航空紧固件常识及螺纹自锁

主要了解的几个参数
在手册中提及比较多的参数主要是以下四个： （1）自锁力矩(self-locking torque， prevailing torque，locking torque) （2）松开力矩(breakaway torque) （3）保持力矩 (run on torque, running torque, driving torque) （4）安装力矩（installation torque）
垫片的安装（参考SOPM20-50-01） 垫片的安装（参考SOPM20-50-01） SOPM20
注意事项（参考SOPM20 50-01） SOPM20注意事项（参考SOPM20-50-01）
• 螺栓安装需要根据孔的叠加层厚度，通过安装垫圈来调节夹紧长度，以保 证螺栓的正确安装。 • 螺栓、垫圈和螺帽安装后，螺纹必须完全咬合、螺栓的螺纹端有倒角的要 求将倒角露出螺帽，如果螺纹端头没有倒角，则要求螺栓螺纹露出螺帽至 少1-1/2圈螺纹。 • 螺帽不能骑在螺栓光杆上，即螺帽不能骑在螺栓螺纹靠近光杆一端的那一 牙不完整螺纹上。安装盖板螺钉时力矩突然增大但盖板却没被压紧就是属 于螺帽顶到了光杆的情况，这是不允许的。 • 如果AMM在安装里没有提到力矩值不代表安装时没有力矩要求，对于标准 紧固件的力矩可以查询AMM20章或者SOPM（对波音而言）。 • 城堡螺母找孔时先用力矩下限值打到力矩值后往拧紧的方向找孔。 • 为保证被连接部分接合、贴紧和受压均匀：圆圈或者多排螺钉的情况下， 不要一个接一个的拧紧相邻的螺杆。在安装螺杆形成一个封闭模式的情况 ，如一个圆圈的情况下，按照对角拧紧。
四：安装力矩
如果AMM中已注明力矩值，则以注明的力矩值为准。在AMM、波音标准大 修工艺手册（SOPM）中给出了螺帽和螺栓的力矩值。结构修理时螺帽和螺栓 的扭矩值参考SRM 51章。 1. 上述手册给出的是拧紧螺帽力矩值范围而不是拧紧螺栓头的扭矩值 范围。在有些情况下，需要拧紧螺栓头，这时拧紧螺栓头的扭矩值应为给出 的螺帽扭矩值最大值±10%。例如，给出的拧紧螺帽的力矩值为280～450 lb-in，那么拧紧螺栓头的力矩值就应该是405~495 lb-in。 2. 上述手册对同一种螺栓和螺帽给出了两类力矩值，一类是润滑螺栓 ，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 上涂抗摩擦化合物或防咬合剂或润滑脂(EASE-OFF 990,BOSTIK NEVER-SEEZ, MIL-C-11796,MIL-G-23827, 酒精)的螺栓； 其他的则属于另一类，即干安 装螺栓。
对细牙和粗牙自锁螺帽的自锁性能要求
满足波音产品标准BPS-N-70的细牙自锁螺帽和满足美军标MIL-N-25027的粗牙自锁螺 帽允许的最小和最大自锁力矩见下表，是否满足该标准可查相应的螺母的产品标准，如查 询件号为BACN10JC7CD的螺母可以在波音网查询标准“BACN10JC”即可知该螺母是适用于 左表的。以下文字节选自SOPM对自锁螺母的描述，提到的表1即为下表 以下文字节选自SOPM对自锁螺母的描述， 以下文字节选自SOPM对自锁螺母的描述 提到的表1
紧固件代码
3.紧固件代码右上角的字母 N(near)或F(far)代表的是紧固件安装方向。具体到某一视图中，标N的 紧固件要将其制造头一端安装在视图近边，即图中实线一侧，标F的紧固件要 将其制造头一端安装在视图远边，即图中虚线一侧。如果没有特殊标注N或F ，可根据具体安装位置的要求（尽量以AMM为准而不是IPC），从气动光滑型 、紧固件是否干涉其他零件等方面来确定。在既没有标注N或F，又无法根据 安装位置要求来确定螺栓安装方向时，尽可能地将螺栓头朝上或朝前安装。 4. 紧固件代码右下角的1-2位数字为夹紧长度代码。不分紧固件类型，夹紧长度 均以1/16in为单位，但夹紧长度与紧固件头型有关。 对凸头紧固件，夹紧长度指其光杆部分的长度，以1/16in为单位，不包 括 制造头部分和螺纹部分。 对埋头紧固件，夹紧长度指其光杆和头部的长度，以1/16in为单位，不 包括螺纹部分。
三：保持力矩
保持力矩 (run on torque, running torque, driving torque) ：对有自锁性能的螺帽，保持力矩和自锁力矩的定 义一样。对于没有自锁性能的螺帽，指的是：在拧紧螺帽和 螺栓时，使紧固件保持转动但还没有和紧固件下面的飞机零 件接触时的力矩值。一般使用最大值，即最大保持力矩值。 对于一些重要部件的紧固件，手册在安装时就需要检查 保持力矩，主要目的是为了确保有足够的夹紧力（clamp up force）。 例如：737NG前轮转弯手轮固定螺母安装时要求力矩为： 大于running torque 100-150 磅吋，所以这种安装首先要 测得其保持力矩（建议用指针式的力矩扳）后才能打力矩。
一：自Biblioteka Baidu力矩
自锁力矩(self-locking torque)：对有自锁性能的 螺帽，在拧螺帽时，当螺帽和螺栓的螺纹部分100%完全咬 合，但还没有和被紧固的飞机零件接触时的力矩值。 自锁力矩用于检查自锁螺帽能否重复使用。 对于一些重要的螺栓连接，如A320发动机吊点螺母 的自锁力矩要求（要求测量在露出两牙螺纹后继续拧紧时 的力矩）在70-600磅吋之间。如果太小就需要更换螺母后 再次测试，太大则可能是螺母的问题也可能是吊点螺杆的 问题，需要检查后更坏损坏件。
自锁螺纹与自锁螺母
航空器的螺栓连接一般都有防松措施，如保险丝、开口销、保险片、保 险螺杆等，较小的托板螺母通过椭圆孔实现自锁，这种螺母在未安装时孔为 椭圆形，还有通过螺母尾部开槽夹紧的。 除此之外螺纹自锁是一种最常见的防松措施，螺纹自锁一般通过特殊 的螺纹牙型来实现，自锁螺纹的螺距（牙距）较小。 自锁性能一般来说取决于螺母，除非螺杆损坏特别严重，故自锁力太小 故障一般情况下可以通过更换螺母解决。自锁力太大则需要考虑检查螺杆螺 纹。
CMM对320碳刹车安装紧固件的检查要求如下图： CMM对320碳刹车安装紧固件的检查要求如下图： 碳刹车安装紧固件的检查要求如下图
螺母安装注意事项
从CMM要求可见每次刹车送修都需要做螺杆目视检查及探 伤、螺母的松动力矩检查、该松动力矩也直接反应了该螺母的 自锁性能。 可见：正常情况下只要是从附件车间经检测合格的刹车， 并且航线在更换时也将螺母一起更换了，螺母的自锁性能应该 能够保证。 但如果我们在安装刹车或其他自锁螺母时发现螺母转动 力矩较小或者很松就需要检查螺纹是否滑丝或有其他损伤，并 按需测试其松动力矩是否满足要求或者更换新的螺母。
紧固件件号
标准件紧固件件号采用的有波音公司标准（BAC），美国航空标准（NAS），美 国海军标准（AN），美国军标（MS）等。 1. 常用螺栓及Hi-Lok件号的前缀一般为：BACB30，NAS6603-6620，NAS67036720，NAS8702-8716等。 2. 常用螺丝件号的前缀一般为：BACS12，NAS514，NAS563，AS600-606等。 3. 常用实心铆钉件号的前缀一般为：BACR15，MS20426，MS20427等。 4. 常用螺帽件号的前缀一般为：BACN10，NAS1804，NAS1805等。 5. 常用垫片件号的前缀一般为：BACW10，AN960，NAS549等。 紧固件件号中的数字和字母组合隐含了紧固件标准、头型、材料、镀层、公称直 径、夹紧长度、耐热性能等多方面信息。 例如，NAS6706U8这个件号表了这是一种满足美国航空标准（NAS）的六角凸头螺 栓（数字67），公称直径为6/16=3/8in（06），材料为A286不锈钢并经过钝化处理（ U），夹紧长度为8/16=1/2in（8），最高耐热温度1200华氏度。 件号为标准件的紧固件，在相应的波音产品标准中给出了其相应的头型、材料、 镀层、公称直径、夹紧长度、耐热性能、合格的生产厂家等内容。
二：松开力矩
松开力矩(breakaway torque)：在螺栓头不加载 （即螺母不接触被紧固面）的情况下，将螺帽从原安装位 置拧松转动的扭矩值，一般用最小值，即最小松开力矩。 最小松开力矩小于最小值允许值说明该螺母需更换。 该力矩也用于检查螺母的自锁性能。 A320碳刹车CMM里面对刹车的固定螺母要求检查此 力矩。
例子
一般来说：前三个力矩值是远小于安装力矩的，例如： 件号为BACN10JC7CD的自锁螺母安装力矩为250-350磅吋（干安 装）和240-300磅吋（润滑安装，如使用防咬剂、也就是黑油 膏的情况），但其最小松动力矩为14磅吋，最大自锁力矩为 100磅吋。 也就是说：在没有夹紧力的情况下，松的方向拧的力矩 不能小于14，无论松还是紧力矩不能大于100磅吋。 以上情况仅仅适用于标准件紧固件的查询，非标准间参 考具体的安装手册。
自锁螺纹一般有方向性要求， 只能在一个方向实现自锁，此类 螺母一般设计得只能一个方向安 装。如右图中的梅花螺母（ 12points nut，也叫双六角螺母 ），从安装的方向性要求也能看 出该螺母是否自锁。
要了解的力及力矩定义（参考Boeing的 20-50-01） 要了解的力及力矩定义（参考Boeing的SOPM 20-50-01） Boeing
紧固件常识及螺纹自锁
黄翔
常用紧固件类型
1. 可拆除紧固件 普通螺栓、螺丝、螺帽、垫圈等。一般来说杆部有光杆和螺纹 的称为螺栓BOLT，按头型也可分为平头（pan head）、埋头（100 deg head）、六角（hex head）、梅花（12-point）。而杆部为全 螺纹的称为螺丝SCREW。 IPC里面有的托板螺母nutplate也称其为 nut。垫圈能调节夹紧长度，还能起到保护作用，以及保证在旋转螺 栓和螺母时，不损坏被连接的零件。垫圈按材料分铝垫圈和不锈钢 垫圈等，按形状分平垫圈、带埋头窝垫圈和自调整垫圈等。 2. 不可拆除紧固件 分为实心铆钉、拉铆钉、拉螺栓、锁螺栓、内六角驱动螺栓（ Hi-Lok）、托板螺帽等。还可以按材料分类（铝合金，合金钢，不 锈钢，钛合金等），按头型分类（凸头和埋头），按受力类型分类 （抗拉，抗剪），按孔径分类（标准级，加大一级，加大二级等）
AMM对旧螺钉使用的风险提示 AMM对旧螺钉使用的风险提示
A320的AMM20-21-11里对在安装使用过的旧螺栓/螺钉及螺 帽时，有以下描述： 安装使用过的螺栓/螺钉及螺帽时： • 因为润滑的减少预载荷会削弱（也就是说打同样的力矩旧 螺钉施加在被紧固件上的预紧力会减小）。 • 可能会造成螺栓/螺钉及螺帽上的防腐涂层损伤，从而导 致被紧固件（如钢板、钛板、不锈钢板上的螺栓/螺钉及 螺帽）的腐蚀及咬死。 • 可能会造成贴合面损伤
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： 1. 紧固件代码左上角的1-3个字母 为紧固件基本代码，通常出现在 波音生产图纸中，具体含义参考 SRM。 2. 紧固件代码右上角的1-2位数字 为直径代码，对螺栓和螺丝是以 1/16in为单位，对铆钉和Hi-Lok 是以1/32in为单位。例如，对普 通螺栓和螺丝，右上角的数字为 6，则表明该螺栓或螺丝的公称 直径为6/16=3/8in；而对于铆钉 和Hi-Lok，右上角的数字为6， 则表明该铆钉或Hi-Lok的公称直 径为6/32=3/16in。因此，只有 明确了紧固件的类型之后，才能 确定紧固件代码右上角1-2位数 字所代表的公称直径。
AMM对旧螺钉/螺栓、 AMM对旧螺钉/螺栓、螺帽使用要求 对旧螺钉
A320的AMM20-21-11里对在安装使用过的旧螺栓/螺钉及螺 帽时，有以下要求： • 禁止再次使用铝制螺母 • 对于其他材质：确保螺栓/螺钉及螺帽是可用的（经质量 部门或者合格机械员认可） • 紧固件的涂层无损伤（检查螺栓/螺钉及螺帽的螺纹、螺 母和扳手的贴合面、螺杆头及光杆）