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防盜螺栓類緊固件

  在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)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(tǒng)等,在安裝過程中都需進(jìn)行力矩控制,以避免在連接后造成復(fù)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(fù)合材料結(jié)構(gòu)中的安裝,由于復(fù)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(jìn)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(dǎo)致的對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)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(fù)合材料結(jié)構(gòu)用螺栓/螺母組件進(jìn)行了重新設(shè)計,開發(fā)出了艾迪2型螺栓緊固系統(tǒng)。該緊固系統(tǒng)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(yīng)增加了3個凸起,在安裝過程中通過專用工具進(jìn)行螺栓與螺母的旋合,當(dāng)預(yù)緊力矩達(dá)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(dāng)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(xiàn)螺栓與螺母之間的可靠鎖緊并對工件形成預(yù)緊。艾迪2型螺栓除了使用帶有內(nèi)螺紋的艾迪螺母,也可使用艾迪擠壓環(huán)帽與之配套。與其他螺栓/斷裂環(huán)帽或螺母緊固件系統(tǒng)相比,艾迪2型螺栓緊固系統(tǒng)具有重量輕、性能高、避免咬合等特性,在國外多種機(jī)型上得到使用。

  鈦合金高鎖螺栓,是由原Hi-shear公司開發(fā)的一種用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)雙面安裝的鈦合金緊固件,它具有可控預(yù)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(yīng)用于機(jī)身、機(jī)翼、垂尾、平尾、方向舵等部位的開敞部位的連接。最早開發(fā)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(fā)一種可用于金屬結(jié)構(gòu)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(chǔ)上開發(fā)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(jié)構(gòu)重量10%以上。在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中使用高鎖螺栓,其配套高鎖螺母應(yīng)選用防腐蝕的普通型、密封型、可調(diào)型高鎖螺母等。

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