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文章出處:螺絲百科 網責任編輯: 法士威精密零件 閱讀量: 發(fā)表時間:2022-11-09
近年來,,我國航空航天事業(yè)蓬勃發(fā)展,,獲得了舉世矚目的成就,。隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展,,我們對航空緊固件的需求也相應地變大了,。用于航空航天的緊固件由于其使用環(huán)境是在高溫,、高壓、高強度下,,故它的質量要求也特別高,,目前全球范圍內,,航空航天緊固件廠家主要集中在歐洲、美國等國家和地區(qū),。今天,法士威就給大家講解一下航空航天中的重要紐帶——航空緊固件,。
緊固件是一類將兩個以上零件緊固連接起來的一類機械零件,應用極為廣泛,,被稱為“工業(yè)之米”,。航空航天緊固件特指用于航空航天,使用特定材料加工,,有特殊性能或用途,,能滿足航空航天特殊技術要求的緊固件。
航空航天緊固件一般應用在飛機,、衛(wèi)星、火箭等航空航天飛行器上,是一種典型的高端緊固件,,也是航天航空器中的一種必須的基礎性零部件,,其性能要求較其他領域的緊固件要高得多。航空緊固件根據(jù)其不同的分類標準,,我們可以將其分很多類,,每一大類中還包含了很多不同的規(guī)格、種類,,用以滿足不同材料和結構的多樣需要,。
一)航空緊固件常見分類
①按緊固件是否可拆卸分為可拆卸緊固件和永久性緊固件,,其中可拆卸緊固件包括螺栓,、螺絲和螺母;永久性緊固件包括高鎖螺母,、普通鉚釘?shù)龋?/span>
②按產品類型進行分類,,分為螺栓(螺釘) 類、螺母類,、單面緊固件類,、特種緊固件類等;
③按緊固件使用的材料進行分類,,分為碳素結構鋼緊固件,、合金結構鋼緊固件、不銹鋼緊固件,、高溫合金緊固件,、鋁合金緊固件、鈦合金緊固件,、鈦鈮合金緊固件和非金屬緊固件等,;
④按裝配操作要求的差異分類,分為單面連接緊固件和雙面連接緊固件,;
⑤按工作載荷的性質的差異,,緊固件分為抗拉型和抗剪型兩類。
二) 航空緊固件特殊分類
航空緊固件按產品種類進行分類較為普遍,,接下來詳細介紹一下鉚釘類緊固件,、螺栓類緊固件、螺母類緊固件,、單面緊固件和特種緊固件:
(1)鉚釘類緊固件:用在航空航天上的緊固件,,質量的保障和輕便是最為重要的選擇因素。鉚釘類緊固件就是飛機上使用量最大的緊固件之一,,其材料有鋁合金,、不銹鋼、耐熱合金、鈦合金等,,目前大多數(shù)鉚釘主要用于鋁合金,、鈦合金復合材料較薄結構的連接,使用直徑一般在Φ4mm以下,,同時為了滿足飛機結構高壽命的要求,,大都采用自動鉆鉚機和柔性裝配系統(tǒng)進行裝配,隨著鉚釘材料強度的不斷提高,,還開發(fā)出了相應的重要部位使用的承力鉚釘,,如雙金屬鉚釘和高抗剪鉚釘,其強度均可達到抗剪型鈦合金高鎖螺栓的強度,。
(2)螺栓類緊固件:飛機上承載較大部位所使用最多的緊固件是螺栓類緊固件,,其中螺栓主要包括普通螺栓、高鎖螺栓,、錐形螺栓等,。高鎖螺栓是一種可以單面使用的螺紋緊固件,是現(xiàn)在航空事業(yè)中運用較多的一種螺栓類型,。對于飛機設計,,減重是一項重要指標,采用高比強度材料可實現(xiàn)對比強度較低的大規(guī)格緊固件的替代,,因此在飛機機體結構上大量采用1100MP的TC4鈦合金緊固件,,另外,在設計中除要考慮比強度外,,還需考慮抗疲勞,、耐腐蝕、剛性,、脆性,、相容性、耐熱性等性能,。
(3)螺母類緊固件:螺母類緊固件與螺栓配套使用,,具有多種結構形式以滿足不同場合的使用, 包括六角螺母,、十二角螺母,、花鍵螺母、托板螺母,、桶形螺母,、高鎖螺母等,大多數(shù)螺母都采用了自鎖結構形式,。托板螺母包括有耳托板螺母,、無耳托板螺母、游動托板螺母和成組游動托板螺母等,具有密封和不密封兩種密封形式,,其中無耳托板螺母可提高結構壽命,;六角螺母在飛機上具有較大的使用量;十二角螺母在發(fā)動機和高強螺栓上使用量較大,;高鎖螺母與高鎖螺栓配套使用,,使用量較大,包括抗剪型高鎖螺母和抗拉型高鎖螺母兩種,,具有普通高鎖螺母,、自對準高鎖螺母、密封高鎖螺母以及鐓制型高鎖螺母等結構,。
(4)單面緊固件飛機不開敞部位使用的緊固件主要有兩種結構形式,,一是可拆卸部位如口蓋、 艙門部位使用的托板螺母/螺栓和快卸緊固件,,二是永久連接部位所大量采用的單面抽釘,。其中,,抽釘可主要分為兩大類:一類是拉拔型抽釘,,具有單面鉚釘和單面螺栓之分:一類是螺紋抽釘,具有間隙型,、干涉型和主承力結構型,,其中大底腳鈦合金單面螺紋抽釘是專門為復合材料結構裝配而設計,干涉單面螺紋抽釘緊固系統(tǒng)可以提高密封及抗疲勞等性能,,高強抽釘緊固系統(tǒng)則可用于主承力結構,。
(5)特種緊固件:包括環(huán)槽釘及環(huán)槽釘緊固系統(tǒng)、快卸鎖類緊固件和復合材料緊固件,。環(huán)槽釘及環(huán)槽釘緊固系統(tǒng)是一種雙面安裝單面施鉚的永久性緊固件,,在波音公司和空客公司飛機上大量應用,按配合形式可分為間隙型和干涉型,,按安裝形式可分為拉鉚型和鐓鉚型,。目前大部分采用受載均勻的鈦合金環(huán)槽釘緊固系統(tǒng),如鈦合金環(huán)槽釘和環(huán)槽釘緊固系統(tǒng),??煨舵i類緊固件主要用于口蓋和倉門部位連接,具有多種結構形式,,可實現(xiàn)快速裝卸功能,,其可靠性要求較高,需滿足高達1500次可靠拆卸的指標要求,。復合材料緊固件是用復合材料制造的緊固件,,包括鉚釘、螺栓、螺釘和螺母等,,是用于解決重量,、強度、腐蝕,、雷擊,、雷達圖像等問題的理想緊固件,目前其強度最高可達到高強鋁鉚釘?shù)募羟袕姸?,僅能使用于飛機次承力結構,。
我國目前的航空航天緊固件生產廠家數(shù)量還較少,未來擁有航空航天緊固件生產技術的廠家將更加有競爭優(yōu)勢,,企業(yè)可以加大自主研發(fā)的力度,,突破現(xiàn)有的技術、資金壁壘,。