RESEARCH
学术论文
某飞行器用紧固件拧紧力矩与预紧力关系研究
张晓斌1，于建政1，贾晓娇1，单垄1，唐雪汉2,申庆援
（1.航天精工股份有限公司，天津300300） 2.北京宇航系统工程研究所，北京100076）
【摘要］分析了某飞行器部段连接紧固件柠案力矩与预案力的关系，以M8、M10规格钛合金紧固件为研究对象，着重研究了钛合金紧固件在飞行器部段实际安装环境下，安装次数对紧力矩与预紧力的影响，以及担拉系数随安装次数的变化规律。研究结果表明：当螺检的预紧力达到10%F~50%Fmx（Fmx为螺栓的理论破坏拉力值）时，钛合金案固件螺纹副的柠紧力矩与预紧力呈良好的线性关系；随着反复拧入次数的增加，达到相同的预紧力时，所需
的拧紧力矩呈现递增的变化规律，其扭拉系数也明显呈递增变化趋势。关键词：紧固件；柠紧力矩；预紧力；测试
ResearchontheRelationshipBetweentheInstallMomentand Bolt Stress intheAerocraftParty
Jointment
ZhangXiaobin',YuJianzheng',JiaXiaojiao',ShanLonglong，TangXiaohan’,Shen Qingyuan
(1.The Aerospace Precision Products Co.,Ltd.,Tianjin 300300, China; 2.Aerospace Systems Engineering Institute, Beijing 100076, China)
[ABSTRACT] The relationships between the install moment and bolt stress in the aerocraft party jointment are analyzed The titanium alloy fasteners of M8 and M10 standards are researched by simulating condition of real installment in the aerocraft party jointment. The influence of install moment and bolt stress by install times and the mutative rule of torsion modulus by install times are analyzed. The following results are acquired: The favourable linear relation between install moment and bolt stress of the titanium alloy fasteners is presented when the bolt stress reach 10% Fmx~50% Fx (Fx is the theoretic value of the destry tensile strength). The needed install moment and torsion modulus are all increased in the
same bolt stress level by the addition of the install times Keywords: Fasteners; Install moment; Bolt stress; Test DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2016.08.081
航空航天飞行器部段之间通常是由紧固件连接完成的，结构连接的可靠性取决于螺栓、螺母的安装质量[]。拧紧力矩是保证安装质量的重要手段，在缺乏安装拧紧力矩指导的条件下，工人在进行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，在装配现场，转动和拧断的螺栓可以更换，但没有拧断却又处于极限状态时，会给飞行器部段连接带来极大的隐患。预紧力是安装质量的表现形式，在进行飞行器部件连接设计时，必须掌握拧紧力矩与预紧力的匹配关系因。
由于螺栓的工况条件复杂，拧紧力矩标准制定的难度较大，国内外专门规定螺栓拧紧力矩的标准不多。随着型号质量工作的加强，航空航天飞行器型号设计单位对力矩控制技术越来越重视，呼吁开展拧紧力矩技术的研究。航天精工股份有限公司是国内生产高端紧固件
万方数据
的龙头企业，主要服务于我国的航空航天领域，有着雄厚的紧固件研发、制造和检测能力因，公司下属研究院积极响应号召，开展某飞行器部段连接用紧固件拧紧力矩与预紧力关系研究。
本文分析了某飞行器部段连接紧固件拧紧力矩与预紧力的测试原理，以M8、M10规格钛合金紧固件为研究对象，着重研究了钛合金紧固件在飞行器部段实际安装环境下的紧力矩与预紧力的对应关系，以及安装次数与扭拉系数的变化规律。试验采用扭拉试验机完成螺栓、螺母紧力矩与预紧力的性能检测，对最终使用的安装力矩技术参数进行了表征。
1试验过程 1.1测试原理
2016年第8期·航空制造技术81