航空紧固件—标准航空螺栓、螺帽、垫圈、螺钉

          航空紧固件的作用:将飞机的成千上万个作用:将飞机的成千上万个零部件连接组成一个整体;承载时在零部件直径传递载荷、协调变形。

    带螺纹的紧固件
    螺纹紧固件:螺栓、螺钉、垫圈和螺帽-多次拆卸和装配
    螺旋线------动点在一圆柱体的表面上,一边绕轴线等速旋转,同时沿轴向作等速移动的轨迹。
    螺纹------平面图形沿螺旋线运动,运动时保持该图形通过圆柱体的轴线,就得到螺纹。

    航空紧固件


    螺纹类型、配合等级和标识符号

    一、螺纹类型

     标准:AmericanNational Coarse
                American National Fine
                 American Standard United Coarse
                 American Standard United Fine
     区别:1、同尺寸号数的粗牙螺纹系列与细牙螺纹系列的螺纹具有相同           的螺纹公称直径,只是每英寸长度具有的牙数不同
         2、公差的分布不同;还有对直径为1英寸的螺纹规 定不同:
                       NF规定——每英寸14牙,用1——14NF表示
                       UNF规定—— 每英寸12牙,用1——l2UNF表示
     
    二、配合等级

            螺纹还有等级之分,螺纹的等级表示螺纹副具有的配合松紧程度,      它设有五级:
             1级-松配合(只需用手指即可轻松拧转螺母)
             2级-自由配合(航空螺钉采用)
             3级-中度配合(大多数航空螺栓采用)
             4、5级-紧配合(需要用扳手才能拧上螺母)
     等级数愈大,螺纹副配合的紧度愈紧。

    三、标识符号

    标识:螺栓直径、长度、材质等
     
    注:直径计量单位1/16in,机体螺栓的杆长计量单位1/8 in;螺栓的制造材料是以英文字母或符号来表示,如
            “C”表示不锈钢;
            “DD”表示2024铝合金;
             “-”表示镍合金钢。

    带螺纹紧固件的类型和应用
    螺栓-传递剪切和拉伸载荷
    应用:较大集中载荷或需要拆卸的部位
    分类:受拉为主
               受剪为主

    一、标准航空螺栓

    1、通用螺栓

    一种具有六方头的螺栓,它广泛用于飞机结构装配,能承受拉伸和剪切载荷。这种螺栓是按AN型号规格标准制造的,螺栓的螺纹为细牙螺纹(NF)。螺栓的材料:  镀铬镍钢  不锈钢   2024铝合金
    螺栓标记:
    AN系列螺栓 AN 3 DD 14A 为例说明:
    AN---为美国空军海军规格的标准型螺栓
    “3”---表示螺栓直径为3/16in的机体螺栓
    DD---表示该螺栓用2024铝合金制造
    “14”---表示螺栓杆长为1.5in
    A----表示螺杆尾无保险孔
    AN 6 H 34 A :
    AN---为美国空军海军规格的标准型螺栓
    “6”---表示螺栓直径为6/16in的机体螺栓
    H--表示该螺栓用来将螺旋桨叶固定在法兰盘上
    “34”---表示螺栓杆长为3.5in
    A----表示螺杆尾无保险孔

    2、头部钻孔的发动机螺栓     

     

    航空紧固件-头部钻孔的发动机螺栓


    AN73到AN81   MS20073 MS20074   如图: 

    发动机螺栓的形状与机体螺栓一样,只是它的头部稍厚且有穿保险丝的通孔。它与机体螺栓具有相同的拉伸和剪切强度。

    发动机螺栓的螺纹有:
    细牙螺纹(无“A”字母)
    粗牙螺纹(螺纹直径数字后加上“A”字母)

    3、紧公差螺栓(AN173~AN186和NAS80~NAS86)
    螺栓光杆段的直径制造精度比通用型的高,螺栓经研磨或磨削加工,它的直径误差在0,-0.0005in之间。

    紧公差螺栓

    4、内六角螺栓   (MS20004~MS20024)

    构造:螺栓的头部是圆柱形或圆锥台形的,在螺栓头上制有内六方孔。
    材料:是用高强度钢制造,它的强度比AN系列的六角 头螺栓的强度高,因而它与AN系列的六角头螺栓不能互换使用。
    应用:内六角螺栓主要用于承受拉伸和剪切复合应力的部位。它的头部与螺杆连接处有圆角,避免尖角相连,提高疲劳寿命。
     注意: 1、安装于钢件上时,安装孔口要划窝使圆角沉入孔内;

                    2、安装于铝合金件上时,它的头下要安装MS20002C垫圈。
    型号规格编码:MS20004~MS20024
    其末两位数字分别为04、05、06、07、08、09、10、12、14、16、18、20、22和24,它们表示螺栓直径为4/16英寸~24/16英寸,即1/4英寸~3/2英寸。

    5、带槽扁圆头螺栓(AN2l~AN36)
    特点:轴销螺栓的头部为圆头,圆头上有一字或十字槽,螺杆部分光杆与螺纹杆段之间一般都有一空刀槽。
    螺纹:采用细牙螺纹(NF)。

    型号规格编码:
     AN2l、AN22、和AN23中的第二位数字“1”、“2”和“3”分别表示“6-40”、“8-36”和“10-32”螺纹。从AN24到AN36螺杆直径以1/16英寸为单位。轴销螺栓的杆长也以1/16英寸为单位。
    应用: 轴销螺栓只能承受剪切载荷,常在转动部件 中作为铰接点的轴销;与之配合的剪切螺帽与螺栓螺纹紧密配合,并用开口销进行保险。
    例:AN  2 4 -  14  A
    “A”------表示螺栓杆尾无保险孔,在这种情况下 ,与该螺杆配合的螺母要用自锁螺母。如无“A”则表示螺栓杆尾部有保险孔.
    “14”----螺栓杆长14/16英寸
    “-”----螺杆材料为镍合金钢
    “4”----螺栓直径4/16英寸
    “2”-----轴销螺栓
    “AN”----美国空军海军规格标准

    二、螺帽
    1、标准航空螺帽


    l)AN310    槽顶螺帽(castlenut)
    名称:这种类型的螺母又称为堞型螺母
    应用:它是与AN3~AN2O机体螺栓配合使用
    螺纹:为NF(细牙螺纹)
    材料:有镍合金钢、不锈钢和2024铝合金
                   “-”、  “C” 和“D”
    例1:  标记 AN3l0 C 6
    表示为:不锈钢制造与AN6螺栓配合使用的槽顶螺帽;
     
    (2) AN320
    名称:剪切槽顶螺帽(shear castlenut)
    应用:仅有剪切应力的部位,它与AN2l~AN36轴销螺栓配合使用。
    构造、制造材料:与AN310螺母的相同,只是螺母的厚度稍薄一些。
    例: 标记AN320D6
    表示为:2024铝合金制与AN26轴销螺栓配合使用的抗剪型六角槽形扁螺母。

    3)AN315 
    名称: 普通螺帽
    应用:用于受大拉力的部位。它的缺点是必须再用一 个防松螺帽或一个弹性垫圈来保证其紧固性。
    材料:与AN310螺帽的相同。
    螺纹:有右旋螺纹和左旋螺纹两种。
    例: 标记 AN315-7R
    表示:镍合金钢制、与AN7螺栓配用的右旋螺纹螺帽。
    标记:AN3l5C4L
    表示:不锈钢制、螺纹直径为1/4英寸的左旋螺纹螺帽。
     
    (4)AN316
    名称:防松螺帽
    特点:这是一种采用双螺帽防松措施中的六角防松螺帽。它用于AN315普通螺帽之上,防止普通螺帽松脱。但由于比其它类型的防松措施增加的重量大,所以目前在飞机上很少应用。

    (5)AN340和AN345
             名称:机械螺钉螺帽
             应用:与机械螺钉配合使用的,因此,其螺纹规格是按螺钉的规格制造的。
             螺纹:AN340为粗牙螺纹螺帽;  AN345为细牙螺纹螺帽。
             材料:有碳合金钢(-),不锈钢(C)、黄铜(B)和2024铝合金(DD)。
                 例:   标记AN340B6
    表示为:由黄铜制造、与6-32安装螺钉配合使用的粗牙螺纹螺母。

    (6)AN350
             名称:蝶形螺帽
             应用:专门用于拆装频繁,而且只需用手指拧紧即可的装配件。这种螺母可与安装螺钉或螺栓配合使用。配合安装螺钉的螺母由螺钉的号数给出。
             材料:为合金钢或黄铜。
                例:  标记AN350-6
             表示:与6-40安装螺钉配合使用的螺母。而配合螺栓使用的螺母则以1/16英寸制螺栓规格给出,同时加数字16。

    2、自锁螺帽
    (1)低温自锁螺帽及锁紧原理
       型号:AN365、AN364
     锁紧原理:低温自锁螺帽在螺纹中插入一个弹性环,内径比之配合的螺纹略小。当转动螺母使螺栓拧过底段螺纹后而欲进入顶段螺纹时,必须克服弹性环的阻力,才能使螺栓的螺纹与螺母顶段螺纹协调啮合。在螺栓全部拧紧后,弹性环段就迫使顶段螺纹紧紧咬住螺栓螺纹从而达到防松目的。

    (2)高温自锁螺帽及锁紧原理
    型号:AN363

    这两种自锁螺母都是在拧紧后收口胀开,靠弹性锁紧。它们可以多次重复使用,由于其制造工艺较为简单,所以这两种自锁螺母在飞机上的应用日益广泛。
    (3)自锁螺帽的应用
     应用:固定减摩轴承、操纵系统的滑轮、发动机摇臂箱口盖、排气管
    注意事项:
    1、飞机使用自锁螺帽有限制,应符合要求;
    2、低温自锁螺帽使用环境温度T《2500F;
    3、自锁螺帽拧进螺栓时,要有足够深度;
    4、承受转动力矩的螺栓不能用自锁螺帽。

    三、垫圈

    垫圈的作用:
    1、是使螺帽或螺栓头下面受力均匀。
    2、并可用来调整螺纹到构件表面之间的距离。
    3、有锁紧、防松、保护和预紧指示等作用。

    1、普通垫圈
    AN960为最常用的普通垫圈(图(a)),
    应用:它广泛用于六角螺母之下。
    材料:有碳、钢、黄铜、不锈钢和铝合金。
    规格:有从与1号安装螺钉配合使用的规格到与1英寸螺栓配合使用的规格。
    2、AN935开口式弹性垫圈(图(d))
    3、AN936B型外齿型弹性垫圈(图(e)
    4、AN936A型内齿型弹性垫圈(图(f)))。
     AN936内、外齿型弹性垫圈,弹力均匀,防松效果较好。外齿型应用较多。


    四、螺钉

    制造螺钉的材料往往低于制造螺栓所用材料的强度。
    因为它应用在非结构性的连接上及整流罩,可拆卸面板
    等非主要受力结构上。
    特点:
    1)它的结构与螺栓的类似,螺钉杆身一般为全螺纹杆身,螺纹按2级自由配合精度制造。
    2)钉尾有平头和尖头的两种。
    3)安装时,螺钉一般都是拧装于构件上的螺孔内, 通常拧转螺钉来达到紧固目的。
    按用途分类:1、机械螺钉   2、结构螺钉   3、自攻螺钉
    1、机械螺钉
    机械螺钉常用在非结构件上,如轻小型机件以及齿轮箱盖板等铸铝件的装配。
    特点:
    1)螺钉头端面的螺刀槽与结构螺钉的相同
    2)螺钉杆身为全螺纹杆段
    3)螺纹有粗牙和细牙两种
    材料:有低碳钢、不锈钢、黄铜和铝合金等

    常见型号有:
    (l)AN500为粗牙圆头螺钉    AN501为细牙圆头螺钉
    (2)AN505为粗牙82°埋头螺钉   AN507为细牙82°埋头螺钉
    (3)AN515为粗牙圆头螺钉    AN526为细牙大圆头螺钉

    2、结构螺钉
    材料:合金钢制成
    特点:
    1)其拉伸和剪切强度与同尺寸、材质的AN型螺栓相同
    2)该型螺钉具有同尺寸螺栓完全相同的长度
    3)钉杆身有光杆(无螺纹)段,螺纹为NF,螺杆的配合精度也与AN型六角头螺栓同级,因此可作为结构螺栓来使用。
    螺钉的头型: 有圆头、扁圆头、100°埋头等型。
    螺钉头的螺刀槽口:  十字式(phillips) 尖十字式(Reed-prince)一字槽


    常见结构螺钉的型号有:
     (1)AN509    100°平头螺钉
     (2)AN525    垫圈头螺钉,这种螺钉有一个类似垫圈的大头,承载面积较大。
     (3)AN502和AN503圆头螺钉
     AN502为细牙圆头螺钉,AN503为粗牙圆头螺钉,这两种螺钉的圆头钉头上有一字槽并有一穿保险丝的小孔

    3、自攻螺钉

    自攻螺钉常用于薄金属板,塑料板等的紧固特点:
    1)靠自身在装配孔里攻丝而紧固的。
    2)自攻螺钉的头型有: 扁圆头、100°埋头、大扁圆头等,
    3)钉尾有:尖头(A型) 钝头(B型)

    常见型号有:
    (l)AN504和AN506它们常用来安装诸如标牌之类的可拆卸件。
    (2)AN530和AN531它们是用于金属板料的自攻螺钉。AN530为扁圆头、AN531为埋头自攻螺钉-B型

    4、螺钉型号

    标记AN501B-416-7
    表示:416——直径4/16英寸,7——杆长7/16英寸,B —— 表示材料为黄铜 ,AN ——空、海军标准  501—— 凹槽圆柱头,细牙螺纹。

      内六角,圆柱头,台阶,螺钉 轴承螺丝,非标轴肩,塞打 导向圆柱端 紧定 螺钉 内六角 沉头,十字槽,螺丝 电表螺丝 铅封螺丝 穿孔螺丝 十字,盘头螺丝 外六角,小螺丝 圆柱头,十一字槽,螺钉 圆头,十一字槽,方垫,二组合螺丝 圆头,米字槽,方垫,二组合螺丝 圆头,盘头,十字槽,六角垫,二组合螺丝 外六角,二组合螺丝 GB9074.4,盘头,十字,三组合,螺丝 杯形,内六角,自攻螺钉,直修螺丝 过山丝 圆头,内六角,自攻螺丝 圆头,米字,自攻螺丝 盘头,一字,两边槽,自攻螺丝 沉头,十字,自攻螺丝 半圆头,十字槽,自攻螺丝 大脑马车,螺栓 一字槽,双头,螺栓 平头型,尾端,内六角,螺栓 内六角,半圆头,防盗,螺钉, 焊点螺钉 焊接螺栓 对锁螺丝,锁具螺丝 刀把螺丝、梅花螺丝、刀杆螺丝、数控刀具螺丝 圆柱头,内六角,法兰螺栓 十字,外六角,法兰面,螺栓 平脑,六角,法兰螺栓 内六角,半圆头,法兰螺栓 DIN34800,小法兰,梅花头,螺栓,DIN34801,大法兰 非标,圆柱头,螺钉 内六角无头螺钉 非标,平脑,台阶螺栓, 非标,内六角,台阶螺钉 内六角,伞脑螺钉,球形螺钉 非标,内六角,无头螺丝 非标螺丝 柳钉 六角柳钉 非标,紧定螺钉 非标件 异形件 非标,大脑,内六角,螺栓 非标,大脑螺栓 半圆头,尾端,穿洞螺栓 非标,半圆头,螺栓 球形螺栓 塔形螺栓 T形螺栓