrique à pas fin — Grades A et B

ISO 8765, Vis à tête hexagonale, à filetage métrique à pas fin partiellement filetées — Grades A et B

ISO 15071, Vis à tête hexagonale à embase cylindro-tronconique — Série étroite — Grade A

ISO 15072, Vis à tête hexagonale à embase cylindro-tronconique, à filetage métrique à pas fin — Série

étroite — Grade A
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

3.1
force de serrage

force de traction axiale agissant sur le corps de la vis pendant le serrage ou force de compression agissant

sur les pièces serrées pendant le serrage
3.2
force de serrage à la limite d'élasticité

force de serrage à laquelle le corps de la vis ou le filetage en prise présente une déformation plastique sous

l'effet combiné des sollicitations de serrage
3.3
force de serrage à la charge de rupture

force de serrage maximale atteinte potentiellement sous l'effet combiné des sollicitations avant la rupture du

corps de la vis (charge limite de rupture)
3.4
couple de serrage
couple appliqué
couple global appliqué sur l'écrou ou la tête de la vis pendant le serrage
3.5
couple de serrage à la limite d'élasticité
couple de serrage générant la force de serrage à la limite d'élasticité
3.6
couple de frottement dans les filets

couple agissant sur le corps de la vis par l'intermédiaire des filets en contact pendant le serrage

2 © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 16047:2005(F)
3.7
couple de frottement de la face d'appui

couple agissant sur la pièce serrée par l'intermédiaire de la surface d'appui pendant le serrage

3.8
couple de serrage à la charge de rupture
couple de serrage générant la force de serrage à la charge de rupture
4 Symboles et leurs désignations
Voir le Tableau 1.
Tableau 1 — Symboles et leurs désignations
Symbole Désignation
d Diamètre nominal de filetage
d Diamètre sur flancs du filetage
d Diamètre du trou de passage dans le montage d'essai

d Diamètre du trou de passage de la rondelle ou de la plaque d'appui (valeur nominale)

D Diamètre de la surface d'appui sous tête de vis ou sous écrou où se produit le frottement (théorique ou

mesuré)
D Diamètre extérieur de la surface d'appui d ou d (voir normes de produit)
o w min k min
D Diamètre de la surface plane de la plaque d'appui
F Force de serrage

F Charge d'épreuve conformément à l'ISO 898-1, à l'ISO 898-2 ou à l'ISO 898-6 en fonction de la norme qui

s'applique
F Force de serrage à la charge de rupture
F Force de serrage à la limite d'élasticité
h Épaisseur de la plaque d'appui de référence ou de la rondelle de référence
Coefficient de rendement du couple, K =
L Longueur de serrage
L Longueur de filet complet entre les surfaces d'appui
P Pas du filetage
T Couple de serrage
T Couple de frottement de la face d'appui
T Couple de frottement dans les filets
T Couple de serrage à la charge de rupture
T Couple de serrage à la limite d'élasticité
Θ Angle de rotation
µ Coefficient de frottement de la face d'appui sous tête de vis ou sous écrou
µ Coefficient de frottement dans les filets
µ Coefficient de frottement global (total)
tot
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5 Principe de l'essai
5.1 Généralités

Un couple de serrage est appliqué à vitesse constante sur un assemblage vis/écrou pour générer une force

de serrage et mesurer et/ou déterminer une ou plusieurs caractéristiques de serrage, comme le coefficient de

rendement du couple, le coefficient de frottement global, le coefficient de frottement dans les filets, le

coefficient de frottement de la face d'appui, la force de serrage à la limite d'élasticité, le couple de serrage à la

limite d'élasticité, l'angle de rotation et la force de serrage à la charge de rupture. La relation entre le couple et

la force de serrage est présumée linéaire dans le domaine de déformation élastique.

NOTE Pour les goujons, seul le coefficient de frottement dans les filets est déterminé.

L'essai peut avoir deux objectifs:

a) vérifier les caractéristiques de serrage d'un élément de fixation dans des conditions normalisées (voir

l'Article 8), c'est-à-dire avec des plaques d'appui ou rondelles de référence de type HH ou de type HL

conformément à 7.2.2 et à 7.2.3 et avec des écrous ou des vis de référence conformément à 7.3 et à 7.4;

b) vérifier les caractéristiques de serrage d'éléments de fixation dans des conditions spécifiques, voir

l'Article 9.

La relation entre les caractéristiques de serrage pouvant être obtenue et les paramètres qui peuvent être

mesurés est indiquée dans le Tableau 2.

Différentes méthodes existent (voir 5.2 à 5.4) pour décrire la relation couple/tension des assemblages vissés

présentant des conditions de surface et de lubrification variées.
5.2 Détermination des coefficients de frottement

Pour décrire les conditions de frottement de façon générale, sans référence à la forme et aux dimensions des

éléments de fixation, il est utile de déterminer les différents coefficients de frottement (voir 10.2 à 10.4). Le

coefficient de frottement est un nombre sans dimension, calculé à partir de grandeurs physiques mesurées et

qui dépend de la nature et de la géométrie des surfaces en contact. Les mesures nécessaires sont

relativement coûteuses dans la mesure où il faut disposer de capteurs pour la force de serrage et pour au

moins deux couples différents, et où il faut connaître toutes les dimensions géométriques pertinentes (d , P,

D ). Les coefficients de frottement déterminés peuvent être utilisés dans les calculs de couple/tension pour

toutes les plages dimensionnelles des éléments de fixation dans les mêmes conditions de frottement.

5.3 Détermination du coefficient de rendement du couple K (coefficient K)

Le mesurage est plus simple pour la détermination du coefficient de rendement du couple K, celui-ci étant

calculé par la formule K = T/(Fd), voir 10.1. Dans ce cas, il est fait référence à la dimension d. Cela signifie

que la validité du coefficient K est limitée à une seule dimension. Pour le calcul, il est nécessaire de mesurer

la force de serrage F et le couple de serrage T. Le coefficient K ne peut être utilisé dans les calculs de

couple/tension que pour des éléments de fixation dans les mêmes conditions de frottement, de même

dimension d et de même proportion géométrique.
5.4 Détermination du rapport T/F

Il s'agit de la méthode de mesurage la plus simple mais également la plus limitée de la stricte relation entre le

couple et la force de serrage. Le rapport T/F n'est valable que pour l'assemblage spécifique essayé. Il n'est

pas besoin de connaître les dimensions ou la forme des éléments de fixation.
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Tableau 2 — Paramètres à mesurer pour déterminer les caractéristiques de serrage correspondantes

Paramètres à mesurer
Couple de Couple de
Caractéristiques de serrage
Force de Couple de frottement frottement Angle de
qu'il est possible de Paragraphe
serrage serrage dans les de la face rotation
déterminer
filets d'appui
F T T T Θ
th b
Coefficient de rendement du
{ { — — — 10.1
couple (K)
Coefficient de frottement
{ { — — — 10.2
global (total) (µ )
tot
Coefficient de frottement
{ — { — — 10.3
dans les filets (µ )
Coefficient de frottement de
{ — — { — 10.4
la face d'appui (µ )
Force de serrage à la limite
{ — — — { 10.5
d'élasticité (F )
Couple de serrage à la limite
{ { — — { 10.6
d'élasticité (T )
Force de serrage à la
{ — — — — 10.7
charge de rupture (F )
Couple de serrage à la
{ { — — — 10.8
charge de rupture (T )
6 Appareillage
6.1 Machine d'essai

La machine d'essai doit être capable d'appliquer le couple de serrage et de rotation sur l'écrou ou la tête de la

vis de façon automatique ou manuelle et doit être équipée d'un dispositif de mesure des paramètres indiqués

dans le Tableau 2 avec une exactitude de ± 2 % des valeurs à mesurer, sauf spécification contraire.

L'exactitude de mesure des angles doit être de ± 2° ou de ± 2 % de la valeur mesurée selon la valeur la plus

grande. En cas de doute ou de litige, le serrage doit être effectué avec un outil à puissance contrôlée et à

vitesse de r
...