調(diào)節(jié)螺栓的連接設(shè)計(jì)

　　一、在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，調(diào)節(jié)螺栓連接設(shè)計(jì)的基本步驟如下：

　　1．確定調(diào)節(jié)螺栓連接部件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

　　首先，根據(jù)調(diào)節(jié)螺栓連接部件所在的部位，載荷的大小以及是否影響行車安全來(lái)定義風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。DIN25201中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分為高、中、低。其中被定義為高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的調(diào)節(jié)螺栓連接，即：調(diào)節(jié)螺栓連接發(fā)生故障失效時(shí)，產(chǎn)生直接或間接的身體和生命危險(xiǎn)和/或運(yùn)行危險(xiǎn)。必須在圖紙中加以說(shuō)明，以確保在調(diào)節(jié)螺栓擰緊過(guò)程中，預(yù)緊扭矩及其公差以及擰緊后的檢查都得到嚴(yán)格地控制。

　　2．根據(jù)載荷初選調(diào)節(jié)螺栓尺寸

　　列車的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度的載荷定義根據(jù)EN12663。通過(guò)有限元FEM可以計(jì)算出調(diào)節(jié)螺栓連接部位的載荷。然后，根據(jù)DIN25201-2附錄A.2~A.4，預(yù)選螺栓連接的尺寸。或者采用類比法，根據(jù)以前的成熟車型，參照其相同部位或載荷相近部位的設(shè)計(jì)預(yù)先確定調(diào)節(jié)螺栓尺寸，在調(diào)節(jié)螺栓連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，按照VDI2230第1部分，通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證調(diào)節(jié)螺栓連接設(shè)計(jì)是否滿足強(qiáng)度要求。

　　3．計(jì)算并校驗(yàn)調(diào)節(jié)螺栓設(shè)計(jì)的強(qiáng)度

　　對(duì)于調(diào)節(jié)螺栓連接的功能而言，DIN25201要求必須存在一定的預(yù)緊力Fm。預(yù)緊力可以提高調(diào)節(jié)螺栓連接的可靠性、防松能力和調(diào)節(jié)螺栓的疲勞強(qiáng)度，增強(qiáng)連接的緊密性和剛性。BST生產(chǎn)實(shí)施調(diào)節(jié)螺栓連接時(shí)采用的是扭矩法，即采用定扭矩扳手控制裝配時(shí)調(diào)節(jié)螺栓的扭矩，因此要求調(diào)節(jié)螺栓伸長(zhǎng)必須在彈性極限范圍內(nèi)。

　　預(yù)緊力的計(jì)算則根據(jù)VDI2230第1部分，即：“高強(qiáng)度調(diào)節(jié)螺栓連接的系統(tǒng)計(jì)算-圓柱形旋入式連接”，來(lái)驗(yàn)證調(diào)節(jié)螺栓連接的預(yù)緊力是否滿足靜強(qiáng)度要求。

　　4．調(diào)節(jié)螺栓連接結(jié)構(gòu)組成

　　為確保調(diào)節(jié)螺栓桿有足夠的彈性延伸值，DIN25201-2規(guī)定調(diào)節(jié)螺栓連接部件中調(diào)節(jié)螺栓緊固長(zhǎng)度與調(diào)節(jié)螺栓直徑比值（如下圖所示）要求如下：

　　其中：Lk緊固長(zhǎng)度（單位：mm）；

　　d螺栓直徑（單位：mm）

　　計(jì)算時(shí)以調(diào)節(jié)螺栓的屈服強(qiáng)度為預(yù)緊力的最大值，并將調(diào)節(jié)螺栓預(yù)緊力的利用系數(shù)選擇為90%。