1 螺钉装配及防松技术

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1、技术交流航天制造技术技术交流螺钉装配及防松技术航天科工集团第三研究院第三十三研究所赵蕴懿李金萍摘要螺纹连接以其简单、可靠、便于调节、多次拆装而无需更换的优点，在装配过程中占有很大的比重。装配过程中屡屡出现因拧紧力矩过大或过小出现螺纹紧固件或连接件失效的问题，为了提高螺钉连接的一致性和可靠性，首先通过工程方法计算确定不同规格螺钉的理论拧紧力矩值，并对防松方法进行了总结，其次通过振动试验验证螺钉拧紧力矩工程计算值是否正确、合理。最后，对螺钉拧紧力矩选取原则进行了归纳总结，以便工艺设计人员根据不同的使用环境选择。关

2、键词螺纹连接拧紧力矩振动试验1引言K——拧紧力矩系数；d——螺纹公称直径，单位mm；螺钉联接安全性的关键在于保持足够的剩余预对于碳素钢螺钉，预紧力为：紧力。当惯导系统在振动过程中，螺钉所受的工作力F=(0.6～0.7)σsAs（2）大到足以抵消预紧力时，就会出现螺钉松动或折断的对于合金钢螺钉，预紧力为：危险。为预防螺钉连接失效，保证产品的可维修性和F=(0.5～0.6)σsAs（3）可拆卸性，常用螺纹紧固胶防松和弹平垫防松。其中式中：σs——螺钉材料的屈服极限；螺纹紧固胶方法防松，在粘接剂的作用下，拆卸力矩A

3、s——螺纹公称应力截面积，成倍增长。弹平垫方法防松，平垫圈主要用于改善支πd2+d32A=()；承面的接触状态，保证支承面的摩擦因数稳定，对防s42松有一定的作用。弹簧垫圈利用其弹性产生轴向力使d2——外螺纹中径；螺纹副轴向压紧而产生摩擦力防松，但一般用于不重d3——螺纹的计算直径d=d−H；316要的螺纹副连接。H——为螺纹的原始三角形高度；d1——外螺纹小径。2螺纹紧固力矩的工程计算方法3螺纹紧固力矩的工程计算值在工程设计中，螺纹连接件拧紧力矩一般按式（1）计算，其中拧紧力矩系数K与螺纹大小、螺纹螺钉常见

4、机械性能等级有4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、升角、螺纹当量摩擦角、螺纹当量摩擦系数，螺钉头9.8、10.9、12.9。小数点前的数字代表材料抗拉强度与被连接件支撑面的摩擦系数有关，可针对特定的工（σb）的1/100，小数点后的数字代表材料的屈服极况条件按GJB715.15规定的试验方法测出，当被联接限（σs或σ0.2）与其抗拉强度（σb）比值的10倍。件表面为氧化无润滑状态时，取0.24。−3例如等级为4.8的螺钉，其抗拉强度为4×100＝M=KdF×10（1）400MPa，屈服极限为8×0.1×4

5、00＝320MPa。式中：M——拧紧力矩，单位N·m；螺钉常见性能等级的抗拉强度和屈服极限见表F——轴向力，即设计时确定的预紧力，1，常见螺纹紧固件的拧紧力矩见表2。单位N；作者简介：赵蕴懿（1973-），高级工程师，机电一体化专业；研究方向：激光惯导系统专调技术。收稿日期：2008-06-0645技术交流2008年10月第5期表1螺钉常见性能等级的抗拉强度和屈服极限性能等级4.85.65.86.88.89.810.912.9抗拉强度40050060080090010001200屈服强度32030040048

6、06407209001080表2常见螺纹紧固件拧紧力矩工程计算结果螺钉标准国家标准航空行业标准性能等级/材料牌号4.85.86.81Cr17Ni230CrMnSiAML25螺纹规格螺栓拧紧力矩/N·m螺栓拧紧力矩/N·mM20.2200.2720.3100.3500.4920.194M2.50.4500.5550.6350.7161.0070.397M30.8010.9891.1301.2751.7930.706M41.8622.3002.6292.9664.1701.643M53.7614.6465.310

7、5.9908.4233.318M66.4037.9099.03910.19814.3415.650M815.53419.18921.93024.74134.79313.706M1030.75837.99543.42348.98468.88427.1394螺纹紧固胶的选取方法隔绝空气后，发生聚合反应固化，而且使用厌氧胶可进行螺纹紧固件的重复拆卸，因此厌氧胶较为常用。螺钉紧固件防松较为常用的为使用螺纹紧固胶厌氧胶一般为系列胶，按粘接强度分为不同牌号，可进行防松。其中环氧胶粘接力较大，在螺钉紧固中使根据螺纹紧固、密

8、封等不同需要选择不同性能的胶用后一般不可拆卸，且环氧胶一般都为双组分，操作液。乐泰200系列为螺纹锁固密封胶，应用广泛，其复杂。厌氧胶具有良好的耐振性、粘结力和密封性，性能见表3。防松功能强，厌氧胶为单组分胶，在空气中呈液态，表3乐泰200系列产品性能特点产品代号222243262271277290最大填充间隙/mm0.130.130.130.130.250.10工作温度/℃-54～149-54～1