研究与探讨
大规格螺栓螺母拧紧力矩与预紧力关系研究
贾晓娇1张晓斌1于建政1刘敏丽1徐飞2齐乐2
（1航天精工股份有限公司，天津，300300；
2中国人民解放军空军驻天津地区军事代表室，天津，300300）
文摘：研究大规格螺栓螺母在飞行器型号实际安装环境下，润滑条件、基体材料、安装次数对拧紧力矩与预紧力的影响，以及扭拉系数随安装次数的变化规律。研究结果表明：使螺栓产生相同的预紧力，有润滑比无润滑条件下对螺母施加的拧紧力矩要小，采用钢实用垫图（30CrMnSiA）比铝实用垫图（LC9）拧案力矩要小；随着反复拧入次数的增加，达到相同的预紧力时，所需的拧紧力矩星现递增的变化规律，其扭拉系数也明显呈递增变化趋势。
关键词：螺纹紧固件；预紧力；拧紧力矩。
螺栓螺母类紧固件安装时，容易出现螺栓转动与拧断螺栓的现象，尤其在航空航天飞行器部段之间，螺栓螺母的安装质量直接影响结构连接的可靠性。螺栓螺母安装过程中产生的预紧力是安装质量的表现形式，控制预紧力的主要目的： ①充分发挥螺栓的承载功能；②提高螺纹连接的防松能力：③为设计连接件的外载荷（包括密封）提供基本依据；④螺栓的拧紧程度的均匀性及一致性，对精密仪器的装配尤为重要。所以，在进行飞行器部段连接设计时，必须掌握紧力矩与预紧力的匹配关系。
大规格螺栓螺母拧紧过程比较复杂，但在航空航天飞行器型号设计中的应用非常广泛，尤其针对高温合金紧固件，其良好的耐高温性能在飞行器高温部段的连接起到至关重要的作用，国内外针对大规格螺栓拧紧力矩的标准不多，对于 M18以上大规格螺栓螺母在型号上安装的可靠性研究也较少。本文分析了飞行器用大规格螺栓螺母拧紧力矩与预紫力的关系，以M18和M22大
《航天标准化》2015年第3期万方数据
规格高温合金紧固件为研究对象，对大规格高温合金紧固件在实际安装环境下的拧紧力矩与预紧力的关系、安装次数与扭拉系数的变化规律作了研究，对大规格螺栓螺母的安装力矩参数进行表征，对安装提出了合理建议。
1试验过程 1.1试验原理
试验采用图1所示的装置安装被测试件，在有效力矩试验过程中，试验装置不产生夹紧力，与现场实际装配螺栓和螺母对夹紧层产生的夹紧力（螺栓的预紧力）在本质上并无差异。在试验装置上加实用垫片，完全模拟出现场实际的装配环境，以达到最佳的测试状态。通过轴力传感器测定拧紧力矩与预紧力（夹紧力）之间的对应关系。实用垫片即在航空航天飞行器实际装配过程中，螺栓螺母安装在实际的基体材料上，而实用垫片用实际装配的基体材料加工而成，在试验中可以完全模拟实际装配环境，
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