JBT 7293.8-2025 内燃机 螺栓与螺母 第8部分：连杆螺母 技术规范标准立项发展报告

内燃机螺栓与螺母第8部分：连杆螺母技术规范标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InternalCombustionEngines—BoltsandNuts—Part8:ConnectingRodNuts—TechnicalSpecifications摘要内燃机作为现代动力机械的核心装备，广泛应用于汽车、工程机械、农业机械、船舶及发电设备等领域，其整机可靠性与安全性直接取决于关键零部件的制造质量与技术性能。连杆螺母作为内燃机曲柄连杆机构中连接连杆体与连杆盖的关键紧固件，长期承受交变载荷、冲击振动及高温热应力的复合作用，是决定内燃机运行安全性和耐久性的重要基础零件。随着内燃机向高功率密度、高爆压及轻量化方向持续演进，对连杆螺母的强度等级、疲劳寿命、螺纹精度及防松性能提出了更为严苛的技术要求。在此背景下，工业和信息化部下达行业标准修订计划，由全国内燃机标准化技术委员会归口，组织行业优势单位对JB/T7293.8标准开展全面修订工作。本报告系统阐述了该标准的立项背景、国内外技术现状与发展趋势、修订原则与技术路线、主要修订内容以及预期效益，旨在为标准的技术审查和后续实施推广提供翔实的决策参考依据。关键词：内燃机；连杆螺母；技术规范；行业标准；标准化；疲劳强度；紧固件Keywords:InternalCombustionEngine;ConnectingRodNut;TechnicalSpecification;IndustryStandard;Standardization;FatigueStrength;Fastener1引言1.1标准修订背景连杆螺母是内燃机曲柄连杆机构中最重要的紧固连接件之一。在发动机运行过程中，连杆螺母不仅需要承受活塞往复运动产生的惯性力和爆发压力引起的交变拉伸载荷，还需应对转速变化带来的冲击振动以及机体热变形产生的附加应力。一旦连杆螺母发生松动或疲劳断裂，将直接导致连杆螺栓失效，进而引发连杆脱开、击穿机体等灾难性机械事故，造成重大经济损失和人员安全隐患。因此，连杆螺母的设计选型、材料选用、加工精度及装配质量控制历来是内燃机制造企业重点关注的技术环节。现行JB/T7293系列标准自发布实施以来，对规范我国内燃机螺栓与螺母的生产制造、统一产品质量验收要求发挥了重要作用。然而，随着近年来我国内燃机行业技术水平的快速提升，高强化柴油机、高效汽油机及天然气发动机等新产品不断涌现，连杆结构的轻量化设计和超高强度紧固连接技术得到广泛应用，现行标准中的部分技术指标已不能完全适应行业发展的实际需要。同时，GB/T3098系列紧固件机械性能标准、GB/T197普通螺纹公差标准等基础标准的修订更新，也对连杆螺母的配套技术要求产生了联动影响。因此，适时修订JB/T7293.8标准，使其与现行基础标准保持协调一致，已成为行业内的普遍共识和迫切需求。1.2标准修订的必要性第一，适应内燃机技术进步的客观需要。当前，内燃机行业正朝着高爆压（最高燃烧压力超过20MPa）、高功率密度和低排放方向快速发展，连杆螺母的工作应力水平显著提高。传统强度等级和结构型式的连杆螺母已难以满足新型发动机的可靠性要求，亟需在标准层面补充更高强度等级的技术要求，并细化螺纹承载能力、疲劳性能等方面的考核指标。第二，衔接基础标准更新的一致性需求。近年来，我国对GB/T3098.1《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》、GB/T3098.2《紧固件机械性能螺母》、GB/T197《普通螺纹公差》及GB/T9145《普通螺纹中等精度、优选系列的极限尺寸》等一系列基础标准进行了修订换版。JB/T7293.8作为产品专用标准，其引用的基础标准版本和对应技术条款需同步更新，以确保标准体系的协调一致。第三，满足国际贸易与产业对接的现实需求。随着我国内燃机及配套零部件出口规模持续扩大，产品需要满足国际采购方对紧固件质量和性能的严格要求。参照国际标准化组织ISO/TC2紧固件技术委员会相关标准的最新进展，适度接轨国际先进技术要求，有助于消除技术性贸易壁垒，提升国产内燃机零部件的国际市场竞争力。第四，完善标准体系的内在要求。JB/T7293《内燃机螺栓与螺母》系列标准按照零件类型分为多个部分，各部分之间的技术要求和试验方法需要保持一致性和协调性。对第8部分连杆螺母的技术规范进行修订，是完善该系列标准体系、提升标准整体适用性的重要环节。2国内外技术发展现状与趋势2.1国外技术发展现状在国际标准化领域，内燃机连杆螺母相关的通用技术要求主要参照ISO紧固件标准体系和各主要内燃机生产国的先进企业标准。ISO标准体系方面：ISO/TC2负责紧固件领域的国际标准化工作，已发布ISO898-2《紧固件机械性能第2部分：规定查证载荷的螺母coarsethread》、ISO898-6《紧固件机械性能第6部分：规定查证载荷的细牙螺母》等核心标准。ISO898-2最新版本对螺母的机械性能等级划分、保证载荷、硬度及表面缺陷允许限值等作出了系统规定，将螺母性能等级与配套螺栓的性能等级建立了明确的对应关系。此外，ISO4759-1《紧固件公差第1部分：螺栓、螺钉、螺柱和螺母》对螺纹紧固件的尺寸公差和几何公差提出了统一要求。先进企业标准方面：欧洲和日本的主要内燃机及汽车制造商普遍建立了严于ISO通用标准的内部企业标准。例如，德国汽车工业协会（VDA）发布的紧固件技术规范，对连杆螺母的疲劳试验方法、螺纹滚压工艺要求及摩擦系数控制范围提出了更为精细的技术要求。日本自动车技术会（JSAE）相关标准则重点关注高强度紧固件的延迟断裂评价方法和防松性能验证手段。这些企业标准代表了连杆螺母技术发展的前沿水平，对国际标准和其他国家标准的发展具有重要参考价值。2.2国内技术发展现状近年来，随着我国内燃机行业的快速发展，连杆螺母的制造技术水平和产品质量有了显著提升。在材料领域，高性能合金结构钢的国产化取得了实质性进展，42CrMoA、SCM440H等材料的冶金质量和批次稳定性持续改善，为高强度连杆螺母的生产提供了可靠的原料保障。在制造工艺领域，数控车削、旋风铣削、螺纹滚压、可控气氛热处理等先进工艺已在国内骨干紧固件企业中广泛应用，产品精度和一致性水平大幅提升。在检测技术领域，螺纹综合测量仪、超声波探伤、磁粉检测、疲劳试验机等检测装备的普及有力支撑了产品质量的精准控制。然而，与国外先进水平相比，国内连杆螺母行业仍存在一些薄弱环节。部分中小企业产品在批次一致性、疲劳寿命稳定性方面尚有差距；高强度级别产品在抗延迟断裂性能方面的研究积累仍显不足；螺纹精度和表面完整性的控制水平参差不齐。局部技术差距的存在，对标准技术水平提出了既要适度引领、又要兼顾行业实际的双重要求。2.3技术发展趋势综合国内外发展态势，连杆螺母技术呈现以下发展趋势：高强度化方向：为适应内燃机高爆压和轻量化需求，连杆螺母的性能等级从原来的8级、10级为主向12级乃至更高等级发展，与之配套的材料强化技术、抗延迟断裂设计及表面处理技术不断进步。精细化设计与制造：基于有限元分析和疲劳寿命预测的精细化设计方法逐步普及，螺纹牙型优化、应力分散结构创新等技术手段被广泛采用。精密成型、自动检测等智能制造技术的应用使得产品尺寸分散度不断收窄。可靠性评价体系完善：从单一的静态力学性能考核向涵盖疲劳性能、抗松性能、耐热性能和使用寿命的综合评价体系转变，加速耐久试验和服役可靠性验证技术持续发展。绿色低碳制造：节能环保的表面处理工艺（如无铬锌铝涂层）、少无切削的绿色成形工艺以及全生命周期环境影响评价日益受到重视。3标准修订原则与技术路线3.1修订原则本标准修订遵循以下基本原则：协调一致原则：与GB/T3098.2、GB/T197、GB/T9145等现行基础标准保持技术协调，确保标准间的配套衔接。同时与JB/T7293系列标准的其他部分保持体例一致和内容呼应。先进性原则：充分吸收国内外连杆螺母设计制造的最新技术成果，适度提高技术指标要求，体现标准的先进性和引领作用。适用性原则：综合考虑国内不同规模企业的生产条件和质量水平差异，科学设置技术指标分级，确保标准在行业内具有广泛的可操作性和可实施性。规范性原则：严格遵循GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定，确保标准的结构、编写规则和编排格式规范统一。3.2技术路线标准修订遵循以下技术路线：首先，系统收集整理现行标准实施过程中的反馈意见和存在问题，明确修订重点方向。其次，广泛调研国内外相关标准资料，包括ISO国际标准、国外先进标准及国内主要内燃机企业的技术规范，为标准修订提供技术参考。再次，组织开展关键技术的试验验证工作，重点验证高强度等级连杆螺母的保证载荷、疲劳性能及螺纹精度等核心指标的合理性。在此基础上，起草标准修订讨论稿，通过多种形式广泛征求行业意见，组织专家审查，最终形成标准送审稿。4标准主要修订内容4.1标准适用范围与规范性引用文件的更新本次修订根据当前内燃机行业产品结构和相关标准的变化情况，对标准的适用范围进行了适度调整，明确适用于往复式内燃机连杆用螺母（螺距小于3mm的细牙螺纹规格）的设计选型和产品验收，同时明确不适用于非金属嵌件锁紧型螺母等其他特殊类型的紧固件。在规范性引用文件方面，根据最新版本标准更新了全部引用文件，主要包括：GB/T197《普通螺纹公差》（修改采用ISO965-1）、GB/T3098.2《紧固件机械性能螺母》（修改采用ISO898-2）、GB/T9145《普通螺纹中等精度、优选系列的极限尺寸》、GB/T230.1《金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法》及JB/T7293.1《内燃机螺栓与螺母第1部分：连杆螺栓技术规范》等。4.2技术要求的优化调整（1）性能等级与材料要求的完善。结合现行GB/T3098.2的最新规定和内燃机行业实际配套需求，对连杆螺母的性能等级划分进行了优化。标准明确规定了各性能等级对应的材料牌号推荐、保证载荷指标及硬度范围要求。对于10级和12级等高强度等级螺母，增加了对材料化学成分控制、非金属夹杂物等级及低倍组织的限制要求，以确保高强度产品的冶金质量。（3）表面缺陷与表面处理要求的完善。参考GB/T5779.3《紧固件表面缺陷螺母》的规定，对连杆螺母的表面缺陷允许限值进行了规范，明确了裂纹、锻造裂纹、皱叠、切痕等缺陷类型的判定准则。同时，针对连杆螺母的使用环境，对表面处理方式的选用提出了指导性要求。（4）验收检验规则的强化。为保证产品出厂质量的稳定性和一致性，标准完善了出厂检验和型式检验的项目及抽样方案。型式检验增加了疲劳对比试验等可靠性考核内容，以更全面地评价产品的服役性能。5标准实施预期效益分析5.1技术引领效益本标准的修订实施将进一步健全我国内燃机关键紧固件的技术指标体系，为行业提供统一、科学、先进的技术依据。12级高强度等级补充和疲劳试验要求的纳入，将引导行业加大在材料强化、螺纹滚压工艺、表面完整性控制等方面的技术投入，加快提升产品的整体技术档次。标准规定的检验方法为产品质量评价提供了统一标尺，有力促进了制造企业质量保证体系的完善和检测能力的提升。5.2产业协同效益5.3国际化对接效益国际标准组织对高强度紧固件的技术要求持续更新，主要内燃机生产国普遍采用严格的企业标准进行质量控制。本标准的修订充分参考了ISO898-2等国际标准的近期版本和先进企业标准的技术内容，使标准水平与国际发展趋势保持一致。这将有助于国内产品更好地满足国际采购的技术要求，降低技术性贸易壁垒的影响，为内燃机及零部件企业拓展国际市场提供有力的标准支撑。6主要起草单位——上海内燃机研究所有限公司6.1单位概况上海内燃机研究所有限公司（以下简称"内燃所"）是中国内燃机行业具有重要影响力的综合性科研院所，长期承担内燃机及相关零部件领域的技术研发、标准制定、质量检测和行业服务工作。2012年，经上海市科学技术委员会批准，以上海内燃机研究所为依托筹建上海内燃机工程技术研究中心，进一步强化了其在行业技术创新体系中的地位和作用。6.2技术能力与业务领域内燃所拥有较为完备的内燃机整机及零部件试验验证条件，建有发动机性能试验室、可靠性试验室、排放检测室、零部件专项试验室等多个专业试验平台。在紧固件领域，内燃所具备螺纹参数综合测量、材料力学性能测试、金相分析、疲劳试验、摩擦系数测定等较为完整的检测评价能力，为连杆螺母标准的修订提供了扎实的试验验证条件。在标准化工作方面，内燃所长期作为全国内燃机标准化技术委员会的秘书处承担单位，牵头组织内燃机领域国家标准和行业标准的制定、修订及复审工作。多年来，内燃所主持和参与完成了大量内燃机基础标准、产品标准和方法标准的制修订项目，在标准体系规划和标准技术把关方面积累了丰富的实践经验，对行业技术发展动态和标准化需求有着深入的了解和把握。6.3主要业绩与行业贡献近年来，内燃所牵头或参与完成了数十项内燃机领域国家和行业标准的制修订工作，涵盖整机性能、可靠性、排放、噪声以及关键零部件等多个技术方向，有力支撑了行业的技术进步和规范化发展。在JB/T7293系列标准的修订工作