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航空航天飛行器緊固件非常廣泛,其性能要求非常嚴(yán)格,是地面機(jī)器所不能相比的。最主要的要求是重量輕,強(qiáng)度高,工作性能和物理性能穩(wěn)定可靠,抗振動(dòng),放松性能都要要個(gè)執(zhí)行。詳細(xì)特點(diǎn)是:
1、緊固件用量很大一架中型飛機(jī)用各種類型的緊固件可達(dá)(2~3)百萬個(gè),現(xiàn)代飛機(jī)所用緊固件的總重量可占飛機(jī)總重的5~6%,飛機(jī)的載重能力即有效載荷是重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)之一,一般為飛機(jī)總重的20~30%,如果在緊固件連接方面能減輕相當(dāng)于飛機(jī)總重的1%的重量,則對(duì)飛機(jī)的載重能力將有很大的貢獻(xiàn)。
2、對(duì)連接的承載能力要求很高特別是高強(qiáng)度與重量的矛盾十分尖銳。顯然,第一點(diǎn)提出的重量問題,只有在提高連接的承載能力的前提下才能解決。在航空航天器(包括發(fā)動(dòng)機(jī))上,鋁、鎂合金的零部件很多,許多連接要承受沖擊、振動(dòng)和變載,不少連接要在高溫或低溫下工作,今年又有新材料即鈦合金的被連接件和連接件的使用。這些都是為提高連接的承載能力帶來不少新的、特殊的問題。航空航天機(jī)械用的高強(qiáng)度螺栓的抗拉強(qiáng)度比一般機(jī)械或建筑鋼結(jié)構(gòu)用約高50%,這是解決提高承載能力例子之一。研制新結(jié)構(gòu)、新材料的緊固件,研究新的提高連接強(qiáng)度的工藝措施,也是為這目的。10多年前國外某大型飛機(jī)由于采用新材料和新結(jié)構(gòu)的螺栓、螺母和鉚釘等,使其結(jié)構(gòu)重量減輕了4%,這是一個(gè)有成效的實(shí)例,也反映了航空航天緊固件連接的一個(gè)特點(diǎn)。
3、要求有多種緊固件結(jié)構(gòu)形式去適應(yīng)被連接件的結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)多種材料構(gòu)件的不同特性和復(fù)雜的受力與傳力方式航天機(jī)械用的緊固件類型多,品種多,尤其是特殊結(jié)構(gòu)形式多,主要就是由于這個(gè)緣故。
4、適應(yīng)連接處不寬敞甚至難以接近的情況航空航天器及其發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊,又要服從外形的要求,是可利用的連接安裝空間狹窄,開敞性不夠,個(gè)別難以接近,有些連接只能從它的一面進(jìn)行安裝,這都要求緊固件的結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng),因而研究、發(fā)展了多種特殊結(jié)構(gòu)的緊固件和相應(yīng)的安裝工具。
5、對(duì)連接的安裝質(zhì)量要求普遍提高要求連接中各個(gè)連接件的安裝準(zhǔn)備妥善和施力均勻性好。對(duì)于螺栓連接要求嚴(yán)格控制預(yù)緊力,要求連接安裝質(zhì)量的檢查既方便又可靠。由于緊固件用量很大,安裝速度也是一個(gè)突出的問題,由于航空航天器具有薄壁結(jié)構(gòu)與鈑金結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),安裝時(shí)為補(bǔ)償構(gòu)件尺寸誤差積累或變形而要求的連接位置調(diào)整與補(bǔ)償還帶來專門的問題。
6、連接的防松問題許多連接承受著沖擊、振動(dòng)和變載,連接松動(dòng)的機(jī)制不完全相同,更使這個(gè)問題復(fù)雜化。
7、大量使用受剪螺栓連接由于航空航天器組成構(gòu)件的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和傳力特點(diǎn),大量采用了受剪螺栓連接,這與一般機(jī)械大量采用抗拉螺栓連接不同,由此引出了許多連接結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的問題,連接的安裝和強(qiáng)化問題。
8、航天器的緊固件連接使用壽命都很短。
以上這些特點(diǎn),應(yīng)該充分體現(xiàn)到航空航天緊固件連接的研究、設(shè)計(jì)、制造、使用和標(biāo)準(zhǔn)化工作中。
航空航天器緊固件連接的發(fā)展,與一般機(jī)械緊固件連接的發(fā)展有密切的關(guān)系。一般機(jī)械用緊固件的類型、品種多,用量大,對(duì)緊固件技術(shù)的發(fā)展起了重要作用。航空航天器及其發(fā)動(dòng)機(jī)上,有不少一般機(jī)械用的緊固件,而專為航空航天器及其發(fā)動(dòng)機(jī)研制的緊固件也有不少應(yīng)用到一般機(jī)械上。這兩方面緊固件技術(shù)領(lǐng)域的交流、協(xié)作和互相促進(jìn),過去是緊固件技術(shù)發(fā)展過程中豐富的內(nèi)容和強(qiáng)力的因素,今后也必然如此。
緊固件展-2017第十八屆廣州國際緊固件及設(shè)備展覽會(huì)-巨浪展覽-The 18th China(Guangzhou)Int’l Fastener & Equipment Exhibition
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