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: 9093 - International Standard confirmed

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 2005
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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
th
10.4 Determination of coefficient of friction between bearing surfaces µ . 11
b
10.5 Determination of yield clamp force F . 11
y
10.6 Determination of yield tightening torque T . 11
y
10.7 Determination of ultimate clamp force F . 11
u
10.8 Determination of ultimate tightening torque T . 11
u
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

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.
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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
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
F
axial tension acting on the bolt shank or compression acting on the clamped member during tightening
3.2
yield clamp force
F
y
clamp force at which the bolt shank or the engaged thread yield under combined stress condition in tightening
3.3
ultimate clamp force
F
u
maximum clamp force under combined stress condition potentially induced before bolt shank fracture
3.4
tightening torque
wrenching torque
applied torque
T
overall torque applied on nut or bolt head in tightening
3.5
yield tightening torque
T
y
tightening torque with which yield clamp force is gained
3.6
thread torque
T
th
torque acting on bolt shank through mating threads during tightening
2 © ISO 2005 – All rights reserved

3.7
bearing surface friction torque
T
b
torque acting on clamped member through bearing surfaces during tightening
3.8
ultimate tightening torque
T
u
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)
h
D Diameter of bearing surface under nut or bolt head for friction (theoretical or measured)
b
D Outer diameter of bearing surface, d or d (see product standards)
o w min k min
Diameter of plain area of bearing plate
D
p
F Clamp force
Proof load according to ISO 898-1, ISO 898-2 or ISO 898-6, whichever is relevant
F
p
F Ultimate clamp force
u
Yield clamp force
F
y
h Thickness of test-bearing plate or test washer
T
Torque coefficient, K =
K
Fd
L Clamp length
c
L Length of complete thread between bearing surfaces
t
P Pitch of the thread
T Tightening torque
T Bearing surface friction torque
b
T Thread torque
th
T Ultimate tightening torque
u
Yield tightening torque
T
y
Θ Rotation angle
µ Coefficient of friction between bearing surfaces under nut or bolt head
b
µ Coefficient of friction between threads
th
µ Coefficient of total friction
tot
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
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16047
Première édition
2005-02-01
Éléments de fixation — Essais
couple/tension
Fasteners — Torque/clamp force testing

Numéro de référence
©
ISO 2005
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Publié en Suisse
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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
th
10.4 Détermination du coefficient de frottement de la face d'appui (µ ). 11
b
10.5 Détermination de la limite d'élasticité au serrage (en tension) (F ). 11
y
10.6 Détermination du couple de serrage à la limite d'élasticité (T ) . 11
y
10.7 Détermination de la force de serrage à la charge de rupture (F ) . 11
u
10.8 Détermination du couple de serrage à la charge de rupture (T ) . 12
u
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

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.

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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 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
F
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
F
y
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
F
u
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
T
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
T
y
couple de serrage générant la force de serrage à la limite d'élasticité
3.6
couple de frottement dans les filets
T
th
couple agissant sur le corps de la vis par l'intermédiaire des filets en contact pendant le serrage
2 © ISO 2005 – Tous droits réservés

3.7
couple de frottement de la face d'appui
T
b
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
T
u
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)
h
D Diamètre de la surface d'appui sous tête de vis ou sous écrou où se produit le frottement (théorique ou
b
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
p
F Force de serrage
F Charge d'épreuve conformémen
...