TB ICS 45.060 S 34 中华人民共和国铁道行业标准 TB/T3246.4-2010 机车车辆及其零部件设计准则 螺栓连接 第4部分：螺栓连接的安全 Design guide for railway vehicles and their components Bolted joints Part 4 : Securing of bolted joints 2011-07-01实施 2011-01-12发布 中华人民共和国铁道部发布 TB/T3246.4—2010 目 次 前 言 1 范 围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 概 述 5 措 施 6 使用厌氧的液态胶粘剂(FK)加固 附录A（规范性附录） 螺栓安全综览 参考文献 建筑321---标准查询下载网 www.jz321.net TB/T3246.4—2010 前言 TB/T3246《机车车辆及其零部件设计准则 螺栓连接》共分为7个部分： —第1部分：螺栓连接的分类； -第2部分：设计一一机械制造应用； -第3部分：设计——电气应用； 一第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。 本部分为TB/T3246的第4部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分使用重新起草法修改采用DIN25201-4:2004《铁道机车车辆及其零部件设计准则—螺 栓连接一—第4部分：螺栓连接的安全》（德文版）。 本部分与德国标准的主要差异如下： 删除了DIN25201-4：2004的前言”； 删除了DIN25201-4:2004的“参考文献”； 删除了DIN25201-4：2004的6.2.3胶粘剂标记； 一对DIN25201-4：2004中引用的德国标准（DIN）、欧洲标准（EN）和ISO标准，如果我国有对 应等同或修改采标的标准，则被替换为相应的国家标准。 本部分由南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司提出并归口。 本部分主要起草单位：南车青岛四方机车车辆股份有限公司，南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有 限公司，唐山轨道客车有限责任公司，南车株洲电力机车有限公司，中国北车集团长春轨道客车股份有 限公司，南车戚墅堰机车有限公司，中国北车集团大连机车车辆有限公司。 本部分主要起草人：王斌、李文夏、陈维金、张隶新、李冠军、刘渤海、蒋田芳、郑敏。 Ⅱ TB/T3246.4—2010 机车车辆及其零部件设计准则螺栓连接 第4部分：螺栓连接的安全 1范围 本部分规定了铁道机车车辆机械制造应用螺栓连接及电气应用螺栓连接的术语、定义、防止松脱 措施及使用厌氧的液态胶粘剂（FK)加固的要求等。 本部分适用于铁道机车车辆中螺栓连接的安全，其他轨道车辆可参照使用。 本部分原则上不免除验证结果的实验研究和/或数值算法（FEM一一有限元法；BEM- 边界元 法)的研究，特别是重要连接的情况。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T93标准型弹簧垫圈 GB/T96.1 大垫圈 A级(GB/T96.1-2002,eqvIS07093-1:2000) GB/T 97.1 平垫圈 A级（GB/T97.1—2002,eqvIS07089:2000) GB/T97.2 平垫圈 倒角型A级（GB/T97.2—2002，eqvIS07090:2000） GB/T848 小垫圈 A级（GB/T848—2002,eqvIS07092:2000) GB/T889.1 1型非金属嵌件六角锁紧螺母（CB/T889.1—2000，eqvIS07040:1997） GB/T6185.1 2型全金属六角锁紧螺母（CB/T6185.1-2000，eqvIS07042：1997） GB/T 18747.1 厌氧胶粘剂扭矩强度和剪切强度的测定（GB/T18747.1—2002，eqvIS010964： 1993) DIN 267 -27 紧固件 第27部分：带粘附层的钢制螺钉、螺栓和螺柱；交货技术条件 DIN267-28 紧固件 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 DIN6796 螺栓连接用的鞍形弹簧垫圈 DIN 7349 螺栓用重型加厚垫圈 DIN8140-1 ISO米制螺纹用钢丝制螺纹嵌镶件一一第1部分：尺寸、交货技术条件 DIN54453 一用旋转式黏度计测定厌氧胶粘剂的动态黏度 金属胶粘剂和金属粘结的检验一 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3. 1 动 en loosen de Lockern 压陷和（或）蠕变过程引起预紧力下降导致的螺栓松动。 3.1.1 压 陷 en sink 1 建筑321---标准查询下载网 www.jz321.net TB/T3246.4—2010 de Setzen 在接合面中，螺纹中及螺栓头下面的表面贴合时表面粗糙度的塑性整平。 3. 1. 2 蠕 变 en creep de Kriechen 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的塑性变形的现象。 3. 2 自动松脱 en automatic loose turn de selbsttatiges Losdrehen 由于受横向力的影响，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。 这种松脱是由与螺栓中心线垂直的交变横向作用力引起。此时，螺纹中、螺栓头及螺母支承面上的摩 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 松动扭矩MLB en break loose torque MLB de Losbrechmoment MLB 在有负载的装配件中减少或消除轴向负载所需的起始扭矩。 [GB/T18747.1—2002,定义3.4] 3. 4 牵出扭矩MAus en prevailing torque MAa de Ausschraubdrehmoment MAu 在最初胶接破坏后的螺母转到一个指定角度测得的扭矩。 [GB/T18747.1—2002,定义3.5] 3. 5 比较强度Tver en comparison strength Tver de Vergleichsfestigkeit Tver 确定各负荷等级的强度范围。一般由松动扭矩产生，如果牵出扭矩更大，使用牵出扭矩确定比较 强度。 2MLB · (1) 或 2MAu Tver = ·(2) 3. 6 螺纹中径d2 en pitch diameter d, de Flankendurchmesser d, 一个假想圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。 [GB/T 147911993,定义 3.2.6] 2 TB/T3246.4—2010 3. 7 旋合长度1 en cover up length ! de Uberdeckungslinge ! 被内、外螺纹旋合的长度。 4概 述 4.1机械制造中应用的螺栓连接 所配置的螺栓连接的结构设计应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l/d≥5，就能保证足够牢固，不用采取其他措施。如果不能满 足，并且需要考虑动态横向载荷时，应增加安全措施。 4. 2 电气应用的螺栓连接 所配置的螺栓连接的结构应能保持最低接触压力。为了保证最低接触压力及防松，应做到： 在旋入式连接时，至少同时紧固一个加固元件用作防松； 在贯穿连接时，在两侧至少各同时紧固一个加固元件用作防松。 5措 施 5.1概 述 在图1中可以看到导致松动及自动松脱的一系列原因及防止松动及自动松脱的措施。 相对移动 蟠变 压陷 在接触面之间 一段时间后超过 表面粗糙度 到最终平衡：内部的 由于自锁力矩消 材料的屈服极限 塑性整平 启动扭矩≤自锁力矩 失导致完全脱开 松动及自动 松脱的机理 松 动 自动松脱 预紧力下降 保持锁紧力（预紧力） 防止松脱 防止完全松脱 降低 使用 可靠的 措施 补偿变形量 提高自锁能力 表面压力 厌氧胶粘剂 连接 1 工 考虑采取防松措施 考虑采取防松脱措施 考虑采取防松脱落措施 图1 松动及自动松脱的关系图 5.2防止松动的措施 防止松动的措施及措施引起的作用见表1。 表1 防止松动的措施 措施的作用 措 施 防压陷 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 3 建筑321---标准查询下载网 www.jz321.net TB/T3246.4-2010 表1(续) 措施的作用 措 施 防压陷 防端变 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： 一该元件的有效弹力适合螺栓连接必需的预紧力； 有' 无 介入的零件不会带来增加变形的风险； 在连接的整个使用寿命期间保持该连接件的弹性 提高表面粗糙度要求 有 无 选择适当的形位公差 有 有 避免使用厚涂层 有 无 “仅用于减小表面粗糙度对松动的影响。 5.3防止自动松脱的措施 防止自动松脱的措施如下： 提高初始压力（预紧力）； 提高螺栓的柔度； 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）。 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