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EN14399-2：2005英国标准BSIEN14399-2:2005预载荷高强度结构螺栓连接副----第二部分:预载荷符合性测试1EN14399-2：2005目录前言……………………………………………………………..31、范围………………………………………………………32、参考标准…………………………………………………33、术语和定义………………………………………………34、符号和单位………………………………………………35、测试原理…………………………………………………46、测试设备…………………………………………………47、装配件测试………………………………………………48、测试装备…………………………………………………49、测试程序…………………………………………………510、测试结果评估……………………………………………511、测试报告…………………………………………………8附录A(参考)特殊测试条件和程序……………………………9参考书目…………………………………………………………92EN14399-2：2005前言略1、范围本文件规定了预载荷钢结构高强度螺栓/螺母/垫圈连接副的符合性测试方法。这个测试的目的是检验紧固件装配的性能。通过EN1090-1规定的拧紧方式，能够获得稳定所需的预载荷，并有足够的余量防止拧过头和失效。2、参考标准以下所引用的标准对本标准是不可或缺的。有日期的文本，只是引证的版本，没有日期的，以昀新版并且在使用的标准为准。EN14399-1：预载荷高强度螺栓---第1部分，一般要求EN14399-3：预载荷高强度螺栓---第3部分，HR系统---六角螺栓和螺母组件EN14399-4：预载荷高强度螺栓---第4部分，HV系统---六角螺栓和螺母组件EN14399-5：预载荷高强度螺栓---第5部分，平垫圈EN14399-6：预载荷高强度螺栓---第6部分，平面倒角垫圈ENISO898-1：碳钢和合金钢紧固件的机械性能---螺栓，螺钉和螺柱（ISO898-1：1999）3、术语和定义术语和定义同EN14399-1：20054、符号和单位A延伸(mm)AS螺栓公称应力面积(mm2)(见ENISO898-1)d.螺纹公称直径（mm）Fb测试中螺所受的拉力（KN）Fbi螺母旋转所施加给螺栓的扭力或拉力（KN）FbmFbi的平均值（KN）Fbimax在测试过程中螺栓受力的昀大值（KN）Fp指定的预载荷0.7fubAs（KN）Fub公称抗拉强度（Rmnom）(Mpa)Kk—因素KiK—因素的单个值KmK—因素的单个值lb.eff有效预载荷螺栓长度（夹紧长度∑t加上半个公称螺母厚度）M测试过程中施加的单个扭矩值（Nm）Mspec施加在螺栓上的特定扭矩值（Nm）n.测试结果数量SF估算的Fbi值的标准偏差SK估算的Ki值的标准偏差t.一个夹紧部分的厚度（mm）VFFbi值的变异系数VKKi值的变异系数θ螺母相对螺栓转过的角度（°）θpi螺栓所受的力第一次达到Fp时，螺母所转过的角度（°）θ1i螺栓所受的力第一次达到Fbi.max时，螺母所转过的角度（°）θ2i测试结束时，螺母所转过的角度（°）Δθ1i角度差值（θ1i-θpi）（°）3EN14399-2：2005Δθ2i角度差值（θ2i-θpi）（°）Δθ2min根据相关的产品标准规定的昀小Δθ2i值（°）Σt螺母支承面和螺栓支承面之间的总的夹紧长度（mm）5、测试原理测试的原理是在装配拧紧螺栓副时，测试如下的参数：----螺栓所受的力----螺栓和螺母之间旋转角度---扭矩，如有要求----螺栓的延伸长度，如有要求6、测试设备测试设备应由钢制成安装紧固件的部分要有足够的刚度注：通常液压装置不能达到这个要求建议测试装置要有尽可能的硬度。螺栓头部和螺母之间的长度由衬垫来调整，衬垫由表1规定，衬垫数量不能超过4个。表1衬垫特征螺栓的公称直径孔的直径外径厚度外部衬垫的硬度平行度d≤M14d+1M14＜d≤M24d+2d＞M24d+3不小于装配垫圈的外径,和足够的载荷分布到设备上去≥245HRC-50HRC≤1%螺栓应该由校正的设备(例如：测力计)测试。设备不准确误差为±2%，重复性误新差为±1%。旋转角度的测量不准确误差为±1°。扭矩应由校正的扭矩测量设备测量。实际误差为±1%，重复性误新差为±1%。螺栓的延伸长度的测量误差为±1/100mm，滚珠轴承可安装到螺栓的末端以方便测量。7、装配件测试测试应在一个连接副上进行，至少包括一个螺母和一个垫圈]被测试的连接副应取自同一个装配批次或同一扩充批次。相应的螺栓、螺母、垫圈应符合以下标准之一：----根据EN14399-3HR系统的螺栓和螺母，以及根据EN14399-5或EN14399-6的垫圈----根据EN14399-4HV系统的螺栓和螺母，以及根据EN14399-5或EN14399-6的垫圈连接副测试用的螺栓、螺母、垫圈只能用一次。除非买卖双方另有协议（见附录A），连接副测试用的螺栓、螺母、垫圈必须和交付状态一致。组件没有润滑上的改变。8、测试装备测试装备（见图1）可包含衬垫（见表一），要适合测量设备连接副和衬垫应按以下位置放置：---连接副的螺母下面放一个垫圈；---螺栓头下面放一个倒角垫圈或一个倒角衬垫；---夹紧长度包括衬垫和垫圈，其长度应符合相关产品标准规定的昀小值；4EN14399-2：2005注：1、螺母：拧紧过程中被旋转2、连接副垫圈：防止旋转3、衬垫4、校正的螺栓测力设备5、连接副带倒角垫圈或带倒角衬垫6、螺栓头，防止旋转a、夹紧长度Σt图1：测试装备9、测试程序测试应该在10℃到35℃的环境下温度下执行拧紧过程中，螺母应连续的旋转，并记录测量过程中的值。测试过程中旋转速度应控制在每分钟1转到10转之间。螺栓和螺母下的垫圈在测试过程中不能转动。如果任何一个转动，必须重新测试。当测试第一次达到以下任何一个条件时，测试要停止：----螺母旋转的角度超过（θpi+Δθ2min）;----螺栓拉力下降到Fp10、测试结果的评估10.1旋转/螺栓拉力曲线1)以下的数值应从图2的曲线获得----螺栓所受的拉力第一次达到Fp时螺母转过的角度θpi；θpi应被记录。----螺栓所受的力达到昀大值Fbi.max时螺母转过的角度θ1i，θ1i也要被记录---测试结束时，螺栓所受的拉力为Fbi时，螺母所转过的角度θ2i，θ2i也要被记录。当测试数据无法精确的从测试数据中确定，在测试过程中，低于螺栓所受拉力昀大值Fbi.max的1%的水平线和曲线相交的两个交叉点所对应的两个角度的平均值来计算。测试θ2i的目的是为了获得相关的指标，根据相关产品的标准，当Δθ2i达到昀小的Δθ2imin，试验可以被停止时，螺母所转过的角度所对应的螺栓所受拉力回落的值Fp.。（见条款9）5EN14399-2：2005根据以上测量的角度，确定以下的数据：---角度差值Δθ1i，即（θ1i-θpi），螺栓所受的力达到是大值Fbi.max所对应的点。---角度差值Δθ2i，即（θ2i-θpi），试验结束时所对应的点。ΔθΔθθ°θ2iθ1iθpiFbKNFbi.maxFbi(θ2i)Fp=0.7FubASa测试结束点图2---旋转/拉力曲线10.2预载荷螺栓扭矩/拉力曲线单个K值（Ki）根据图3每个螺栓所受拉力（Fp）所对应的扭矩值（Mi）确定。Ki的计算公式如下：dFpMiki=Ki值的变异系数Vk由预计标准偏差和平均值Km的比值给定。预计标准偏差Sk和平均值Km的计算如下：ni=1n∑Km=kiMiFb(KN)M(Nm)Fb=0.7fubASn-1∑（Ki-Km)2Sk=图3---螺栓扭矩/拉力曲线6EN14399-2：200510.3螺栓延伸/拉力曲线螺栓长度延伸0.2%的lb.eff时，所对应的螺栓所受的拉力为Fbi.0.2%，这里的lb.eff是预载荷螺栓的有效长度。可从图4的曲线获得。产生0.2%永久延伸的直线应与螺栓所受拉力值为0.3fabAs和0.6fabAs时所对应的曲线上的两点连线平行.Fb(KN)A(mm)A=0.2%lb.effFbi.0.2%0.6fubAs0.3fubAs注：a0.2%永久延伸线图4---螺栓延伸/拉力曲线10.4在一个指定的实际的扭矩下，螺栓所受的拉力/扭矩曲线当一个指定的扭矩值被指定时：当指定一个扭矩值（Mspec）时螺栓所受的拉力应根据表5的曲线获得Fbi=Fbi(Mspec)Fbi的变异系数VF可从预计标准偏差SF和平均值Fbm的比值获得。预计标准偏差SF和平均值Fbm的计算公式如下：SF=∑（Fbi-Fbm)2n-1Fbm=∑ni=1FbinM(Nm)Fb(KN)MspecFbi(Mspec)图5---螺栓拉力/扭矩曲线7EN14399-2：200511、测试报告测试文本至少包含以下的信息：----实验室识别名称----要求做测试的组织名称----连接副的接收日期----测试日期----装配批次或延伸装配批次的识别号码（由客户提供）----连接副的测试数量----紧固件名称----螺栓、螺母、垫圈的标记----表面处理----润滑----测试夹紧长度----测试装配的信息，包括刚度----拧紧条件（拧紧速度，衬垫数量）----关于测试的注解（如有必要，包括附录A指定的测试条件和过程）----根据这个标准的测试结果----根据相关产品标准的要求，对装配批次号或延伸装配批次号的连接副的功能特征进行评估。----结论8EN14399-2：2005附录A（参考）特殊的测试条件和过程在买卖双方达成一致的前提下，以下特殊的条件可以适用，但测试的结果不能和标准的测试条件一致。a)长螺栓对长度超过10d的螺栓，根据10.2的程序获得的K值是有效的，但对于旋转和变形的特殊标准，需由双方进一步协商决定。b)短螺栓当螺栓太短不能达到条款8的测试条件时，以下之一的可能性可以被考虑：1）如果拧紧后，螺栓的末端到螺母的非受力面的长度超过一牙，测试可被进行；2）可以用另外的相似批中较长的螺栓代替短螺栓，采用标准的测试条件，长度尽可能接近实际短螺栓的长度。C）润滑润滑条件可以被改变d)拧紧1）旋转的速度可以被改变2）可以旋转螺栓的头部达到拧紧的目的在这种情况下，装配的垫圈要装在螺栓头下面，螺母和螺栓头下的垫圈不能转动，如果转动了，要执行新的测试3）不连续的拧紧过程可以被执行。参考书目略。9