DIN 25201-4-2004 中文版 铁道车辆及其组件的设计准则 螺栓连接-第4部分螺栓连接的安全.pdf

德国标准德国标准 2004 年年 6 月月 DIN 25201-4 DIN ICS 21.060.10;21.060.30 部分替换 DIN 25201:1986-11,DIN 25202:1992-04,DIN 25203:1992-04 铁路车辆及其组件的设计准则 螺栓连接 第 4 部分：螺栓连接的安全 共 13 页 德国标准化研究所（DIN）中的“铁路车辆标准化委员会（FSF）”德国工业标准化研究所（DIN）（注册协会）各种形式的复制，即使是摘 价格系列 09 抄形式的复制，都要事先征得德国工业标准化研究所（DIN）的同意。www.din.de 本标准由 Beuth Verlag GmbH(Beuth 出版有限公司)独家销售，10772 柏林。www.beuth.de 免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)标准最全面免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 2DIN 25201-4:2004-06 目录 前言.3 1 适用范围.3 2 规范性引用文件.4 3 定义.4 4 概述.6 4.1 机械制造应用中的螺栓连接.6 4.2 电气应用中的螺栓连接.6 5 措施.7 5.1 概述.7 5.2 防松的措施.8 5.3 防止自动松脱的措施.8 5.4 防止脱落的措施.9 6 使用厌氧的液态胶粘剂加固（FK）.9 6.1 概述.9 6.2 厌氧的液态胶粘剂.9 6.2.1 要求.9 6.2.2 检验.10 6.2.3 名称.10 附录 A（规范性附录）螺栓安全的综览.11 参考文献.13 免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)标准最全面免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 3DIN 25201-4:2004-06 前言 本标准由“铁路车辆标准化委员会（FSF）”下属的“连接件工作委员会”（5.1）制定。DIN 25201 系列标准“铁路车辆及其组件的设计准则”由以下七部分组成：第 1 部分：螺栓连接的分类；第 2 部分：设计机械制造应用；第 3 部分：设计电气应用；第 4 部分：螺栓连接的安全；第 5 部分：防腐蚀保护；第 6 部分：连接尺寸；第 7 部分：安装。上述各部分综合在一起替代替代说明中所提到的标准。修改 与 DIN 25201:1986-11、DIN 25202:1992-04、DIN 25203:1992-04 相比，本标准做了下列修改：a)把上述标准综合在一起；b)在编辑方面进行彻底的修订；c)新添加了“电气应用”。以前的版本 DIN 25201:1986-11 DIN 25202:1992-04 DIN 25203:1992-04 1 适用范围 本标准适用于铁路车辆范围中螺栓连接的安全。在基本选择螺栓连接时有助于设计师，并使其更熟悉分类，概念更加清楚。本标准原则上不免除验证结果的实验研究和/数值算法（FEM-有限元法；BEM-边界元法）的研究。这特别符合重要的连接的情况。免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)标准最全面免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 4DIN 25201-4:2004-06 2 规范性引用文件 本标准以注日期或不注日期的方式，包含了其他规范性文件中的条款。本标准在适当的地方引用了这些规范性文件，这些被引用的规范性文件在此给出。对于注日期的规范性引用文件，只有当它包含了后来补充或修改的部分时，这些规范性引用文件的补充或修改单才适用于本标准。对于不注日期的规范性引用文件，应参照使用该规范性引用文件的最新版本（包括修改单）。DIN 267-27 机械连接件第 27 部分：带粘附层的钢制螺钉、螺栓和螺柱；交货技术条件 DIN 267-28 机械连接件第 28 部分：带有夹紧层的钢制螺钉、螺栓和螺柱；交货技术条件 DIN 6796 螺栓连接用弹簧垫圈 DIN 7349 带重型夹紧套的螺栓用垫圈 DIN 8140-1 ISO 米制螺纹用钢丝制螺纹嵌镶件第 1 部分：尺寸、交货技术条件 DIN 54453 金属胶粘剂和金属粘结的检验用旋转式粘度计测定厌氧胶粘剂的动态粘度 DIN EN ISO 7040 带锁紧件的六角螺母（带非金属嵌件），1 型强度等级 5、8 和10（ISO 7040:1997）；德文版 EN ISO 7040:1997 DIN EN ISO 7042 带锁紧件的六角螺母（全金属螺母），2 型强度等级 5、8、10和 12（ISO 7042:1997）；德文版 EN ISO 7042:1997 DIN EN ISO 7089 平垫圈标准系列，产品等级 A 级（ISO 7089:2000）；德文版 EN ISO 7089:2000 DIN EN ISO 7090 平垫圈标准系列，产品等级 A 级（ISO 7090:2000）；德文版 EN ISO 7090:2000 DIN EN ISO 7092 平垫圈小型系列，产品等级 A 级（ISO 7092-1:2000）；德文版EN ISO 7092-1:2000 DIN EN ISO 7093-1 平垫圈大型系列第 1 部分：产品等级 A 级（ISO 7093-1:2000）；德文版 EN ISO 7093-1:2000 DIN EN ISO 10964 胶粘剂螺纹紧固件上厌氧胶粘剂的抗扭强度的测定（ISO 10964:1993）；德文版 EN ISO 10964:1997 3 定义 本标准使用了下列定义。3.1 松动 由于变形过程和/蠕变过程引起预紧力下降导致螺栓松动。免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)标准最全面免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 5DIN 25201-4:2004-06 3.1.1 变形 在分界面中，螺纹中及螺栓头下面的表面贴合时的变形。3.1.2 蠕变 由于表面压力太大，经过一段时间超过被拧紧零部件材料的屈服极限。3.2 自动松脱 由于作用于螺栓连接的引起横向移动的力的影响，螺栓连接有自动松脱的危险，危险程度取决于现有预紧力及横向移动量。这种松脱由与螺栓中心线垂直的交变横向作用力引起。此时，螺纹中、螺栓与螺母贴合面上的摩擦及自锁条件被抵消，结果是自动松脱。这可以导致连接完全脱开。3.3 起动扭矩MLB 为了在预紧的连接中减少或消除轴向负荷所需要的起始扭矩。DIN EN ISO10964:1997-10 3.4 拧松扭矩MAus 在螺栓连接第一次相对移动后，在规定的螺母旋转角时测得的扭矩。DIN EN ISO 10964:1997-10 3.5 比较强度ver 属于各负荷等级的强度范围。一般由起动扭矩产生，如果拧松扭矩更大，使用拧松扭矩确定比较强度。ver=ldMLB222 或 ver=ldMAus222 3.6 螺纹中径 d2 螺栓螺纹直径。3.7 旋合长度 l 被内、外螺纹的旋合长度。免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)标准最全面免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 6DIN 25201-4:2004-06 4 概述 4.1 机械制造中使用的螺栓连接 所配置的螺栓连接的结构设计必须能保证维持所施加的预紧力，一般情况是：在预紧力高的螺栓连接上，分界面数少，并且紧固长度比例为LK/d5，就保证足够牢固，用不着采取其它措施。如果这不能做到，并且需要考虑动态横向载荷时，必须增加安全措施。4.2 电气应用的螺栓连接 所配置的螺栓连接的结构必须能保持最低接触压力。为了这些能得到保证，为了防松，始终应同时紧固：在旋入式连接时，至少一个加固元件；在贯穿式连接时两侧至少各一只加固元件。免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)标准最全面免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 7DIN 25201-4:2004-06 5 措施 5.1 概述 在图 1 中可以看到导致自行拧松的一系列原因及防止自行拧松的措施。相对移动 在接触面之间 蠕变 一段时间后超过材料的屈服极限 变形 表面粗糙度 贴合 到最终平衡：内部的起动扭矩自锁力矩 由于自锁力矩消失导致完全脱开 松动 自行松脱 预紧力下降 保持锁紧力（预紧力）防止松动 防止完全松脱 降低表面压力 补偿变形量 建立材料封闭 可靠的 连接 提高自锁能力 考虑设置防松装置 考虑设置防松装置 考虑设置防脱落装置 自动 松脱 的机 理 措施 图 1 自行拧松的关系图 免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)标准最全面免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 8DIN 25201-4:2004-06 5.2 防止松动的措施 表 1 防止松动的措施 措施的作用 措施 防位移 防蠕变 连接的形状具有较大的刚性比（刚性连接的场合）有 有 通过加大支承面降低表面压力-有 减少分界面的数量 有 在一定条件下为了加大初始压力（预紧力）使用高强度螺栓 有 无 加大紧固长度 有 无 使用弹性的连接元件，但应在下列条件之下：该元件的有效弹力适合螺栓连接必需的预紧力；介入的零件不会带来增加位移的风险；在连接的整个使用寿命期间保持该连接件的弹性。有a 无 降低粗糙度。有 无 选择适当的形位公差 有 有 避免使用厚涂层 有 无 a 仅用于平衡表面粗糙度。5.3 防止自行拧松的措施 提高初始压力（预紧力）；提高螺栓的弹性系数；提高螺栓及螺母支承面上和/或螺纹中的摩擦；限制可能发生的横向滑动（使用固定螺栓或销）；使用锁紧的连接件，从而防止螺栓及螺母的相对移动；粘结（液态胶粘剂或微囊胶粘剂）。免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)标准最全面免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 9DIN 25201-4:2004-06 5.4 防脱落的措施 通过在螺栓或螺母的螺纹中使用相应的锁紧元件可以提高自锁紧（能力）。6 使用厌氧的液态胶粘剂（FK）加固 6.1 概述 具有下文所述性能的胶粘剂用于：在螺栓连接时保持预紧力；在未预紧的螺栓连接时防止振动；或防止：在螺栓连接发生意想不到的扭转；在螺纹覆盖范围中发生腐蚀。6.2 厌氧的液态胶粘剂 6.2.1 要求 6.2.1.1 温度范围 要求温度在-40100的温度范围之中。6.2.1.2 负荷等级 根据要求，螺栓的粘接加固分成三个负荷等级。通过比较强度划分负荷等级的范围。表 2 缩写符号、负荷等级及所属的比较强度 缩写符号 负荷等级 比较强度ver N/mm2 N 低强度，易拆卸 36 M 中等强度，可拆卸 715 H 高强度，难拆卸 16 免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)标准最全面免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 10DIN 25201-4:2004-06 6.2.1.3 粘度范围 通过按照螺纹或间隙宽度选择不同的粘度范围，可以避免液态胶粘剂流出。表 3 粘度范围与螺纹及间隙宽度的关系 代号 粘度范围 mPas 螺纹 最大间隙宽度 Mm 1 低粘度：200 M 10 0.1 2 中等粘度：2001000 M 24 0.2 3 高粘度：10008000 M 16 0.25 6.2.2 检验 胶粘剂所属的负荷等级通过在原来的螺栓连接上测定起动转矩 MLB或拧松扭矩 MAus来检验，该检验按 DIN EN ISO10964 的规定进行。粘度按 DIN 54453 的规定进行检验。6.2.3 名称 液态胶粘剂，负荷等级 H，粘度范围的代号为 3，其名称为：Klebstoff（胶粘剂）DIN 25201-FK-H3 免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)标准最全面免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 11DIN 25201-4:2004-06 附录 A(规范性附录)螺栓安全综览 表 A.1 螺栓安全综览 预紧力下降的原因 加固种类 功能类型 加固元件 使用说明 螺栓/螺母 垫圈 硬度等级 强度等级 200 HV 300 HV 一起紧固，降低表面压力 垫圈符合下列标准：DIN EN ISO 7089 DIN EN ISO 7090 DIN 7349 DIN EN ISO 7092 DIN EN ISO 7093-1 8.8/8 10.9/10 A2-70/A2-70 有 没有 有 有 有 没有 松动 防松 一起紧固，有弹性 弹簧垫圈见 DIN 6796 异型垫圈a 接触垫圈，锯齿式a 用于降低位移量最大达 20m。必须根据预紧力确定弹力。带筋螺栓、带筋螺母a 锁紧，部分一起压紧异型弹簧垫圈a、楔形锁紧垫圈、带内舌的止动垫圈a、异型环a（不锈钢制）在承受交变的横向负荷、表面未淬火的高预紧力螺栓连接时普遍使用。支承面硬度必须低于螺栓和螺母以及一同紧固的元件的支承面硬度。该加固元件在直接布置在螺栓头及螺母之下时才有效。用于电气中的应用。微囊胶粘剂 符合 DIN 267-27 的规定 在承受交变的横向负荷的高预紧力螺栓连接及淬火的表面不允许使用锁紧的连接件时普遍使用。与温度有关。不允许用于电气中的用途。在使用胶粘剂时螺纹不允许润滑。自动松脱 防松脱 粘接 液态胶粘剂 见本标准的第 6 章 在即将使用胶粘剂时，一定要注意温度极限。不允许在电气用途时使用。在使用胶粘剂时螺纹不允许润滑。免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)标准最全面免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 12DIN 25201-4:2004-06 表 A.1（续）预紧力下降的原因 加固种类 功能类型 加固元件 使用说明 防止脱落 紧固 使用带锁紧件的螺母，符合 DIN EN ISO 7040 DIN EN ISO 7042 DIN 8140-1 规定的 B 型螺纹接头，DIN 267-28 规定的螺纹中有塑料涂层的螺栓 允许用于与保持预紧力有关的螺栓连接以及防止连接相互脱开。在嵌有塑料的螺母及螺栓时，必须注意与温度的关系。在电气中应用时不允许由于全金属螺母而产生金属屑。a 参见参考文献。免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)标准最全面免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载 13DIN 25201-4:2004-06 参考文献 1 BN 205031-01 螺栓带法兰的六角螺栓带筋支承面1）2 BN 205107-02 螺母带法兰的六角螺母带筋支承面形状 C1）3 BN 208010-07 螺栓加固异型弹簧垫圈1）4 BN 208010-08 螺栓加固异型弹簧垫圈1）5 BN 208010-11 螺栓加固锯齿式弹簧垫圈1）6 BN 208010-12 螺栓加固异型弹簧垫圈1）7 BN 208012-06 螺栓加固异型环1）8 SN 70093 接触垫圈锯齿式2）9 WL 42.06.01 材料性能资料加固及密封用厌氧胶粘剂3）10 BT/CE-WN 34-03 连接件带内舌的止动垫圈 SKB4）11 KUN 607.07 锁紧垫圈螺栓连接用锁紧垫圈组2）1）铁路标准：可向下列地址索取：DB AG,DB Systemtechnik,TZF 96,Normenmanagement,Ruschestrae 104,10365 Berlin.2）西门子公司标准：可向下列地址索取：Siemens AG,Abt.ZT SR S,Otto-Hahn-Ring 6,81739 Mnchen.3）材料性能资料：可向下列地址索取：DB Systemtechnik,TZF 96,Normenmanagement,Ruschestrae 104,10365 Berlin.4）庞巴迪公司标准：可向下列地址索取：Bombardier Transportation,DWA GmbH,Abt.TEE,Kablower Weg 89,12526 Berlin.免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)标准最全面免费标准网(w w w.f r e e b z.n e t)无需注册 即可下载