en143993.docx
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en143993
英国标准BSIEN
14399-3:
2005
预载荷高强度结构螺栓连接副——
第三部分:
HR系统—连接副的螺栓和螺母
BSi
前言……………………………………………………………3
绪言…………………………………………………………...3
1、范围…………………………………………………….3
2、参考标准………………………………………………..4
3、螺栓……………………………………………………..5
4、螺母……………………………………………………..11
5、装配件螺栓/螺母的名称………………………………13
6、关联的垫圈……………………………………………..13
7、连接副螺栓/螺母/垫圈的功能特征……………………14
参考书目………………………………………………………..15
前言
该文件由（EN14399-1:
2005）CEN/TC185技术委员会准备，“螺纹和无螺纹机械紧固件和附属产品”由德国秘书处保存。
欧共体标准应作为一个国家标准的身份，最迟在2005年9月被发行或认证。
并且有争议的标准最迟在2005年9月被取消。
该文件已由欧洲委员会和欧洲自由贸易协会授予了CEN准备，并支持EC指示的必要要求。
绪论
这份文件表明有欧洲有两种技术方案来达到螺栓/螺母/垫圈装配的要求，这两种方案是利用螺栓/螺母/垫圈装配的不同的系统（HR和HV），见表1。
这两套系统已得到认证，由结构螺栓专家决定选用其中的一种。
但是，把两个系统中的螺栓/螺母混合组装是不允许的。
因此，两个系统中的不同的螺栓和螺母都对应此标准中的单个标准。
同一系统中螺栓/螺母/的标记是一样的。
表一、螺栓/螺母/垫圈装配系统
螺栓/螺母/垫圈装配的HR系统
螺栓/螺母/垫圈装配的HV系统
一般要求
EN14399-1
螺栓/螺母组件
EN14399-3
EN14399-4
标记
HR
HV
性能等级
8
10
10
垫圈
EN14399-5或EN14399-6
EN14399-5或EN14399-6
标记
H
H
预载荷测试
EN14399-2
EN14399-2
预载荷螺栓的装配,对不同的加工方法和润滑很敏感。
因此，装配组件由同一个能对装配组件负责的制造商提供是非常重要的。
同样的道理，组件的表面处理由同一个制造商来提供也是很重要的。
除了组件的机械性能，如果装配有在一个严密的流程，装配组件功能要求的预载荷能够达到。
出于这个目的，就用一个合适的测试方法，来证明装配组件的功能是否完全满足要求。
应指出，和ISO272相比较，M12和M20的对边（大系列）已分别改为22mm和32mm，这样修改是合理的，原因如下：
对M12对边21mm的螺栓，在结构特殊的条件下，尤其是在垫圈对螺栓轴线偏心的情况下，螺栓头或螺母的下面有拧紧的压缩抗力可能会变得很大。
对M20的螺栓，34mm的对边在生产时很难加工，改为32mm首先在经济学上是有根据的。
但要指出，32mm的对边在欧洲已被很普遍的执行了。
随着时间的发展，产品标准EN14399-3到EN14399-6是唯一按照EN14399-1的一般要求来做的，尽管如此，这将适用于更多的产品
----安装螺栓
----沉头螺栓
----预载荷垫圈
用于高强度钢结构的螺栓都在准备之中。
1、范围
这份文本详细制定了符合EN14399-1要求HR系统的大对边高强度结构螺栓和螺母，适用于预载
荷连接，尺寸从M12到M36，级别8和10
这份文本所每所指定的装配件的螺栓和螺母，根据ENV1993-1-1（欧洲共产主义3），允许的最小预载荷至少为。
通过螺纹啮合时的可塑性变形，获得可控制的延展性，出于这个目的，装配组件具有以下特征：
----螺母的高度根据类型1（见ENISO4032）
----螺栓的螺纹长度根据ISO888
这份文本所指定螺栓和螺母的装配组件，所配的垫圈为EN14399-6或EN14399-5（仅仅螺母下的）。
注：
如果为了获得满意的结果，确保螺栓被正确的使用是很重要的。
关于正确的申请的推建，在文本ENV1090-1中指定。
预载荷的符合性测试根据EN14399-2
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，以最新版并且在使用的标准为准。
EN493：
紧固件----表面缺陷----螺母
EN10045-1：
金属材料----冲击试验---第一部分：
测试方法
EN14399-1：
预载荷高强度螺栓---第1部分，一般要求
EN14399-2：
预载荷高强度螺栓---第2部分，预载荷的合适性测试
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
EN20898-2：
紧固件机械性能—第二部分：
螺母的保证载荷---粗牙螺纹（ISO898-2：
1992）
EN26157-1：
紧固件----表面缺陷----第1部分：
螺栓、螺钉、螺柱的一般要求（ISO6157-1：
1998）
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）
ENISO3269：
紧固件----接收检查（ISO3269：
2000）
ENISO4759-1：
紧固件公差----第1部分：
螺栓、螺钉、螺母----A、B、C产品等级（ISO4759-1：
2000）
ENISO10684：
紧固件---热镀锌层（ISO10684：
2004）
ISO148：
钢---冲击试验（V-缺口）
ISO261：
ISO米制螺栓螺纹的一般用途----总体设计
ISO965-2：
ISO米制螺栓螺纹的一般用途----公差----第2部分----外螺纹和内螺纹极限尺寸----中级
ISO965-5：
ISO米制螺栓螺纹的一般用途---公差----第5部分----镀前公差带位置为h的热镀锌外螺纹，所配内螺纹的极限尺寸。
1）fub是公称抗拉强度，AS是螺栓的应力面积
3、螺栓
螺栓的尺寸
见图1和表2
注：
lg和ls之间的差距不少于
注：
a不完整螺纹u≤2P
b15°到30°
图1---螺栓的尺寸
表2—螺栓的尺寸a
单位：
毫米
螺纹d
M12
（M14）b
M16
（M18）b
M20
PC
2
2
b（参考）
d
30
34
38
42
46
e
--
40
44
48
52
f
--
--
--
--
65
c
max
min
da
max
ds
max
min
dw
max
g
g
g
g
g
min
22
e
min
K
non
10
max
min
Kw
min
r
min
S
max
22
24
27
30
32
min
31
表2（续）
单位：
毫米
螺纹d
M12
（M14）b
M16
（M18）b
M20
l
ls和
ls
lg
ls
lg
ls
lg
ls
lg
ls
lg
non
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
35
6
40
6
8
14
45
15
8
14
10
50
20
7
13
8
14
10
55
25
11
21
8
14
10
60
30
16
26
12
22
9
10
65
35
21
31
17
27
23
10
70
40
26
36
22
32
28
24
75
45
31
41
27
37
33
29
80
50
36
46
32
42
38
34
85
55
41
51
37
47
43
39
90
60
46
56
42
52
48
44
95
65
51
61
47
57
53
49
100
70
56
66
52
62
58
54
110
66
76
62
72
68
64
120
76
86
72
82
78
74
130
128
132
80
90
76
86
82
78
140
138
142
90
100
86
96
92
88
150
148
152
100
110
96
106
102
98
160
156
164
110
120
112
170
166
174
180
176
184
190
186
194
200
196
204
表2—续
单位：
毫米
螺纹d
M22
M24
M27
M30
M36
PC
3
3
4
b（参考）
d
50
54
60
66
78
e
56
60
66
72
84
f
69
73
79
85
97
c
max
min
da
max
ds
max
min
dw
max
g
g
g
g
g
min
e
min
K
non
14
15
17
max
min
Kw
min
r
min
S
max
36
41
46
50
60
min
35
40
45
49
表2（续）
单位：
毫米
螺纹d
M22
M24
M27
M30
M36
l
ls和
ls
lg
ls
lg
ls
lg
ls
lg
ls
lg
non
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
35
40
45
50
11
55
11
12
21
60
11
12
21
65
11
12
21
70
11
12
21
15
75
25
12
21
15
80
30
12
21
15
85
35
16
31
15
18
30
90
40
21
36
15
30
15
18
30
95
45
26
41
20
35
15
18
30
100
50
31
46
25
40
34
18
30
110
60
41
56
35
50
44
18
30
120
70
51
66
45
60
54
22
42
130
128
132
74
55
70
49
64
58
26
46
140
138
142
84
65
80
59
74
68
36
56
150
148
152
94
75
90
69
84
78
46
66
160
156
164
85
100
79
94
88
56
76
170
166
174
95
110
89
104
98
66
86
180
176
184
105
120
99
114
108
76
96
190
186
194
115
130
109
124
118
86
106
200
196
204
125
140
119
134
128
96
116
注：
这里的长度就是文本里定义的长度和
a、对热镀锌螺栓，表里的尺寸是镀前尺寸
b、不推荐的尺寸
c、p是指螺纹牙距；
d、对长度lnon≤125mm
e、对长度125mm＜lnon≤200mm
f、对长度lnon＞200mm
g、=S实际
h、=lmax-b=
j、根据h中的公式，当小于时，则的值就为，=+3p，粗实线以上的螺栓为短螺纹。
螺栓的详细描述和参考标准
表3---螺栓的详细描述和参考标准
材料
钢
一般要求
EN14399-1
螺纹
公差
6ga
国际标准
ISO261，ISO965-2
机械性能
性能等级
或
欧洲标准
ENISO898-1
冲击强度
值
=27J，温度为零下20℃
测试件b
ISO148
测试
EN10045-1
公差
产品等级
C级，
除尺寸c和r，
长度≥160mm：
±
国际标准
ENISO4759-1
表面处理c
一般
按程序d
热镀锌
ENISO10684
其它
按合同e
表面缺陷
极限的表面缺陷参见EN26157-1
可接收性
接收程序参见ENISO3269
a、公差等级是每指热镀锌前，热镀锌螺栓要配扩孔的螺母；
b、螺栓的V形缺口的试样参见ENISO898-1
c、在级的螺栓加工中，要注意氢脆的影响，当选择一个合适的表面处理程序时，（如：
清洗和表面涂覆）时，参见相关的涂覆标准。
d、按程序是指生产的最后处理，上油光亮处理。
e、其它的表面处理需买卖双方协商决定，并且不能削弱机械性能和功能特征，含镉或镉合金的涂层不允许。
螺栓的标记
根据这份标准的高强度结构螺栓的标记如下:
a）根据ENISO898-1的性能等级标志和字母HR
例1
b）连接副制造商的标记
标记允许凸出或凹进头部平面
例2螺栓标记
注：
1制造者的标记
4、螺母
螺母的尺寸
见图2和表4
注：
a10°到30°
b110°到130°
图2—螺母的尺寸
表4—螺母的尺寸a
单位：
毫米
螺纹d
M12
（M14）b
M16
（M18）b
M20
M22
M24
M27
M30
M36
pC
2
2
3
3
4
da
max
13
min
12
14
16
18
20
22
24
27
30
36
dw
max
d
d
d
d
d
d
d
d
d
d
min
e
min
m
max
18
a、对热镀锌螺栓，表里的尺寸是镀前尺寸
b、不推荐的尺寸
c、p是指螺纹牙距；
d、=S实际
螺母的详细描述和参考标准
表5----螺母的详细描述和参考标准
材料
钢
一般要求
EN14399-1
螺纹
公差
6H或6AZ
国际标准
ISO261、ISO965-2、ISO965-5
机械性能
性能等级
8a或10a
欧洲标准
EN20898-2
公差
产品级别
B除了尺寸m和c
国际标准
ENISO4759-1b
表面处理
一般
按程序c
热镀锌
ENISO10684
其它
按合同d
表面缺陷
极限的表面缺陷参见EN493
可接收性
接收程序参见ENISO3269
a、对于保证载荷见条款，其它的机械性能参见EN20898-2；
b、除支承面的垂直度见表4的公差t；
c、按程序是指生产的最后处理，上油光亮处理。
d、其它的表面处理需买卖双方协商决定，并且不能削弱机械性能和功能特征，含镉或镉合金的涂层不允许。
、螺母的保证载荷力值
表6—螺母的保证载荷力值
螺纹d
标准测试芯棒的公称
应力面积
性能等级
8
10
公差：
6H或6AZ
公差：
6H或6AZ
mm2
保证载荷（AsXSp），N
M12
84300
978000
（M14）
115
115000
133400
M16
157
157000
182100
（M18）
192
192000
222700
M20
245
245000
284200
M22
303
303000
351200
M24
353
353000
409500
M27
459
459000
532400
M30
561
561000
650800
M36
817
817000
947700
注：
保证载荷力值是根据以下的保证强度值确定：
—性能等级8级的螺母：
1000N/mm2
—性能等级10级的螺母：
1160N/mm2
如果接收是以螺母硬度值为标准，则极限值按表7中规定。
表7—螺母的硬度值，如需指定
螺母
极限硬度
性能等级8级，公差6H
参照EN20898-2的8级
性能等级10级，公差6H或6AZ
参照EN20898-2的10级
性能等级8级，公差6AZ，热镀锌
260HV到353HV（24HRC到36HRC）
、螺母螺纹的脱碳
螺母螺纹的脱碳，按照ENISO898-1测量外螺纹的类似方法，应不超过G=。
螺母的标记
根据这份标准的高强度结构螺母的标记如下:
a）根据EN20898-2的性能等级标志和字母HR
例110HR
b）连接副制造商的标记
对于倒角螺母，标记应凹进支承平面的任一面。
对于有垫圈面的螺母，标记可凸出或凹进，打在非支承面上。
例3螺母标记
注：
1制造者的标记
5装配件螺栓/螺母/垫圈的名称
例1预载荷高强度螺栓，HR系统，包括一个大对边六螺栓，M16，L=80mm，性能等级，一个大对边六角螺母，M16，性能等级10级：
螺栓/螺母连接副：
EN14399-3—M16X80—10—HR
如果表面处理不是“按程序”，则指定的表面处理要加在名称后面，如：
热镀锌（tZn）：
螺栓/螺母连接副：
EN14399-3—M16X80—10—HR—tZn
如果按本标准制造的六角螺栓有其它的用途，比如用于盲孔螺纹，它们应分开标记，名称如下：
例2预载荷高强度螺栓，HV系统，包括一个大对边六螺栓，M16，L=80mm，性能等级：
六角螺栓EN14399-3—M16X80——HR
如果按本标准制造的六角螺母有其它的用途，比如用于螺柱，它们应分开标记，名称如下：
例3用于预载荷高强度螺栓的螺母，HV系统，M16，性能等级10
六角螺母EN14399-3—M16—10—HR
6、关联的垫圈
根据本标准制造的螺栓/螺母，应配EN14399-6的垫圈或EN14399-5（仅螺母下面）的垫圈。
7、连接副螺栓/螺母/垫圈的功能特征
总则
连接副螺栓/螺母/垫圈的功能特征，根据到，当测试时，达到EN14399-2的要求。
从螺母支承面到无螺纹杆部的长度，必须要有4牙完整的螺纹，除非螺纹被用完。
注：
功能特征的更多信息参见EN14399-2
按交付条件，螺栓/螺母/垫圈上应有足够、适当的润滑油，以防止装配拧紧时被卡住，和获得所要求的预载荷。
拧紧测试时螺栓所受力的最大值
以下的公式
Fbimax≥
这里的fub是公称的抗拉强度（Rm）
AS是螺栓的应力面积
从预载荷到最大值Fbimax,螺母（或螺栓）转过的角度（Δθ1）
表8中所列的值仅仅是资料
表8—Δθ1的值
夹紧长度
∑ta
Δθ1
min
∑t＜2d
90°
2d≤∑t＜6d
120°
6d≤∑t＜10d
150°
a∑t是总的夹紧长度，包括垫圈。
从预载荷到Fbi又降落到,螺母（或螺栓）转过的角度（Δθ2）
Δθ2的值在表9中给定
表9—Δθ2的值
夹紧长度
∑ta
Δθ2
min
∑t＜2d
210°
2d≤∑t＜6d
240°
6d≤∑t＜10d
270°
a∑t是总的夹紧长度，包括垫圈。
7.5K-factor的单个值（Ki），K-factor的平均值（Km）和K-factor的变异系数（VK）
7.5.1K-factor（Ki）的单个值K1
当Ki的值被要求时，应在≤Ki≤之间
7.5.2K-factor的平均值（Km）和K-factor的变异系数（VK）K-classK2
K-factor的平均值
和
这里Mi单个实际扭矩值
Fp指定的预载荷
d螺栓的公称直
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