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螺纹紧固件装配力矩
航空器的高速运动，各连接结构件承受相当大的应力，任何的构件都必须分担按设计所 赋予的载荷，既不能过载，也不能欠载，否则会影响结构的连接强度和整体稳定性。 因此对于象螺栓、螺帽、螺钉之类的装配紧固件，必须严格掌握其紧固受力，从而使整个结构单元 的负载得到合理分配和安全的传递。螺杆力矩过紧，会导致螺纹及螺杆承受拉力过大而失效；螺桩力矩过大，会导致内嵌的丝套破坏内螺纹，致使整个的螺桩从螺纹孔脱出，彻底丧失 固能力；反之，螺杆或螺桩力矩不足，会导致结合面的振动和疲劳失效。恰如其分的紧固力 矩，不仅可使每一个连接结构件达到设计强度，而且在很大的程度上，可以降低由于材料疲 劳而产生的结构破坏。如图 下图所示为装配力矩的三种情况。 装配力矩 2.自锁力矩 自锁力矩：转动自锁作用的螺纹所需的力矩，对有自锁性能的螺帽，在拧螺帽时，当螺帽的螺纹完全和螺栓咬合，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。自锁螺帽自锁力矩检查： （1）查阅施工的工卡和手册的相应章节，得到所需自锁螺帽的自锁力矩值； （2）使用经过认证的刚性力矩扳手进行此过程。力矩扳手必须是能够指示峰值力矩值； （3）将螺帽拧到螺栓上。向下旋转螺帽，直到螺帽顶部齐平与螺栓的末端； （4） 使用转盘或数字力矩工具，继续将螺帽向下旋转三个完整的旋转（顺时针方向为 1080 度）； （5）在第三转期间，注意指示的扭矩读数。确保在最后的旋转过程中，螺帽没有紧贴结 构。垫圈必须在螺帽进行第三次旋转时，始终可以在螺帽下方自由旋转； （6）观察到的峰值力矩读数即是此螺帽的自锁力矩值； （7）如果螺栓的夹紧长度阻止螺帽旋转三整圈，在第 3 步中，向下旋转螺帽，直至其与 固定座相距大约一圈。螺栓的整个倒角必须超出螺帽的顶部。 波音SOPM 20-50-01中的各种力矩的定义 除了了解以上关于力矩的基本概念，我们还要知道自己所维护飞机的手册中对于力矩的定义。如果理解出现偏差，将导致无法确定准确力矩值。 例如：波音某型飞机的扰流板起飞警告电门S651在进行安装时手册给出的自锁螺帽拧紧力矩是2 to 3 in-lb above run-on torque。 即在保持力矩的基础上增加2-3磅寸，有很多人run-on torque 理解不正确，导致螺帽拧紧力矩过大，损伤了S651 电门。对于自锁螺帽的run-on torque （保持力矩）定义为将自锁螺帽完全拧入螺杆，确保螺杆末端螺纹从螺帽端部伸出，在螺帽与S651电门结合面接触前，继续旋转螺帽的力矩就是run-on torque。 波音SOPM 20-50-01中的各种力矩的定义，供大家参考，为防止翻译错误，保留手册英文原文。 A. Break away torque -- The torque necessary to start to turn the fastenerfrom a stopped position during a removal cycle with no load on the base of thefastener. 松开力矩：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。 B. Clamp up -- The force inside (between) the installed bolt and nut. Theforce that holds the assembled parts together. 夹紧力：就是安装的螺栓和螺帽之间的力，即将安装的部件保持在一起的力。 C. Drive (or driving) torque -- The torque necessary to keep the fastener inmotion as it is turned but before it comes against the mating surface. 驱动（转动）力矩：就是当螺栓或螺帽开始转动之后但是在与接合面相接触之前要保持它继续转动所需的力矩。. D. Dry torque -- The torque applied if the fastener (bolt, screw or stud)threads are not lubricated,compared to lube torque. 干安装力矩：直接作用在紧固件（螺栓，螺钉或螺桩）未润滑的螺纹上的力矩，和润滑力矩相对。 E. Installation torque -- The torque applied to the fastener at finalassembly. 安装力矩：在最终总装时作用在紧固件上的力矩。 F. Locking torque/ Prevailing torque -- Self-locking torque. 锁定力矩：即自锁力矩。 G. Self-locking torque -- The torque necessary to turn a fastener with aself-locking feature on its mating threaded part when 100 percent of thelocking feature is engaged, and the fastener is not down against the matingsurface. 自锁力矩：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。 H. Lube torque -- The torque applied if the fastener (bolt, screw or stud)threads are lubricated with BMS3-33, BMS3-38, MIL-PRF-23827, MIL-PRF-46010,Bostic Never Seez Pure Nickel Special, Cetyl Alcohol, Dry Film Lubricant orSolid Film Lubricant or other material specified in the overhaul instructions.The lubricant on the threads of the fastener (bolt, screw or stud) can beapplied at the manufacturer (prelubricated), or specified on the Engineeringdrawing or overhaul instructions to be added to the fastener hole or threads. 润滑力矩：如果紧固件在安装时需要在螺纹涂抹BMS3-33 等各种手册要求的润滑剂，则这时在紧固件上施加的力矩。 I. Run down torque/ Running torque/ Run-on torque/ Run-up torque -- 1. Drivetorque. 2. Self-locking torque. 保持力矩: 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，指的是驱动力矩。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。 J. Seating torque-- The torque necessary to bring the mating faces into a final position. The torqueis measured only in the tightening direction. 锁紧力矩：就是将接合面进入最终位置所需的力矩，锁紧力矩在锁紧方向测量。 K. Target value -- Unless showndifferently, the value midway between the lower and upper limits of thespecified torque range. 目标值：除非有不同的要求，力矩值的目标值为规定力矩范围上限和下限之间的中间值。 注意事项： 1） 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。 2） 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。 3） 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。 力矩应用 如上图，F1产生的力矩M1=F1*L1；F2产生的力矩M2=F2*l。 下面我们结合平时我们工作来学习一下力矩扳手的使用： 当我们使用月牙头打力矩的时候，当月牙头方向与力矩扳手成90度时，力矩M=F*L，此时力臂就是力矩扳手的此时打在螺钉上的力矩跟力矩扳手显示数值是一致的；但是当月牙头与力矩扳手成0度时，力矩M=F*（E+L），此时实际打在螺钉上的力矩是有偏差的。 其中，E为偏离距（OFFSET）。 在使用某些专用工具辅助打力矩时，也会涉及到这个问题。 例如根据AMM 73-21-10-400更换HMU时，HMU与燃油泵连接的内侧螺钉必须使用下图的专用工具打力矩。 另外工具上给出了专用工具的偏离距（OFFSET），我们也可以利用这个偏离距打力矩。
其中，M是需要在力矩扳手上调节的力矩；是螺钉需要的力矩；L是力矩扳手的有效长度；E是专用工具的偏离距（OFFSET）. 用加长杆磅紧力矩时，同样应注意设定力矩值的重新计算。 若使用加长扳头（杆），与施力杆不在一条直线，要计算出与磅表处于同一直线段的长度。 打力矩是除了要注意正确的选取力臂，还需要正确的使用力。有下面三要素：
力矩扳手是一种精密机械仪器，精度要求较高，工作者在使用时应轻拿轻放，在操作时应小心谨慎，如果操作不当很容易造成仪器自身的损伤，甚至可能威胁到操作者自身的安全。 工作者使用前应确认力矩扳手外观是否完好，是否在有效期内；扭力值设定是否正确，扭力单位是否正确。以下是力矩扳手使用过程中的注意事项： （1）所有的力矩扳手必须定期进行校准，使用前检查力矩扳手的计量日期、计量单位、 计量量程； （2）检查外表有无损坏，指针是否灵活转动； （3）力矩工具属于测量工具，要轻拿轻放。力矩扳手不能乱扔，不能用榔头敲击扳手， 不要将其当扳手使用； （4）对于指针式力矩扳手要检查指针位置； （5）使用的力矩值，处于力矩扳手的量程中间，以减少误差； （6）不同的力矩扳手其加长力臂是专用的，不能混用； （7）使用力矩扳手前，紧固件的拧紧度应不超过标准力矩值的 70% ； （8）用单手握着力矩扳手，用力要在一个平面上、拧紧动作要柔和，确保静态加载到要 求的力矩值； （9）没有特殊的要求时，不要用万向头磅力矩； （10）不得用一把力矩扳手校验另一把力矩扳手； （11）棘轮往复式使用完力矩扳手后，调节到最小刻度处。 注意：力矩扳手只能用来磅紧，一般不能用来拧松紧固件。 力矩值的确定 选择力矩值的途径及顺序： （1）工作单己经标明的力矩； （2）AMM 手册中的相关章节安装程序会给出具体维护工作项目中紧固件的安装力矩， 所给出的力矩值可以被直接采用； （3）部件上已经标注上的力矩； （4）参考紧固件标准力矩，如表 2-2 所示为某一型号波音飞机的力矩表。根据这个力 矩表可以查出该机型的部分螺栓、螺帽在不同尺寸和不同安装形式时要求的力矩值。
以上全部内容仅供交流学习参考！涉及实际维修以最新适航手册为准！ |
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