航空緊固件尺寸快速測(cè)量法及力矩扳手使用事項(xiàng)

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航空緊固件尺寸快速測(cè)量法及力矩扳手使用事項(xiàng)

1、什么是緊固件力矩?

力矩,是力(F)和力臂(L)的乘積(M)。對(duì)于航空緊螺紋固件,需要使緊固件之間有合適的接觸來(lái)克服兩個(gè)獨(dú)立部件之間的張力或者剪力,同時(shí)不能損壞緊固件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因此,對(duì)螺紋緊固件設(shè)定合適的力矩就顯得尤為重要。設(shè)定力矩或者打力矩時(shí),就需要使用力矩扳手。

2、航空緊固件都有哪些呢?

(1)螺栓

螺栓可以將兩個(gè)或者更多的部件固定在一起,大部分螺栓頭部是六邊形或者十二邊形。螺栓的尺寸通過(guò)桿長(zhǎng)和直徑確定，按照累紋齒牙間距的不同,又可分為粗牙螺紋螺栓和細(xì)牙螺紋螺栓。在實(shí)際應(yīng)用中,力矩的大小只和螺栓的直徑和螺紋的齒牙類(lèi)型有關(guān)。一般情況下,不同型號(hào)螺栓的直徑間隔為1/16;螺紋齒牙用每英寸的數(shù)量來(lái)表示。圓圈中的螺紋尺寸0.375-24意味著這個(gè)螺栓的直徑是3/8,每英寸螺紋的齒牙是24個(gè)。而當(dāng)我們拿到一個(gè)螺栓時(shí),如何能夠快速確定螺栓的尺寸呢?

我們知道常用的開(kāi)口扳手的尺寸間隔一般也是1/16,因此用合適的開(kāi)口扳手卡住螺桿,可以很快確定螺栓的直徑。

而對(duì)于齒牙尺寸的確定,就需要用到專用工具螺紋牙規(guī)(screwpitchgage)或者螺距規(guī)(見(jiàn)圖4)。螺紋牙規(guī)由很多薄片組成,每個(gè)薄片上的齒牙都和某一尺寸的螺紋齒牙相互補(bǔ)。測(cè)量時(shí),將牙規(guī)的齒形鋼片卡在螺栓上,如果不密合,就換一片,直到密合為止。

(2)螺釘

螺釘是在飛機(jī)上使用較為廣泛的另—種帶螺紋的緊固件,其結(jié)構(gòu)與螺栓類(lèi)似,它與縲栓的主要區(qū)別是制作材料的強(qiáng)度低,因此幾乎不用在承力結(jié)構(gòu)上。

飛機(jī)結(jié)構(gòu)上常用的螺釘有三種,即廣泛使用的機(jī)械螺釘、強(qiáng)度性能和縲栓接近的結(jié)構(gòu)螺釘和常用在輕便材料上的自攻螺釘。

(3)螺帽

螺帽是另外—種常用的螺紋緊固件,常與螺栓和螺釘配合使用。

在飛機(jī)上,特別是在一些高震動(dòng)區(qū)域,起落架發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)域,必須要采取一些方式防止其意外松動(dòng)或者脫落。常用的方法有安裝開(kāi)口銷(xiāo),打保險(xiǎn)絲和使用自鎖螺帽。對(duì)于開(kāi)口銷(xiāo)螺帽,不能為了強(qiáng)求螺帽的合適安裝位置而隨意更改力矩。應(yīng)當(dāng)嘗試更換不同的墊片從而在合適的安裝位置獲得符合要求的力矩。

而對(duì)于自鎖螺帽,必須將螺帽擰到位以后,再開(kāi)始打力矩。此外,由于自鎖螺帽的自鎖能力使得其自身具有不可忽視的毛力矩,即需用較大的扭力才能將螺帽擰到位。因此,在打力矩時(shí),必須要將毛力矩和目標(biāo)力矩值相加,才能獲得正確的力矩值。對(duì)于毛力矩的測(cè)量,有很多種方法。最常用的是將自鎖螺帽擰到露出齒牙,然后使用偏轉(zhuǎn)梁式或刻度盤(pán)式力矩扳手緩慢帶緊自鎖螺帽,從而在刻度盤(pán)上獲得毛力矩的讀數(shù)。而對(duì)于可重復(fù)使用的自鎖螺帽,需要對(duì)其自鎖能力進(jìn)行測(cè)量,從而判斷該自鎖螺帽是否能夠再次使用。

(4)墊圈

墊圈為螺帽提供了支撐面,同時(shí)也為螺帽和螺栓提供了合適的夾緊段長(zhǎng)度。同時(shí)它也常用來(lái)調(diào)整開(kāi)口銷(xiāo)螺帽的安裝位置。此外,它還可以增加螺母和構(gòu)件之間的張力,從而防止螺帽因震動(dòng)而松動(dòng)。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中常用到三種墊圈——大面積墊圈、自鎖墊圈和特殊墊圈。

3、力矩扳手的使用注意事項(xiàng)

力矩扳手是貴重的精密儀器。為了能夠?qū)崿F(xiàn)航空維修的規(guī)范化并且延長(zhǎng)力矩扳手的使用壽命,以下幾點(diǎn)需要注意。

(1)力矩扳手不能用于拆卸

力矩扳手是一種計(jì)量器具,特別是業(yè)內(nèi)普遍使用的機(jī)械預(yù)置式力矩扳手,只能用于在擰緊螺絲時(shí)確定扭矩,絕不能作為拆卸工具去擰松已經(jīng)緊固的螺絲。雖然有些力矩扳手可以通過(guò)棘輪的撥片切換為逆時(shí)針操作,但僅能用于擰出已經(jīng)松脫的螺絲。螺紋在緊固狀態(tài)下的靜摩擦力遠(yuǎn)大于松脫狀態(tài)下的動(dòng)摩擦力,特別是螺絲安裝一段時(shí)間后,松開(kāi)螺絲所需要自勺扭矩遠(yuǎn)大于擰緊時(shí)的扭矩(可達(dá)到1.5倍),反向使用容易使扳手內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞,導(dǎo)致無(wú)法正常使用。有的力矩扳手,如刻度盤(pán)式力矩扳手可以雙向測(cè)量扭矩,但逆時(shí)針操作并不是用來(lái)擰松螺絲的,而是用來(lái)擰緊反向螺紋的。因此,在拆卸螺絲時(shí),應(yīng)當(dāng)先使用普通扳手?jǐn)Q松,再用力矩扳手或棘輪扳手提高拆卸速度。

(2)選擇正確的量程

力矩扳手都有扭矩范圍,稱為量程。為了防止對(duì)扳手和零件的損害,在使用力矩扳手前,務(wù)必正確了解扳手的使用量程。一般來(lái)說(shuō),選擇力矩扳手時(shí),最好是工作值在該扳手量程的20%-80%之間,這樣可以確保扳手內(nèi)部結(jié)構(gòu)不會(huì)經(jīng)常觸及臨界點(diǎn),增加扳手的使用壽命,保證長(zhǎng)期使用的精確度。

(3)保持正確的施力過(guò)程

在對(duì)力矩扳手施力前,務(wù)必要確保扳手頭和緊固件接觸緊密,手持的部位應(yīng)在扳手手柄后端,同時(shí)鎖上調(diào)節(jié)旋鈕。打力矩的過(guò)程中,越是接近預(yù)置扭矩越是應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)均勻緩慢用力,不可以使用中力,以免超出標(biāo)準(zhǔn)扭矩。達(dá)到預(yù)置扭矩后,應(yīng)立即停止用力。如果對(duì)緊固件施加的力矩超過(guò)了所要求的力矩值,應(yīng)當(dāng)先將緊固件擰松,然后重新打力矩。此外,為了確保力矩符合要求,應(yīng)該至少再做兩次力矩檢驗(yàn)。

(4)使用后及時(shí)歸零

對(duì)于拖跳式力矩扳手,在使用前都需要對(duì)力矩值進(jìn)行預(yù)設(shè)。在使用后對(duì)其及時(shí)歸零有利于避免內(nèi)部彈簧發(fā)生塑性形變,從而延長(zhǎng)力矩扳手的使用壽命并有利于保持力矩扳手的精度。對(duì)于在設(shè)計(jì)上不能歸零的力矩扳手,應(yīng)當(dāng)在使用后歸位到最小零刻度。

(5)輕拿輕放

力矩扳手是精密儀器,精度容易受到震動(dòng)的影響。為了能夠使力矩扳手保持精度,延長(zhǎng)使用壽命,在使用中務(wù)必要輕拿輕放。對(duì)于有包裝盒的力矩扳手,應(yīng)在運(yùn)輸過(guò)程中將力矩扳手放置于包裝盒內(nèi)。

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