飞机标准件选用要求研究Requirements of the standard parts selection for aircraft

飞机标准件选用要求研究Requirements of the standard parts selection for aircraft

肖瑾

中国特种飞行器研究所    湖北荆门   448035

摘要:  本文论述了飞机标准件选用要求，包括标准件选用原则，紧固件详细选用要求，紧固件外其他常用标准件的选用要求等。

关键词:  飞机；标准件；紧固件

1概述

一架飞机完成全部组装需要几万甚至几十万个的标准件，标准件选用的合适与否,直接影响相关零部件的结构安全及承载能力,甚至影响整架飞机的性能和飞行安全性，因此对标准件选用的相关要求进行研究是很有必要的。

2标准件选用原则

   飞机标准件选用原则如下：

a)标准件的选用应考虑安全性；

b)根据标准件的使用环境和设计要求，参考以往同类产品的结构和标准件使用情况，确定标准件的类型、性能等级、表面处理和尺寸规格等参数；

c)应尽量减少和压缩标准件的品种和规格，提高通用化程度；

d)标准件防腐蚀要求：

1)M8以下（含M8） 优先选用304或316系列不锈钢国标件；

2)紧固件装配中应充分考虑金属或合金的电偶序，采取适当的防护措施；

3)五金件如门锁、铰链、搭扣、插销、气杆等应选用不锈钢件；

4)接插件外壳材料要求耐蚀、结构要求密封，所有接插件与其后面的电缆连接处均采用灌封形式或包封形式密封。

3详细选用要求

3.1螺栓详细选用要求

3.1.1  六角头螺栓便于用扳手拧紧，可获得较大的预紧力，应用最广。用于内部结构、空间开敞、扳手转动较方便之处。

3.1.2  六角头螺栓用于抗压强度较低的组合件中承受拉力，小六角头螺栓用于抗压强度较高的组合件中承受剪力或拉力。螺栓的强度破坏载荷按HB1-217，受剪螺栓在选择螺栓长度时，要计算螺纹在夹层中的位置（见HB0-1）。

3.1.3圆柱头螺栓头部尺寸较小，所占空间亦小，宜用于不能用扳手的部位或需要使头部陷入结构内。多用于设备、成品、附件的固定。螺栓直径不大于10mm。

3.1.4扁圆头螺栓一般用于结构夹层强度低，需要增加承压面积的内部结构或低速飞行器的外蒙皮及座舱地板的固定等。螺栓直径不大于8mm。

3.1.5半圆头螺栓与扁圆头螺栓相比高度稍高，外径较小，用于内部结构连接。如卡箍、角盒、支架等的固定。螺栓直径不大于10mm。

3.1.6  90°、100°沉头螺栓多用于飞行器的外蒙皮以及内部结构不容许螺栓头凸出表面的连接。多用于蒙皮口盖的安装。

3.1.7  120°沉头螺栓多用于飞行器薄蒙皮的紧固，螺栓直径不大于10mm。

3.1.8内六角头螺栓，头部小，可用于空间小、无法用普通扳手或套筒扳手处。

3.2螺钉详细选用要求

3.2.1六角头螺钉可用扳手拧紧，拧紧力较大，可以承受一定的轴向载荷。

3.2.2圆柱头螺钉和半圆头螺钉用于内部结构上，如仪表、成品附件的安装固定等。

3.2.3扁圆头螺钉头部高度较小，用于内部要求平滑而夹层较薄又不能锪窝的表面上，如软油箱舱的玻璃布层压板的固定及蒙皮上小口盖的固定。

3.2.4沉头螺栓用于蒙皮的固定和口盖的固定。

3.2.5钛合金螺钉适用于钛合金结构的连接或复合材料结构的连接。

3.2.6紧定螺钉主要用来固定零件的相对位置。

3.2.7自攻螺钉适用于受力较小的板件固定，空间限制不能安装螺母的地方。

3.3螺母详细选用要求

3.3.1六角螺母便于用扳手拧紧以获得较大的拧紧力矩，在飞机上应用较广。

3.3.2六角螺母、六角槽形厚螺母、六角自锁螺母，由于厚度和放扳手处尺寸较大，承压面积大，一般用于承拉或拉剪复合作用的连接处。

3.3.3小六角扁螺母、六角槽形扁螺母、小六角扁自锁螺母主要用于受剪部位。

3.3.4托板自锁螺母用于无法用一般螺母固定的地方，一般用于口盖口框的内部结构和成品的安装固定。

3.3.5游动自锁螺母，用于调整口盖与口框螺钉孔中心位置的关系，以便消除装配误差。

3.3.6气密自锁螺母，用于有气密要求的连接，又便于调整被连接件孔的中心，有利于装配。

3.3.7抗剪型高锁螺母，结构小，重量轻，有较高而稳定的夹紧力和锁紧性能，一般用于较重要的连接。球面高锁螺母，可与螺栓配合在变剖面的斜面上使用。

3.4垫圈详细选用要求

3.4.1连接件表面是斜面或圆弧面，利用四方斜面垫圈或球面垫圈垫平，便于连接固定。并可调整螺母支撑面的贴合度，保证螺栓、螺母同轴度达到良好的受力情况。

3.4.2单（双）耳托板自锁螺母垫片与单（双）耳托板自锁螺母配合使用，调节夹层厚度，保证螺栓拧紧。

3.4.3密封结构垫圈和钢纸板垫圈用于连接处的密封或起电绝缘作用。

3.5铆钉详细选用要求

3.5.1铆钉一般用于受剪较大的金属夹层的铆接。

3.5.2平锥头和半圆头铆钉一般用于内部结构上。

3.5.3扁圆头铆钉多用于蒙皮较薄、不允许划窝，而要求有尽量低的铆钉头处，如油箱、机尾罩等，扁圆头铆钉也多用于低速飞机表面。

3.5.4沉头铆钉用于零部件表面需要平滑地方，不允许铆钉头凸出表面，如机身、机翼、尾翼蒙皮表面，其中

120°沉头铆钉用于蒙皮较薄地方，90°沉头铆钉用于蒙皮较厚地方，如暴露于气流表面的蒙皮、口盖、整流罩等。

3.5.5空心铆钉用于操纵拉杆等管形件的连接。半空心铆钉只适用于受力不大的附件铆接，如金属薄片与非金属材料的铆接。螺纹空心铆钉用于受力较小，而结构不开敞的地方。

3.5.6管状铆钉用于受力不大的空心零件和非金属夹层的铆接。

3.5.7抽芯铆钉用于结构不开敞部位。拉丝型抽芯铆钉夹紧力高，能消除结构间的空隙，对夹层厚度适应性强，并具有高疲劳性能和耐振性能。

3.6衬套详细选用要求

3.6.1支撑衬套用于受力较小的支撑处，尼龙衬套用于温度-50℃~80℃。

3.6.2带凸肩压入衬套用于重要叉耳接头或摇臂。

3.6.3九级衬套用于松动配合。

3.6.4压入衬套用于重要的单耳接头或摇臂。

3.7卡箍详细选用要求

3.7.1卡箍、悬挂卡箍、双面（单面）固定的弓形卡箍用于导管、电缆与机体的安装固定。

3.7.2带垫的夹紧卡箍用于重要受力部位导管与机体的安装固定。

3.7.3尼龙卡箍用于电缆、导线束的固定。

3.7.4螺旋窄带卡箍主要用于压力不超过785kPa的密封连接处金属导管与胶管的连接固定。

3.8弹簧详细选用要求

3.8.1在常温（-60~+60）℃条件下工作的二、三类及Ⅱ、Ⅲ级精度的压缩和拉伸弹簧，选择琴钢丝和65Si2MnWA合金钢丝绕制的标准件。

3.8.2在常温（-60~+60）℃条件下工作的一、二类及Ⅰ、Ⅱ级精度的压缩和拉伸弹簧，选择50CrVA合金钢丝绕制的标准件。

3.8.3循环次数≥105时，应选择50CrVA或不锈钢丝绕制的标准件。

3.8.4采用喷丸处理或加温加荷处理的弹簧，最好采用不锈钢丝绕制的标准件，也可采用65Si2MnWA及50CrVA合金钢丝绕制的标准件。

3.11  其他

其他未列出的标准件的选用参考具体标准选用。

4结论

在标准件选用的过程中，需要综合考虑各类标准件的适用范围，根据不同的部件和部位选择适用的标准件，考虑使用部位的载荷和受力情况，根据标准件的强度值作出尺寸和数量的选择，根据使用环境的不同选择材料和表面处理方法。

参考文献：

[1] 王南寿，郑作棣，王喜力等 . 飞机设计手册 [M]北京：航空工业出版社，1996.