防盜螺栓類緊固件

  在復合材料結構開敞部位使用的螺栓類緊固件主要有鈦合金防盜螺栓/自鎖螺母、鈦合金高鎖螺栓/高鎖螺母、艾迪2型螺栓緊固系統等,在安裝過程中都需進行力矩控制,以避免在連接后造成復合材料承載能力的下降。

  對于鈦合金防盜螺栓/自鎖螺母在復合材料結構中的安裝,由于復合材料釘載分配能力較差,因此在安裝時需采用限力矩扳手進行力矩控制,以保證安裝力矩的一致,從而避免由于力矩不一致而導致的對復合材料結構性能的影響。

  由于鈦合金防盜螺栓/自鎖螺母必須采用限力矩扳手,在使用上存在著一定的限制,國外對復合材料結構用螺栓/螺母組件進行了重新設計,開發出了艾迪2型螺栓緊固系統。該緊固系統螺栓部分是將普通高鎖螺栓在螺紋部分增加凹槽而制成,并且在螺母尾部外表面相應增加了3個凸起,在安裝過程中通過專用工具進行螺栓與螺母的旋合,當預緊力矩達到一定時,凸起開始變形,變形的金屬填滿螺栓螺紋部分的凹槽,形成可靠的鎖緊,當凸起在工具的作用下外表面形成光滑整圓時,工具自然卸下,完成安裝全過程,從而實現螺栓與螺母之間的可靠鎖緊并對工件形成預緊。艾迪2型螺栓除了使用帶有內螺紋的艾迪螺母,也可使用艾迪擠壓環帽與之配套。與其他螺栓/斷裂環帽或螺母緊固件系統相比,艾迪2型螺栓緊固系統具有重量輕、性能高、避免咬合等特性,在國外多種機型上得到使用。

  鈦合金高鎖螺栓,是由原Hi-shear公司開發的一種用于飛機結構雙面安裝的鈦合金緊固件,它具有可控預載荷、自鎖、高疲勞壽命、抗振動、防松動、可與多種材料組合、安裝噪聲小、易于安裝等特點,分為100°沉頭、平頭抗剪型和抗拉型鈦合金高鎖螺栓,主要應用于機身、機翼、垂尾、平尾、方向舵等部位的開敞部位的連接。最早開發的鈦合金高鎖螺栓是間隙型Hi-Lok鈦合金高鎖螺栓,隨后又開發一種可用于金屬結構的抗疲勞型Hitigue鈦合金高鎖螺栓,并在Hi-Lok/Hi-tigue鈦合金高鎖螺栓的基礎上開發出了目前采用的Hi-lite輕型鈦合金高鎖螺栓,該緊固件與普通高鎖螺栓相比,可有效降低結構重量10%以上。在復合材料結構中使用高鎖螺栓,其配套高鎖螺母應選用防腐蝕的普通型、密封型、可調型高鎖螺母等。

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