航空航天紧固件综述(合)改
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前襟翼摆动的金属螺栓脱落
螺丝金属疲劳，最后引起引擎与机 翼间挂架断落
紧固件 事故
研究方向
结构
紧固件 结构
研究方向
结构（防松脱）
航空天
研究方向
结构（防松脱）
1.摩擦防松 ①弹簧垫圈防松 弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹 力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松。
②对顶螺母防松 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加 的摩擦力。由于多用一个螺母，并且工作不十分可靠， 目前已经和少使用了。
β
铆钉
用于有强度要求且温度小于
200℃的场合
β
螺栓、螺钉、螺母 要求抗氧化、耐腐蚀、减重的
场合
事故分析
事件 日本航空123号班机空难事件
全日空波音787故障
中华航空120号班机空难 美国航空191号班机空难
原因
飞机机尾维修没有按照规定安装足 够数量的紧固铆钉
端子的螺母没有固定好，导致该端 子周边发热
航空天
槽形螺母和开口销防松
止动垫片
研究方向
结构（防松脱）
3.不可拆卸防松 ①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹 ②粘合防松 通常采用厌氧胶粘结剂涂于螺纹旋合表面，拧紧螺母 后粘结剂能够自行固化，防松效果良好。
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”）
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ②施必牢螺母 定义：内螺纹的牙底处有一个30°的楔形斜面，当螺 纹紧固件相互配合时，外螺纹的牙尖紧紧的顶在内螺 纹上，因而产生很大的锁紧力。
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ②施必牢螺母 受力分析：
普通螺母
航空天
施必牢螺母
研究方向
结构（防松脱）
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”）
检测实验 试验对比：
Hard lock 在1020秒时仍 然无异常，而 其他防松脱螺 栓结构在短时 间内就出现松 脱。
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”） 实际松脱原因：
产品品种 HL型抗震防松螺母
HLB型法兰型抗震防松 螺母
航空天
应用领域
高铁、高速列车动车组 及地铁车辆、船舶专用、 载重汽车、特种汽车专 用
轴承专用 风电、水泵、柴油机、 发动机专用
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”） 结构原理 Hard Lock螺母的构思十分简单，就是在螺母与螺丝之 间揳入楔子以发挥防止松动的作用。
复合材料热结构螺栓连接 刚度试验分析方法
复合材料螺栓联接螺纹载 荷分布规律研究
高锁螺栓干涉连接中极限 干涉量
结构（连接形式）
复合材料 的连接形 式
研究方向
结构（连接形式）
①铆接 • 适用范围：在大型客机、新一代战机的壁板、机
翼、发动机进气道等高传载、高温部件中都有使 用钛合金铆钉连接。 • 特点：铆接结构质量轻、适用范围广、费用低， 是目前最为广泛的连接方法之一。通常在对强度 要求不高而对耐蚀性能要求高的部位采用钛合金 铆钉。
4.新型防松螺母 ②施必牢螺母 对比实验 实验对象：1）M10施必牢2型六角自锁防脱螺母
2）M10普通螺母 实验设备：振动试验机 试验条件：1）试验频率：30.5Hz
2）预紧力：18kN 试验结果：普通螺母14min后，自行松脱
施必牢螺母却一直未脱落，直到180min后， 才出现松脱。
航空天
研究方向
航空航天紧固件综述(合)改
紧固件特点
钛及钛合金
• 比强度高：250N·m/kg， TC4为例，下同 • 耐腐蚀：有涂层条件下与其他合金接触35℃、3.5%盐溶
液5个月最高可无强度损失 • 耐高温：可在400℃以下长期工作 • 无磁性
紧固件特点
常用钛及钛合金材料牌号
牌号 类型
TA1、 TA2 TA15 TC4
研究方向
结构（连接形式）
②栓接 • 适用范围：一般用于连接主承力结构（如机身、
机翼梁结构、发动机罩和推力换向器等），并且 可重复装配和拆卸。
• 特点：在机械连接中，螺栓连接比铆接可承受更 高的载荷。
研究方向
结构（连接形式）
②栓接
研究方向
结构（连接形式）
②栓接 科研情况（国家自然科学基金）
文献题目
P1、P2：水平紧固力
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”）
检测实验 实验对象： M10-A2-70螺栓 试验方法：紧固件横向振动试验方法（GB/T10431-
2008） 实验设备：横向振动试验机 检测项目：安装扭矩、振动次数、预紧轴力、试验时
间的变化曲线 试验条件：1）试验频率：12.5HZ
弹簧垫圈
对顶螺母
研究方向
结构（防松脱）
2.机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母 的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。
②止动垫片 螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被 联接件的侧面折弯贴紧，实现防松。如果两个螺栓需 要双联锁紧时，可采用双联止动垫片。
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”） 结构原理 Hard Lock螺母的构思十分简单，就是在螺母与螺丝之 间揳入楔子以发挥防止松动的作用。
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”） 受力分析：
P3：垂直紧固力（上螺母向上拉 螺栓，下螺母向下拉螺栓）
纯钛
α α+β
主要用途 铆钉、垫圈
花螺母、堵头、螺塞 螺栓、高锁螺栓
说明 已逐渐被钛铌铆钉取代
多用于焊接承力结构件 使用最多的钛合金紧固件材料
TC6 TC16 TB2 TB3
α+β
螺栓、螺母
使用较少，用于需要减重、耐
热的场合
α+β 螺栓、螺钉、自锁螺母、 用量少于TC4，使用温度应小于
环槽铆钉
300℃
2）空载振幅：±1.0mm 航空天3）润滑条件：油脂
4）振动次数：1500次
Hale Waihona Puke Baidu
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”） 检测实验 试验结果：
注：1.初始轴力栏，第一列为下螺母安装时轴力，第二列为 上螺母安装后轴力。
上螺航2母.安安空装装天扭是矩扭栏矩，。第一列为下螺母安装时扭矩，第二列为
螺丝金属疲劳，最后引起引擎与机 翼间挂架断落
紧固件 事故
研究方向
结构
紧固件 结构
研究方向
结构（防松脱）
航空天
研究方向
结构（防松脱）
1.摩擦防松 ①弹簧垫圈防松 弹簧垫圈材料为弹簧钢，装配后垫圈被压平，其反弹 力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力，从而实现防松。
②对顶螺母防松 利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力和附加 的摩擦力。由于多用一个螺母，并且工作不十分可靠， 目前已经和少使用了。
β
铆钉
用于有强度要求且温度小于
200℃的场合
β
螺栓、螺钉、螺母 要求抗氧化、耐腐蚀、减重的
场合
事故分析
事件 日本航空123号班机空难事件
全日空波音787故障
中华航空120号班机空难 美国航空191号班机空难
原因
飞机机尾维修没有按照规定安装足 够数量的紧固铆钉
端子的螺母没有固定好，导致该端 子周边发热
航空天
槽形螺母和开口销防松
止动垫片
研究方向
结构（防松脱）
3.不可拆卸防松 ①冲边法防松 螺母拧紧后在螺纹末端冲点破坏螺纹 ②粘合防松 通常采用厌氧胶粘结剂涂于螺纹旋合表面，拧紧螺母 后粘结剂能够自行固化，防松效果良好。
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”）
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ②施必牢螺母 定义：内螺纹的牙底处有一个30°的楔形斜面，当螺 纹紧固件相互配合时，外螺纹的牙尖紧紧的顶在内螺 纹上，因而产生很大的锁紧力。
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ②施必牢螺母 受力分析：
普通螺母
航空天
施必牢螺母
研究方向
结构（防松脱）
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”）
检测实验 试验对比：
Hard lock 在1020秒时仍 然无异常，而 其他防松脱螺 栓结构在短时 间内就出现松 脱。
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”） 实际松脱原因：
产品品种 HL型抗震防松螺母
HLB型法兰型抗震防松 螺母
航空天
应用领域
高铁、高速列车动车组 及地铁车辆、船舶专用、 载重汽车、特种汽车专 用
轴承专用 风电、水泵、柴油机、 发动机专用
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”） 结构原理 Hard Lock螺母的构思十分简单，就是在螺母与螺丝之 间揳入楔子以发挥防止松动的作用。
复合材料热结构螺栓连接 刚度试验分析方法
复合材料螺栓联接螺纹载 荷分布规律研究
高锁螺栓干涉连接中极限 干涉量
结构（连接形式）
复合材料 的连接形 式
研究方向
结构（连接形式）
①铆接 • 适用范围：在大型客机、新一代战机的壁板、机
翼、发动机进气道等高传载、高温部件中都有使 用钛合金铆钉连接。 • 特点：铆接结构质量轻、适用范围广、费用低， 是目前最为广泛的连接方法之一。通常在对强度 要求不高而对耐蚀性能要求高的部位采用钛合金 铆钉。
4.新型防松螺母 ②施必牢螺母 对比实验 实验对象：1）M10施必牢2型六角自锁防脱螺母
2）M10普通螺母 实验设备：振动试验机 试验条件：1）试验频率：30.5Hz
2）预紧力：18kN 试验结果：普通螺母14min后，自行松脱
施必牢螺母却一直未脱落，直到180min后， 才出现松脱。
航空天
研究方向
航空航天紧固件综述(合)改
紧固件特点
钛及钛合金
• 比强度高：250N·m/kg， TC4为例，下同 • 耐腐蚀：有涂层条件下与其他合金接触35℃、3.5%盐溶
液5个月最高可无强度损失 • 耐高温：可在400℃以下长期工作 • 无磁性
紧固件特点
常用钛及钛合金材料牌号
牌号 类型
TA1、 TA2 TA15 TC4
研究方向
结构（连接形式）
②栓接 • 适用范围：一般用于连接主承力结构（如机身、
机翼梁结构、发动机罩和推力换向器等），并且 可重复装配和拆卸。
• 特点：在机械连接中，螺栓连接比铆接可承受更 高的载荷。
研究方向
结构（连接形式）
②栓接
研究方向
结构（连接形式）
②栓接 科研情况（国家自然科学基金）
文献题目
P1、P2：水平紧固力
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”）
检测实验 实验对象： M10-A2-70螺栓 试验方法：紧固件横向振动试验方法（GB/T10431-
2008） 实验设备：横向振动试验机 检测项目：安装扭矩、振动次数、预紧轴力、试验时
间的变化曲线 试验条件：1）试验频率：12.5HZ
弹簧垫圈
对顶螺母
研究方向
结构（防松脱）
2.机械防松 ①槽形螺母和开口销防松 槽形螺母拧紧后，用开口销穿过螺栓尾部小孔和螺母 的槽，也可以用普通螺母拧紧后进行配钻销孔。
②止动垫片 螺母拧紧后，将单耳或双耳止动垫圈分别向螺母和被 联接件的侧面折弯贴紧，实现防松。如果两个螺栓需 要双联锁紧时，可采用双联止动垫片。
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”） 结构原理 Hard Lock螺母的构思十分简单，就是在螺母与螺丝之 间揳入楔子以发挥防止松动的作用。
航空天
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”） 受力分析：
P3：垂直紧固力（上螺母向上拉 螺栓，下螺母向下拉螺栓）
纯钛
α α+β
主要用途 铆钉、垫圈
花螺母、堵头、螺塞 螺栓、高锁螺栓
说明 已逐渐被钛铌铆钉取代
多用于焊接承力结构件 使用最多的钛合金紧固件材料
TC6 TC16 TB2 TB3
α+β
螺栓、螺母
使用较少，用于需要减重、耐
热的场合
α+β 螺栓、螺钉、自锁螺母、 用量少于TC4，使用温度应小于
环槽铆钉
300℃
2）空载振幅：±1.0mm 航空天3）润滑条件：油脂
4）振动次数：1500次
Hale Waihona Puke Baidu
研究方向
结构（防松脱）
4.新型防松螺母 ①Hard Lock螺母（“永不松动螺母”） 检测实验 试验结果：
注：1.初始轴力栏，第一列为下螺母安装时轴力，第二列为 上螺母安装后轴力。
上螺航2母.安安空装装天扭是矩扭栏矩，。第一列为下螺母安装时扭矩，第二列为