din 25201-3-2004 铁路车辆及其组件的设计准则 螺栓紧固 第3部分：电气应用设计 中文
DIN25201_Report_CN
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4. 实验参数和实验过程 与委托方海阔（HEICO）紧固技术有限公司确认如下： 4.1. 实验所测试的变量及其安装位置
• 对未锁紧螺栓的设置试验（3至5次） • 采用M8x2.5的窄外径楔入式锁紧垫圈组锁紧螺栓进行测试 • 经过12 次测试以确定其可再现性。 测试时的安装位置：将装有楔入式锁紧垫圈组的测试螺栓，从顶部装入支座，由一个偏心顶部支座驱动。 螺栓伸入固定式下支座的通孔中，并与安装在此处的一颗同类型（强度等级、表面处理）的螺母拧紧。楔 入式锁紧垫圈置于一片ISO 7093-1（硬度200HV）的平垫上。每次测试都将更换螺母和垫片。 4.2. 强度等级和硬化 螺栓标记为 8.8 和 GFD，螺母为 8。 对应螺母强度，DIN 7093-1垫片的硬度为200HV。 4.3. 表面 每个螺栓的表面涂层为 • 锌片涂覆 480h-L （如包装标签） 楔入式锁紧垫圈组的涂层如下： • 窄外径垫圈： Delta涂层（KL100） DIN 7093-1垫片经过磨平和抛光处理。 4.4. 润滑 样品的螺栓接触面和螺纹使用二硫化钼润滑。
RP0.2 = 600 N/mm² 18.9 30.0 43.7 82.2 128.5 市场上没有此种螺纹尺
8.5 13.5 19.7 37.0 57.8
寸！
12.7 20.3 29.5 55.5 86.7
17.0 27.0 39.4 74.0 115.6
RP0.2 = 940 N/mm²
23.2 37.0 54.0 102.0
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图 2：振动测试过程的主要测试数据：预紧力(1)、横向负载(2)和横向位移(3) 根据当前试验 /7/标准，委托方同意： 通过：2000次负载周期后的剩余预紧力大于安装时预紧力的80%。为了量化地对比通过的情况，需要测量
DIN EN 50155-2004铁路设施.铁道车辆上的电子设备
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Vorwort 前言 Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss 5.1 “Verbindungselemente” des Normenausschusses Schienenfahrzeuge (FSF) erstellt. 这项标准是由轨道交通标准委员会“连接元件”工作委员会5.1制订的。 Die Normen der Reihe DIN 25201 “Konstruktionsrichtlinie für Schienenfahrzeuge und deren Komponenten” bestehen aus: 德国工业标准25201号“用于轨道交通工具及其元件的设计准则”系列标准包括： Teil 1: Einteilung, Kategorien der Schraubenverbindungen 第一部分：概述，螺钉连接的分类； Teil 2: Konstruktion - maschinenbauliche Anwendungen 第二部分：设计 – 机械制造上的应用； Teil 3: Konstruktion - elektrische Anwendungen 第三部分：设计 – 电力学上的应用； Teil 4: Sichern von Schraubenverbindungen 第四部分：螺钉连接的保障； Teil 5: Korrosionsschutz 第五部分：防腐蚀保护； Teil 6: Anschlussmaße 第六部分：连接规格； Teil 7: Montage 第七部分：安装。
Gesamtumfang 9 Seiten 总共9页
Normenausschuss Schienenfahrzeuge (FSF) im DIN 德国工业标准轨道交通工具标准委员会
DIN 25201-3-2004 铁道车辆及其组件的设计准则 螺栓连接 第3部分 设计 电气应用 中文版
德国标准 2004年6月DIN 25201-3 DINICS 21.060.10 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3部分：设计——电气应用共10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07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.dew ww .b ab ake .n et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..............................................................................................................................................5 4.1 风险等级及紧固场合...............................................................................................................5 4.2 功能...........................................................................................................................................5 5 选择紧固元件..............................................................................................................................6 6 形状参数......................................................................................................................................6 7 配置及确定尺寸..........................................................................................................................6 7.1 配置...........................................................................................................................................6 7.2 确定尺寸...................................................................................................................................6 8 要求..............................................................................................................................................7 8.1 接触压力...................................................................................................................................7 8.2 接触腐蚀...................................................................................................................................8 8.3 温度负荷...................................................................................................................................8 8.4 安装扭矩...................................................................................................................................8 参考文献 (10)w ww .b ab a ke .n et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 25202-1992 中文版 铁路车辆.螺栓连接件的锁紧.预应力和紧固扭矩
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表 9 用于按 DIN 13-13 米制细牙螺纹和按 DIN 912 圆柱螺钉头尺寸的 dT=0.9d31 膨胀螺钉的安装预应力 FM 和拧紧扭矩 MA(用螺纹平均摩擦系数
G
=0.12 计算的)
4
图纸标注 在计算螺栓连接时也可以螺栓连接等级 A B 或 C 为依据 这要在图中注明
4.1 螺栓连接等级 A 4.1.1 屈服点可控制的拧紧 Dehngrenzgesteuerts Anziehen DIN 25202-A
4.1.2 旋转角可控的拧紧 接合力矩 MF = 1.5 Nm (在 VDI 2230 中接合力矩理解为所有分界面全部接触的力矩) 并接着用拧紧旋转 角 =75 拧紧 Drehwinkelgesteuertes Anziehen 15 Nm-75
9
-DIN 25202-A
4.2 螺栓连接等级 B 或 C 4.2.1 扭矩可控的拧紧 在使用表 5 螺栓连接等级 B 的按 3.1 节的拧紧扭矩 MA=23 Nm 拧紧 MA = 23 Nm 4.3 螺栓连接等级 D 螺栓连接等级 D 无特殊标注 DIN 25 202-B
w.
2
bz
fx w.
c
就要试验摩擦系数
表 3 不同表面和润滑状态的螺钉头的摩擦系数
bz
表4 支承层和 螺钉材料 螺母材料 润滑剂 螺纹中 无 无 专用润滑剂 防腐蚀腊 无 无 专用润滑剂 无 专用润滑剂
3
不同润滑状态时不锈钢和耐酸钢螺钉
w.
按 DIN 26711 的钢种 类 A2 按 DIN 267-11 的 钢种类 A2 Al Mg Si
9
4
c
工具及操作和读数的 虽然估计到压紧量 但它必
备 注 预应力离散主要由遮蔽无螺纹中屈服点 的离散决定 这里螺钉按 FMmin 来设计尺寸 因此对这 长螺钉较小的值 (l k /d 5) 用短螺钉较小的值 (l k /d 2)
专家鉴定书 评估楔入式锁紧垫圈组(标称尺寸 8
kN kN kN kN
kN kN kN kN
M 8 M 10 M 12 M 16 M 20 M 24 M 30 M36
RP0.2 = 640 N/mm² 20.1 32.0 46.6 87.7
9.1 14.4 21.0 39.5 13.6 21.6 31.5 59.2 18.1 28.8 42.0 78.9
5. 实验结果和结论
6. 引用
该专家鉴定书共有8页
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1. 概述 1.1. 自动松开：螺栓连接松动和松脱的机制 螺栓连接件的功能是利用装配时施加的预紧力来连接零件，并传递作用力。 螺栓连接松动的普遍特征是夹紧力出现损失 /1/。 松动和松脱是有区别的。 在螺栓主要是轴向受力时，由于沉降和蠕变现象而产生的塑性变形导致螺栓松动。常见的螺栓连接设计采 用较高的夹紧力和较长的夹紧长度，可充分补偿这类塑性变形，因而不会出现松动 /2/。 松脱机制通常发生在螺栓连接动态横向受力时。其主要原因是，垂直作用于螺栓轴线的动态横向负载将降 低各个零件之间的摩擦力，最终使其消失。其结果是接触区域出现滑脱。因此，连接的各个零件之间有可 能产生相对位移，包括螺栓和螺母的座面及螺纹面之间。横向刚度影响到螺栓连接中的每个部件。 根据 Blume的理论，在已夹紧的零件出现被迫横向位移时，其螺杆轴的弹性挠曲变形将对螺栓的松脱产生 重要影响 /3/。失效由边界错位来界定。这取决于螺栓的弹性，以及摩擦产生的横向力在螺栓或螺母座面 上的可传递性。Blume认为结构力学等效模型不足以记录真实的变形机制。理论上，在确定松脱的理论位 移界限时，该模型仅考虑螺杆轴的S形变形和螺纹零件受力面上的摩擦力预定值。然而，由于其它实际因 素，该模型不适合用于防松安全性的数学证明 /4/。因此，设计师必须依赖经验、标准中的推荐数据和实 验测试。 为了在振动测试中评估防松安全措施，首先需要进行一次设置实验来确定参考标准，以消除试验台刚度对 测试结果产生的影响：根据 DIN 65151标准 /5/，在振动测试台上，经过特定的振动周期（300次），令处 于夹紧状态的未电镀螺栓的预紧力降至0，得出所需要的横向位移值。 然后将该横向位移值和基于防松安 全措施的结果进行对比。 该方法将作为下一版DIN 25201-4标准的附录 /6/。 1.2. 安全措施（技术说明） 在DIN 25201-4标准中有一张松动机制及防松机制的图表：“紧固螺栓连接”（表A1）/6/。该标准中包含了 一份表格形式的概述，针对的是锁紧元件及其功能类型，并给出了应用建议。 DIN 25201-4标准主要作出如下区分： • 通过扩大接触面来降低接触压力，并且通过锁紧垫圈的悬停对预期的积累值进行补偿的防松。为了能
德国螺栓标准141110
DIN 24539-1-1985
冶金和轧钢设备.按 DIN261 的 T 型头螺 栓用锚板.单块锚板.尺寸、名称、安装 深度
Equipment for steelworks and rolling mills; anchor plates for tee head bolts according to DIN 261; single anchor plates; dimensions, designations, mounting depth
Round pit timber; bolts
DIN 21346-1989
导轴用的四方头螺栓
Square head bolts for shaft guides
DIN 22412-1986
有槽螺栓
Slit-bolts
DIN 22416-1986
采矿用于预防潜在爆炸环境爆的电气 设备.三角头螺栓.安全性要求和试验
DIN 25200-1997
Screws, bolts and nuts for rail vehicles 铁路车辆用螺钉、螺栓和螺母.一览表
Summary
DIN 25201-1-2004
铁路车辆及其组件的设计指南.螺栓连 接.第 1 部分:螺栓连接的分类
Design guide for railway vehicles and their components - Bolted joints - Part 1: Classification of bolted joints
DIN 25201-2 Berichtigung 1-2007
铁道车辆及其组件的设计指南.螺栓连 接.第 2 部分:设计.机械应用.DIN 25201-2:2006-04 的勘误
铁道车辆螺栓连接件的锁紧预应力和紧固扭矩
就必须用
结构件
机械特性 Rel 或 Rpo.2
N /mm2
强度等级 8.8 标准螺纹
螺钉
强度等级 10.9
螺纹额定直径 d
细螺纹
标准螺纹
细螺纹
M4 M5 M6
M8 M4 M5 M6 M8
M8
M8 M8
M8
拧紧系数 x
180 200
1.3
1.2
1.4
1.5
1.5
2.0 1.8
(l k /d 2)
4
1.4 1.6 B
5% 10%
1.6 1.8
10%
C
1.7 2.5
20%
20%
D
2.5 4
50%
17 23 23 28
26 43 43 60
用力矩极手控制拧紧 在 最 初 螺 栓 连 对于调节或控制 较低的值用于
扭矩 显示信号的力 接 部 分 上 试 测 试验较大的值用 没有旋转角 也就
数据来说 其最小值应以这些摩擦系数为依据 如果使用紧固元件 包括垫圈 就要试验摩擦系数 表 2 不同表面和润滑状态的螺纹摩擦系数
2
表 3 不同表面和润滑状态的螺钉头的摩擦系数
表 4 不同润滑状态时不锈钢和耐酸钢螺钉 螺母的摩擦系数 G 和 K
支承层和 螺钉材料
螺母材料
润滑剂
螺纹中
螺钉头下
连接的蠕 变性
8
表 9 用于按 DIN 13-13 米制细牙螺纹和按 DIN 912 圆柱螺钉头尺寸的 dT=0.9d31 膨胀螺钉的安装预应力 FM 和拧紧扭矩 MA(用螺纹平均摩擦系数 G=0.12 计算的)
4 图纸标注 在计算螺栓连接时也可以螺栓连接等级 A B 或 C 为依据 这要在图中注明
常见紧固件横向振动试验方法
第34卷第$期机电产品开发与创新Vol.34,No.1 2021年1月Development&Innovation of M achinery&E lectrical P roducts Jan.,2021文章编号：1002-6673(2021)01-084-03常见紧固件横向振动试验方法周思琪，张建军(中机生产力促进中心，北京100044)摘要：横向载荷更容易引起螺纹连接松动$本文介绍了螺纹连接横向振动试验原理及部分相关国內外紧固件横向振动试验方法标准，并对相关标准中试验设备、试验条件和试验结果进行对比$关键词：螺纹连接'横向振动试验方法中图分类号：TG95文献标识码：A doi:10.3969/j.iss/.1002-6673.2021.01.027Introduction of Transverse Vibration Test Method for Common FastenersZHOUSi-Qi,ZHANG Jian-Jun"China Productivity Center for Machinery,Beijing100044,China)Abstract:Transverse load is more likely to cause screw connection loosening.This paper introduces the origin of the transverse vibration test of threaded connection and some relevant domestic and foreign standards for the transverse vibration test of fasteners,and compares the test equipment,test conditions and test results in the relevant standards.Keywords:Threaded connection；Transverse vibration test method0引言螺纹连接在工作状态下可能会经受所有类别的变动载荷，包括极为激烈的振动和冲击载荷。
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部分取代DIN 25201：1986-11
DIN 25202：1992-04
DIN 25203：1992-04 前言
本标准由有轨车辆标准化委员会（FSF）的5.1工作组“紧固件”制订。
DIN 25201“有轨车辆及其部件”系列标准由以下几部分组成：
—第1部分：螺栓紧固划分，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：螺栓紧固的保险
—第5部分：防腐蚀
—第6部分：紧固尺寸
—第7部分：组装
所有各部分综合取代附注中给出的标准。
修改
与DIN 25201：1986-11、DIN25202：1992-04和DIN25203：1992-04相比，做了如下修改：
a）综合了各标准；
b）全部的编辑加工；
c）吸收了电气紧固；
以前的版本
DIN 25201：1986-11
DIN 25202：1992-04
DIN 25203：1992-04
1 适用范围
本标准适用于有轨车辆中螺栓紧固用于有以下各材料机械特性的紧固元件
—按DIN EN ISO 898-1、DIN EN ISO 898-5和DIN EN 20898-2规定的钢；
—按DIN EN ISO 3506-1～DIN EN ISO 3506-3规定的不锈钢；
—按DIN EN 28839规定的非铁金属。
它能帮助设计者基本选择螺栓紧固，使设计者进一步了解系统学和概念。
原则上标准不能取代为了证实结果的实验室试验。
尤其是在临界紧固时。
2 引用标准
本标准在正文中引用了其他出版物的规定，凡注明了日期的是该出版物的最近修改或加工版本，未注明日期是该出版物的最后版本（包括修改）。
DIN 25201：20047-06 有轨车辆及其部件的设计准则—螺栓紧固—第1部分：螺栓紧固的划分和分类
E DIN 25201-2 有轨车辆及其部件的设计准则—螺栓紧固—第2部分：机械应用设计
DIN 25201-4：2004-06 有轨车辆及其部件的设计准则—螺栓紧固—第4部分：螺栓紧固保险
E DIN 25201-5 有轨车辆及其部件的设计准则—螺栓紧固—第5部分：防腐蚀
DIN 46200 至1600的通过电流的紧固螺栓—结构和电流强度安排
DIN EN 13601 铜和铜合金—电工一般用途的铜棒和铜线；德国文版EN 13601：2002 DIN EN 20898-2 紧固元件的机械特性—第2部分：有规定试验力的螺母；普通螺纹（ISO 898-2：1992）；德文版EN 20898-2：1993
DIN EN 28839 紧固元件的机械特性—非铁材料制的螺钉螺母（ISO 8839：1986）；德文版28839：1991
DIN EN ISO 898-1 碳素钢和合金钢紧固元件的机械特性—第1部分：螺钉（ISO 898-1：1999）；德文版EN ISO 898-1：1999
DIN EN ISO 898-5 碳素钢和合金钢紧固元件的机械特性—第5部分：螺纹销和几乎不受拉力负荷的紧固元件（ISO 898-5：1998）；德文版EN ISO 898-5：1998
DIN EN ISO 3506-1 不锈钢紧固元件的机械特性—第1部分：螺钉（ISO 3506-1：1997）；德文版EN ISO 3506-2：1997
DIN EN ISO 3506-3 不锈钢紧固元件的机械特性—第3部分：螺纹销和几乎不受拉力负荷的螺钉（ISO 3506-3：1997）；德文版EN ISO 3506-3：1997
DIN EN ISO 10683 紧固元件—不用电解镀锌层（ISO 10683-2000）；德文版EN ISO 10683：2000
3 概念
下述概念适用于本标准：
3.1 电气接口确保电气导线之间或电气导线与设备之间持续传输电流。
3.2 接触压力通过组装转矩和由此产生的组装预应力而产生接触压力。
但下列除外。
—由于电气负荷而减小的（见8.1）；
—由于接触的化学腐蚀而减小的（见8.2）；
—由于松动或自动松动而减小的（见DIN 25201-4：2004-06的4.1和4.2）。
3.3 保护接地紧固只是在故障情况时才流过电流。
3.4 持续流过电流的紧固这种紧固分为电气上安全（保险）和不安全（无保险）的导线。
4 概述
4.1 风险等级和夹紧情况
电气的螺栓紧固属于夹紧情况1或2、风险等级H或M（按DIN 25201-1：2004-06，第3和第4节的规定）。
属于风险等级H的螺栓紧固有：
—无保险的持续流过电流的导线；
—密封电气运行空间/设备或装置屏柜外面的保护接地系统；
—密封的电气运行空间/设备或装置屏柜内面的，以及用无保险的电线与电气设备相紧固的接地保护系统。
属于风险等级M的螺栓紧固有：在其他电气导线中的紧固。
可以不做电气螺栓紧固的计算，它们按表2或表3确定大小尺寸。
4.2 功能
按本标准规定的螺栓紧固的任务是：电气接口的紧固以及提供并保持所需的接触压力。
原则上应避免E DIN 25201-2第4.1节所述的机械负荷。
5 固定元件的选择
下列约束适用于按E DIN 25201-2第6节所述的结构：
—按DIN EN ISO 10683规定的锌镀层不能用于作通过电流的导电元件，因为它们受其导电或绝缘特性的制约。
—如果螺栓要用作通过电流的，则要按DIN EN 28839规定的供货技术条件。
—不能用粘贴材料作为通过工作电流和故障电流的螺栓紧固的保险。
6 设计参数
电气螺栓紧固的接触面面积要大。
被紧固导线之间不许有毛刺和凸瘤，因为它们会妨碍电流流通，并增大由此产生的空气隙，接触电阻以及由此引起紧固螺栓非希望的发热。
作为保险措施见DIN 25201-4：2004-6第5的规定。
7 设计和尺寸
7.1 设计
在设计电气用的螺栓紧固时，通常是选用较小的接触面允许压力值，限于高的固定和潜伸特性，而具有决定性作用。
按DIN 25201-1规定的风险等级，在设计时要满足表1所示的最低要求。
7.2 确定尺寸
电气应用的螺栓紧固，其螺纹额定直径和接触面积必须是能承受相应的电流/故障电流。
螺纹额定直径的确定：
—根据被紧固导线的尺寸，以及有时通过必需附加的元件，例如通过电缆终端（套管），按表2确定。
—在紧固螺钉与允许的电流强度有关时，按表2来确定。
—或用于电流母线的紧固，按表2来确定。
表2 螺纹额定值径的最小值
8 要求
8.1 接触压力
电气的螺栓紧固的设计必须是：不得由于安装紧固部件、受电流制约的负荷（发热、感应或短路作用力）以及接触的化学腐蚀而使接触压力有非允许的变化。
结构设计必须保持有至少的接触压力。
为了确保这些：
—在旋入螺栓紧固时，始终至少要用保险元件（防松元件）夹紧；
—在两侧上有贯穿紧固时，至少要用保险元件（防松元件）夹紧。
在与电缆端（套管）螺栓紧固时（见图1）可以是：
—≥M4，在最多3根导线时，最多有10处分界接缝；
—＜M4，在最多2根导线时，最多有6处分界接缝。
图1 螺栓紧固时的分界接缝数
1—8零件
A —H 接缝 如果遵守了表3所述的组装转矩，在足够小的接触电阻时最小接触压力要保证可靠流过电流。
不得通过用夹紧的绝缘材料传递接触压力。
例外情况是，陶瓷绝缘材料和用夹紧元件构成有足够大的弹性，在保持相同接触压力时均衡绝缘材料的各种变形。
8.2 接触的化学腐蚀
紧固表面必须接触光洁和耐久的防腐蚀。
在选择接缝部件的材料时，要注意 E DIN 25201-5第3节所述的实际电压系列和允许的电压差。
在使用接触盘时，要考虑湿气影响而产生的腐蚀危险。
8.3 温度负荷
电流通过时产生的发热对温度负荷是决定性的，结构部件的储蓄热和传热能力和环境条件决定着能通过的电流。
不能超过接触脂、电缆和绝缘电缆终端（套管）绝缘材料的极限温度。
在一定的电气应用时，例如电阻装置的电紧固时，应注意电气螺栓紧固上达到的温度，可能会高达+250℃或以上。
在这些情况时需要采取特殊的结构措施。
8.4 组装转矩
按表3选用电气螺栓紧固的组装转矩，除非制造厂有其他数据说明，按E DIN 25201-2的7.2.3的螺栓紧固等级B 适用于所用的组装工具。
表3 电气螺栓紧固的组装转矩
⎭
⎬
⎫零件数=接缝数（接缝H=螺纹之间的接缝）
如果出于减少型号的原因，或是由于同时用于机械制造的应用中，而使用高强度等级，例如强度等级8.8的螺钉的话，那么在这些情况时不得超过表3所述的组装转矩，因为—会丧失保险元件（防松元件）的功能和不可使用，或
—会使紧固导线产生非允许的高表面压力
参考文献
[1] SN 70093.带齿的接触垫圈。