紧固件常识及螺纹自锁:可拆除与不可拆除紧固件介绍

   日期:2024-06-14     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:277    
核心提示:1.可拆除紧固件2.不可拆除紧固件波音飞机使用的紧固件代码是工程图上使用的一种规范标识,主要是工程师用于根据图纸确定件号,其基本构成如下:紧固件是将两个或两个以上的零件(或构件)紧固连接成为一个整体时所采用的一类机械零件的总称。

固件知识与螺纹自锁

1. 可拆卸紧固件

普通螺栓、螺钉、螺母、垫圈等。一般来说,杆部光滑、带螺纹的螺栓称为螺栓(BOLT),按头型可分为盘头、100度头、六角头、12角头等。杆部带全螺纹的螺钉称为螺钉(SCREW)。IPC中的螺母板又称为螺母。垫圈可以调节夹紧长度,还可以起到保护作用,保证螺栓、螺母旋转时,被连接件不受损伤。垫圈按材质分为铝垫圈、不锈钢垫圈,按形状分为平垫圈、沉头垫圈、自调垫圈等。

2. 不可拆卸的紧固件

分为实心铆钉、拉铆钉、拉螺栓、锁紧螺栓、内六角打入螺栓(Hi-Lok)、托盘螺母等,还可按材质(铝合金、合金钢、不锈钢、钛​​合金等)、头型(凸头、沉头)、力型(抗拉、抗剪)、孔径(标准级、加大一级、加大二级等)分类。

紧固件代码

波音飞机使用的紧固件代码是工程图上使用的标准标识,主要帮助工程师根据图纸确定零件编号,其基本组成如下:

1.紧固件代码左上角的1​​-3个字母为紧固件基本代码,一般出现在波音生产图纸上,具体含义可参考SRM。

2、紧固件代号右上角1-2位数字为直径代号钢结构紧固件,螺栓、螺钉以1/16in为单位,铆钉、Hi-Lok以1/32in为单位。例如,普通螺栓、螺钉右上角数字为6,表示螺栓或螺钉的公称直径为6/16=3/8in;铆钉、Hi-Lok右上角数字为6钢结构紧固件,表示铆钉或Hi-Lok的公称直径为6/32=3/16in。因此,只有明确了紧固件类型,才能确定紧固件代号右上角1-2位数字所代表的公称直径。

3. 紧固件代码右上角的字母

N(近)或F(远)代表紧固件的安装方向。具体在某一视图中,标有N的紧固件应将其制造头安装在视图的近侧,即视图的实线侧,标有F的紧固件应将其制造头安装在视图的远侧,即视图的虚线侧。如果没有特殊标记N或F,则可根据具体安装位置的要求(尽量遵循AMM而不是IPC)、气动平滑类型、紧固件是否与其他零件干涉等来确定。当没有标记N或F,而又不能根据安装位置的要求确定螺栓安装方向时,尽可能将螺栓头向上或向前安装。

4、紧固件代码右下角的1-2位数字为夹持长度代码,无论何种紧固件类型,夹持长度都是以1/16英寸为单位,但夹持长度与紧固件头部类型有关。

对于公头紧固件,夹紧长度是指光杆部分的长度,以1/16英寸为单位,不包括制造头部部分和螺纹部分。

对于沉头紧固件,夹紧长度是指以 1/16 英寸为单位的光滑轴和头部的长度,不包括螺纹部分。

紧固件零件编号

标准紧固件的零件编号包括波音标准(BAC)、美国国家航空标准(NAS)、美国海军标准(AN)、美国军用标准(MS)等。

1、常用螺栓及Hi-Lok零件编号的前缀一般为:BACB30、NAS6603-6620、NAS6703-6720、NAS8702-8716等。

固件紧钢结构的优缺点_钢结构紧固件连接包括_钢结构紧固件

2、常用螺丝零件编号前缀一般为:BACS12、NAS514、NAS563、AS600-606等。

3、常用的实心铆钉零件编号前缀一般为:BACR15、MS20426、MS20427等。

4、常用螺母零件编号的前缀一般为:BACN10、NAS1804、NAS1805等。

5、常用垫片零件编号的前缀一般为:BACW10、AN960、NAS549等。

紧固件零件编号中的数字和字母组合暗示了紧固件标准、头部形状、材料、涂层、公称直径、夹紧长度、耐热性等多方面的信息。

例如零件编号NAS6706U8表示这是符合美国航天标准(NAS)的六角螺柱螺栓(编号67),公称直径为6/16 = 3/8英寸(06),材质为A286不锈钢并经钝化处理(U),夹紧长度为8/16 = 1/2英寸(8),最高耐热温度为1200华氏度。

对于有标准零件编号的紧固件,相应的波音产品标准提供了相应的头部形状、材料、涂层、公称直径、夹紧长度、耐热性能、合格制造商等。

自锁螺纹和自锁螺母

飞机螺栓连接一般都有防松措施,如保险丝、开口销、保险板、保险螺钉等。较小的支撑板螺母是通过椭圆孔自锁的。这些螺母在不安装时孔是椭圆形的,有的是通过螺母尾部的槽口夹紧。

另外螺纹自锁是最常见的防松措施之一,螺纹自锁一般是通过特殊的螺纹牙型来实现的,自锁螺纹的螺距(牙距)较小。

自锁性能一般取决于螺母,除非丝杠损坏严重,自锁力过小故障通常可以通过更换螺母解决,如果自锁力过大则需要考虑检查丝杠螺纹。

自锁螺纹一般是有方向性的要求,只能在一个方向上实现自锁,这样的螺母一般设计成只能在一个方向上安装,比如右图中的梅花螺母(12分螺母,也叫双六角螺母),也可以根据安装的方向性要求来判断螺母是否自锁。

需要理解的力和力矩的定义(参考波音公司的 SOPM20-50-01)

要了解的几个参数

手册中比较常提到的四个参数主要有以下几个:

(1)自锁扭矩(自锁扭矩、有效扭矩、锁紧扭矩)

(2)起动扭矩

(3)运转扭矩(运转扭矩、运转扭矩、驱动扭矩)

(4)安装扭矩

1.自锁扭矩

自锁扭矩:对于具有自锁性能的螺母,在螺母拧紧时,螺母与螺栓的螺纹部分已100%完全啮合但尚未接触被紧固的飞机部件时的扭矩值。

自锁扭矩用于检验自锁螺母是否可以重复使用。

对于一些重要的螺栓连接,比如A320发动机悬挂点螺母,自锁扭矩要求(要求在两个螺纹露出后测量拧紧时的扭矩)在70-600 lb-in之间。如果太小,则需要更换螺母并再次测试。如果太大,则可能是螺母或悬挂点螺钉有问题,需要检查并修复损坏的部件。

2. 释放扭矩

破坏力矩:在螺栓头不受载荷(即螺母不接触紧固表面)的状态下,将螺母从原安装位置松开的扭矩值。一般采用最小值,即最小破坏力矩。如果最小破坏力矩小于最小允许值,则意味着需要更换螺母。

该扭矩也用于检查螺母的自锁性能。

A320 碳刹车 CMM 需要刹车固定螺母来检查该扭矩。

3.保持扭矩

保持扭矩(运转扭矩、运转扭矩、驱动扭矩):对于自锁螺母,保持扭矩的定义与自锁扭矩相同。对于不具备自锁性能的螺母,是指拧紧螺母和螺栓时,保持紧固件旋转但不接触紧固件下方的飞机部件的扭矩值。一般采用最大值,即最大保持扭矩值。

对于一些重要零部件的紧固件,安装时说明书上需要检查保持扭矩,主要目的是确保有足够的夹紧力。

例如,安装737NG前轮方向盘固定螺母所需的扭矩比运转扭矩大100-150磅英寸,因此,对于这种安装,必须先测量保持扭矩(建议使用指针式扭矩扳手),然后才能施加扭矩。

4.安装扭矩

如果AMM中规定了扭矩值,则以规定扭矩值为准。螺母和螺栓的扭矩值在AMM和波音标准大修程序手册(SOPM)中给出。结构修理的螺母和螺栓的扭矩值参考SRM第51章。

1. 上述手册给出的是拧紧螺母的扭矩范围,而不是拧紧螺栓头的扭矩范围。在某些情况下,需要拧紧螺栓头。在这种情况下,拧紧螺栓头的扭矩值应该是螺母给出的最大扭矩值的±10%。例如,如果拧紧螺母的扭矩值为280~450lb-in,则拧紧螺栓头的扭矩值应该是405~495lb-in。

2、上述手册对同一种螺栓和螺母给出了两种扭矩值。一种是润滑螺栓,即制造时涂有润滑干膜(MIL-L-46010)的螺栓,以及安装说明要求在螺纹上涂抹减摩化合物或防卡剂或油脂(EASE-OFF990、BOSTIK NEVER-SEEZ、MIL-C-11796、MIL-G-23827、酒精)的螺栓;其它的则属于另一类,即干安装螺栓。

例子

一般来说,前三个扭矩值比安装扭矩小很多,例如零件号为BACN10JC7CD的自锁螺母,其安装扭矩为250-350 lb-in(干式安装)和240-300 lb-in(润滑式安装,比如使用防卡剂,也就是黑色油膏),但它的最小松动扭矩为14 lb-in,最大自锁扭矩为100 lb-in。

也就是说:在没有夹紧力的情况下,松开方向的扭矩不能小于14,而不管松紧,扭矩不能大于100磅英寸。

以上情况仅适用于标准紧固件的咨询,非标准紧固件请参考具体安装手册。

细螺纹、粗螺纹自锁螺母自锁性能要求

符合波音产品标准BPS-N-70的细螺纹自锁螺母和符合美国军用标准MIL-N-25027的粗螺纹自锁螺母允许的最小和最大自锁扭矩如下表所示。要检查是否符合标准,可以查看相应螺母的产品标准。例如,如果要检查零件号为BACN10JC7CD的螺母,可以在波音网站上查看标准“BACN10JC”,即可知道该螺母适用于左侧的表格。以下文字摘自SOPM对自锁螺母的描述。提到的表1是下表

AMM对使用旧螺丝的风险警告

A320 AMM20-21-11 对安装使用的螺栓/螺钉和螺母有以下描述:

安装使用过的螺栓/螺钉和螺母时:

• 润滑减少会削弱预紧力(即在施加相同扭矩时,旧螺钉对紧固件施加的预紧力会减小)。

•可能对螺栓/螺钉、螺母上的防腐涂层造成损坏,导致紧固件(如钢板、钛板、不锈钢板上的螺栓/螺钉、螺母)腐蚀、卡死。

• 可能会损坏安装表面

AMM 对旧螺钉/螺栓和螺母的使用要求

A320 AMM20-21-11 对安装使用的螺栓/螺钉和螺母有以下要求:

• 请勿重复使用铝螺母

• 对于其他材料:确保螺栓/螺钉和螺母可用(经质量部门或合格机械师批准)

• 紧固件涂层无损坏(检查螺栓/螺钉和螺母的螺纹、螺母和扳手的配合面、螺钉头和抛光杆)

CMM对320碳刹车安装紧固件的检测要求如下:

螺母安装注意事项

从CMM的要求可以看出,每次制动器送修时,都要对螺钉做外观检查和探伤,并检查螺母的松动扭矩,松动扭矩也直接反映了螺母的自锁性能。

由此可见,一般情况下,只要制动器经附件车间检测合格,并随线将螺母一并更换,螺母的自锁性能应该是可以保证的。

但如果我们在安装制动器或其他自锁螺母时,发现螺母的扭矩很小或非常松动,则需要检查螺纹是否被剥落或其他损坏,并测试松动扭矩是否符合要求或根据需要更换新螺母。

备注(参考SOPM20-50-01)

• 螺栓安装需根据孔的覆盖层厚度安装垫圈来调整夹紧长度,以确保螺栓的正确安装。

•螺栓、垫圈和螺母安装后,螺纹必须完全啮合。如果螺栓螺纹端有倒角,则倒角必须露出螺母上方。如果螺纹端没有倒角,则螺栓螺纹必须露出螺母上方至少 1-1/2 圈。

•螺母不能骑在螺栓杆上,即螺母不能骑在杆端附近螺栓螺纹的未完成螺纹上。安装盖板螺钉时,如果扭矩突然增加但盖板没有拧紧,则意味着螺母撞到杆,这是不允许的。

•如果AMM没有提到安装时的扭矩值,并不代表安装时没有扭矩要求。标准紧固件的扭矩,可以查看AMM第20章或SOPM(适用于波音公司)。

•找槽形螺母的孔时,先用扭矩的下限达到扭矩值,再按紧固方向找孔。

• 为确保连接部件均匀啮合、紧固和压力:如果是圆形或多排螺钉,请勿依次拧紧相邻螺钉。如果安装螺钉形成封闭图案(如圆形),请对角拧紧。

垫片安装(参考SOPM20-50-01)

垫片安装的一般原则是:一个螺栓最多使用3个垫片,在螺栓头下方安装沉头垫片(内倒角垫片)(如右图所示),并确保倒角朝向螺钉头方向,以避免螺栓头与光杆之间的加厚圆角与靠近螺栓头的飞机零件孔的角部干扰;在螺母下方安装1至2个平垫片。

如果被连接的飞机部件上的螺栓孔在靠近螺栓头的孔本身侧面具有特殊的倒角,则无需在螺栓头下方安装带有沉头槽的垫圈。

备注(参考SOPM20-50-01)

•除非是全螺纹螺钉,或者靠近螺母端的部件厚度大于0.093in,一般不允许螺栓螺纹进入孔内。如果靠近螺母端的单层部件厚度大于0.093in,则允许螺栓螺纹伸入孔内的最大长度为靠近螺母端的单层部件厚度的25%。对于厚度大于0.093in的飞机结构件,允许螺纹伸入孔内的最大长度为2个螺纹。

• 考虑到防腐要求,对平垫圈所用材质也有要求,最简单的方法是安装与手册要求的平垫圈零件号相同的垫圈。

• 螺栓安装需使用钩尺(单位:1/16in)测量螺栓孔深度及螺栓夹紧长度,并使用垫圈根据需要调整夹紧长度。

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1.什么是紧固件?

紧固件是用于将两个或两个以上的零件(或部件)紧固连接成一个整体的一类机械零件的统称,市场上也称之为标准件。

2.通常包括以下12种部分:

螺栓、螺柱、螺钉、螺母、自攻螺钉、木螺钉、垫圈、固定环、销钉、铆钉、组件和连接器、焊接。

 
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