從波音飛機緊固件學(xué)習(xí)鉚接連接工藝

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- }' b. J& d, ]一．常用緊固件類型   

& B3 S2 U; }& p7 l8 W3 { 1. 可拆除緊固件
       普通螺栓、螺絲、螺帽、墊圈等。其中桿部有光桿和螺紋的稱為螺栓，而桿部為全螺紋的稱為螺絲。     2. 不可拆除緊固件
( n7 |; o7 @- ~0 y+ d6 E       實心鉚釘、拉鉚釘、拉螺栓、鎖螺栓、內(nèi)六角驅(qū)動螺栓（Hi-Lok）、托板螺帽等。     緊固件還可以按材料分類（鋁合金，合金鋼，不銹鋼，鈦合金等），按頭型分類（凸頭和埋頭），按受力類型分類（抗拉，抗剪），按孔徑分類（標(biāo)準(zhǔn)級，加大一級，加大二級等）。   
二．緊固件代碼
* \/ Z0 U& X* C* k, l    波音飛機使用的航空緊固件代碼是一種規(guī)范標(biāo)識，基本構(gòu)成如下：
) q5 o4 O8 G2 i( a5 z7 N' Z1. 緊固件代碼左上角的1~3個字母為緊固件基本代碼，與服務(wù)通告中每個圖上出現(xiàn)的字母代碼互相一致，在這種情況下，每一份服務(wù)通告，甚至同一份服務(wù)通告中不同的圖，會規(guī)定緊固件代碼；另外一種情況是服務(wù)通告并沒有規(guī)定緊固件代碼，這種緊固件代碼是真正的標(biāo)準(zhǔn)代碼，通常出現(xiàn)在波音生產(chǎn)圖紙中，它與結(jié)構(gòu)修理手冊中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)代碼是一致的。
2. 緊固件代碼右上角的1~2位數(shù)字為直徑代碼，對普通螺栓和螺絲是以1/16in為單位，對鉚釘和Hi-Lok是以1/32in為單位。例如，對普通螺栓和螺絲，右上角的數(shù)字為6，則表明該螺栓或螺絲的公稱直徑為6/16=3/8in；而對于鉚釘和Hi-Lok，右上角的數(shù)字為6，則表明該鉚釘或Hi-Lok的公稱直徑為6/32=3/16in。因此，只有明確了緊固件的類型之后，才能確定緊固件代碼右上角1～2位數(shù)字所代表的緊固件公稱直徑。
+ n! v' D$ _1 y3 z7 P3. 緊固件代碼右上角的字母  
+ ?0 c1 s' t4 R2 S    N(near)或F(far)代表的是緊固件安裝方向。具體到某一視圖中，標(biāo)N的緊固件要將其制造頭一端安裝在視圖近邊，即圖中實線一側(cè)，標(biāo)F的緊固件要將其制造頭一端安裝在視圖遠邊，即圖中虛線一側(cè)。如果沒有特殊標(biāo)注N或F，可根據(jù)具體安裝位置的要求，從氣動光滑型、緊固件是否干涉其他零件等方面來確定。在既沒有標(biāo)注N或F，又無法根據(jù)安裝位置要求來確定螺栓安裝方向時，盡可能地將螺栓頭朝上或朝前安裝。
: R; D4 Y& c4 r6 z4 x4. 緊固件代碼右下角的1~2位數(shù)字為夾緊長度代碼。不分緊固件類型，夾緊長度均以1/16in為單位，但夾緊長度與緊固件頭型有關(guān)。
       ● 對凸頭緊固件，夾緊長度指其光桿部分的長度，以1/16in為單位，不包括 制造頭部分和螺紋部分。
5 H( M: Y$ }' j8 R       ● 對埋頭緊固件，夾緊長度指其光桿和頭部的長度，以1/16in為單位，不包括螺紋部分。  
三. 緊固件件號
  C! |8 [# O8 l& |0 y標(biāo)準(zhǔn)件緊固件件號采用的有波音公司標(biāo)準(zhǔn)（BAC），美國航空標(biāo)準(zhǔn)（NAS），美國海軍標(biāo)
/ e/ k, @6 v' h+ Y' f/ m2 C準(zhǔn)（AN），美國軍標(biāo)（MS）等。     
1. 常用螺栓，  
$ q5 W0 Q! T8 K5 I( I: g       Hi-Lok件號的前綴一般為：BACB30，NAS6603-6620，NAS6703-6720，NAS8702-8716等。
1 n) N4 C" f7 O  W3 \/ K2. 常用螺絲件號的前綴一般為：BACS12，NAS514，NAS563，AS600-606等。     
7 Z' p( {2 {$ q5 C- ^7 ?$ R3. 常用實心鉚釘件號的前綴一般為：BACR15，MS20426，MS20427等。     
4. 常用螺帽件號的前綴一般為：BACN10，NAS1804，NAS1805等。   
5. 常用墊片件號的前綴一般為：BACW10，AN960，NAS549等。
    緊固件件號中的數(shù)字和字母組合隱含了緊固件標(biāo)準(zhǔn)、頭型、材料、鍍層、公稱直徑、夾緊長度、耐熱性能等多方面信息。     例如，NAS6706U8  
3 F& y  L9 N+ z# r2 X2 L, I1 V    這個件號，標(biāo)明了這是一種滿足美國航空標(biāo)準(zhǔn)（NAS）的六角凸頭螺栓（數(shù)字67），公稱直徑為6/16=3/8in（06），材料為A286不銹鋼并經(jīng)過鈍化處理（U），夾緊長度為8/16=1/2in（8），最高耐熱溫度1200華氏度。     再比如，BACB30US5K18X  
8 w, a2 |! P& P: B    標(biāo)明了這是一種滿足波音螺栓標(biāo)準(zhǔn)（BACB30）的12棱梅花型凸頭（US）加大一級（X）螺栓，公稱直徑為5/16+1/64 in（5，X），材料為因康鎳718鍍鎘并經(jīng)過鈍化處理，還進行了鍍鋁層處理（K），夾緊長度為18/16=1 1/8in（18），最高耐熱溫度350華氏度。（）中的內(nèi)容是所舉的緊固件件號例子中的數(shù)字或字母。件號為標(biāo)準(zhǔn)件的緊固件，在波音標(biāo)準(zhǔn)件手冊（D-590, Boeing Part Standard）中給出了其相應(yīng)的頭型、材料、鍍層、公稱直徑、夾緊長度、耐熱性能、合格的生產(chǎn)廠家等內(nèi)容。   
四． 螺栓的安裝和夾緊長度的調(diào)節(jié)
2 @" o, F4 o% I. c     螺栓安裝需要根據(jù)孔的疊加層厚度，通過安裝墊圈來調(diào)節(jié)夾緊長度，以保證螺栓的正確安裝。同時墊圈也能起到防腐作用，以及保證在擰緊螺栓時，不損壞被連接的零件。墊圈按材料分鋁墊圈和不銹鋼墊圈等，按形狀分平墊圈、帶埋頭飛機零窩墊圈和自調(diào)整墊圈等。      除非有特殊注明，螺栓夾緊長度的調(diào)節(jié)須遵循以下原則：
     1. 一般原則是，一個螺栓最多使用3個墊圈，一般要求是將1個帶埋頭窩的墊圈安裝在螺栓頭下，以避免螺栓頭與光桿之間的鐓造圓角與緊靠螺栓頭的飛機零件孔的棱角相干涉； 將1～2個平墊圈安裝在螺帽下面。
# w- w* s+ n3 k2 h. o4 I     2. 如果被連接的飛機零件上的螺栓孔在靠近螺栓頭一側(cè)的孔本身有特殊倒角，則不必在螺栓頭下安裝帶埋頭窩的墊圈。
     3. 螺栓、墊圈和螺帽安裝后，一般要求螺栓螺紋端頭的倒角露出螺帽，如果螺紋端頭沒有倒角，則要求螺栓螺紋露出螺帽至少1牙螺紋(1/32in)。
9 O! R3 y' B* o( j     4. 螺帽不能騎在螺栓光桿上，即螺帽不能騎在螺栓螺紋靠近光桿一端的那一牙不完整螺紋上。
     5. 除非是全螺紋的螺絲，或者靠近螺帽一端的零件的厚度大于0.093in，螺栓一般不
允許其螺紋進入到孔內(nèi)。如果靠近螺帽一端單層零件的厚度大于0.093in，最大允許螺栓的螺紋伸進孔內(nèi)靠近螺帽一端單層零件厚度的25%,厚度大于0.093in的飛機結(jié)構(gòu)件最多允許螺紋伸進孔內(nèi)2牙螺紋。
" u) ^9 m6 S' r& t% X     6. 考慮到防腐要求，對用于調(diào)節(jié)夾緊長度的平墊圈的材料也有要求，最簡單的方法是用和工作文件要求的平墊圈件號一致的墊圈。
8 R2 ]9 _) V$ C. J     7.螺栓安裝需要使用勾尺(單位:1/16in)來測量螺栓孔的深度和螺栓的夾緊長度，并按需要使用墊圈來調(diào)節(jié)夾緊長度。   
. C; p% W5 i0 G- m8 v6 O. i2 g" W* z% w五. 螺帽和螺栓安裝扭矩
    如果工作文件中已注明扭矩值，則以注明的扭矩值為準(zhǔn)。所有與飛機結(jié)構(gòu)有關(guān)的服務(wù)通告在施工說明最前面都有一個注釋：螺帽和螺栓的扭矩值參考結(jié)構(gòu)修理手冊（SRM）51章。在這種情況下，可以查閱對應(yīng)機型的結(jié)構(gòu)修理手冊 SRM 51章來獲得扭矩值。另外，在飛機維護手冊（AMM）、波音標(biāo)準(zhǔn)大修工藝手冊（BSOPM）中也給出了螺帽和螺栓的扭矩值。     
2 B; U/ U! h6 K- [  g    1. 上述手冊給出的是擰緊螺帽扭矩值范圍而不是擰緊螺栓頭的扭矩值
! k7 w9 L% M0 k% T6 V范圍。在有些情況下，需要擰緊螺栓頭，這時擰緊螺栓頭的扭矩值應(yīng)為給出的螺帽扭矩值最大值±10%。例如，給出的擰緊螺帽的扭矩值為280～450 lb-in，那么擰緊螺栓頭的扭矩值就應(yīng)該是405~495 lb-in。
+ ^' t7 p1 r4 `0 z    2. 上述手冊對同一種螺栓和螺帽給出了兩類扭矩值，一類是潤滑螺栓，即制造時涂有潤滑干膜(MIL-L-46010)的螺栓，以及安裝說明要求在螺紋上涂抗摩擦化合物或防咬合劑或潤滑脂(EASE-OFF 990,BOSTIK NEVER-SEEZ, MIL-C-11796,MIL-G-23827, 酒精)的螺栓； 其他的則屬于另一類，即干安裝螺栓。     幾個常用扭矩值的定義：
6 N0 y/ r& s/ F+ z- w/ }   （1）自鎖力矩(self-locking torque)：對有自鎖性能的螺帽，在擰緊螺帽時，當(dāng)螺帽和螺栓的螺紋部分100%完全咬合，但還沒有和緊固件下面的飛機零件接觸時的力矩值。自鎖力矩用于檢查自鎖螺帽能否重復(fù)使用。
   （2）松開力矩(breakaway torque)：在螺栓頭不加載的情況下，將螺帽從原安裝位置擰松轉(zhuǎn)動一圈的扭矩值，一般用最小值，即最小松開力矩。
* h1 A$ L6 W  G* x- R   （3）保持力矩 (run on torque,或 running torque, driving torque) ：對有自鎖性能的螺帽，保持力矩和自鎖力矩的定義一樣。對于沒有自鎖性能的螺帽，指的是：在擰緊螺帽和螺栓時，使緊固件保持轉(zhuǎn)動但還沒有和緊固件下面的飛機零件接觸時的力矩值。一般使用最大值，即最大保持力矩值。
    其他力矩值的定義可參考BSOPM 20-50-01 。
    復(fù)合材料上緊固件孔的尺寸，安裝扭矩等有特殊要求，本文的螺栓安裝工藝不適用于復(fù)合材料上的螺栓安裝。
    件號為BACB30MT*-*的螺栓，材料為H-11鋼，容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕而斷裂，波音結(jié)構(gòu)修理手冊和服務(wù)信函要求更換時使用件號為BACB30US*K*（材料為因康鎳718）螺栓.

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