飞机用自锁螺母规范

飞机用自锁螺母通用规范本文件规定了民用飞机自锁螺母(以下简称螺母)技术要求、质量保证规定及交货准备。本文件适用于螺母的设计、制造与验收。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成文件必不可少的条款，其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的应用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文AMS-QQ-P-416电镀锌、电镀镉工艺AMS2750高温测定方法AS5272干膜润滑剂AS8879螺纹基本尺寸AMS2411高温镀银ANSIV/ASQCz1.4抽样程序和特性检查表格ASTME144磁粉检查标准方法ASTME1417流体渗透检查标准方法ASTMA342磁导率试验方法MIL-A-8625铝及铝合金铬酸阳极氧化工艺MIL-DTL-5541铝及铝合金表面化学防护涂层MIL-STD-410(磁粉检查和流体渗透检查)检查人员资质MIL-P-23377耐化学药品和溶剂环氧聚酰胺铺底涂层MIL-s-81733缓蚀性封闭保护涂层复合材料MIL-s-8802整体油箱及燃油舱耐高温高附着力封闭复合材料NAS1589耐热耐腐蚀紧固件NAS9603-9624A286不锈钢六角头长螺纹紧公差螺栓NAS9703-9724合金钢六角头长螺纹紧公差螺栓MS16995不锈钢螺钉MS16997合金钢镀镉螺钉NASM紧固件试验方法盐雾紧固件试验方法振动紧固件试验方法拉伸强度紧固件试验方法应力腐蚀紧固件试验方法应力耐久性2NASM1312-31紧固件试验方法扭矩GGG-W-636扳手(套筒扳手，开口扳手和复合扳手)GGG-W-641扳手套筒(和套简、手柄、操作附件)3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。最大锁紧力矩在无轴向载荷情况下，在螺母拧入和拧出过程中出现的最大力矩。矩最大值。最大装配力矩在第一次拧入过程中，试验芯棒末端与螺母端面平齐后，在拧入第三圈过程中所测得的锁紧力矩最大值。最大拧出力矩指沿拧出方向转动处于安装位置上的螺母(或试验芯棒)所出现的最大力矩。最小拧出力矩在无轴向载荷的情况下，拧出过程中使处于安装位置上的螺母相对试验芯棒开始转动所需要的力装配到位当试验芯棒1至2扣螺纹(不包括螺栓尾端的倒角)伸出到螺母端面时。拧出过程当螺母的锁紧结构不再与试验芯棒旋合时。普通螺母产品标准中标有“常规高度”、“低高度”和“125KSIFu”的螺母抗剪型螺母产品标准中标有“薄型”或“剪切型”字样的螺母。一种清晰的沿金属品粒边界或横穿品粒的断裂。34.1.1使用温度不高于121℃的螺母螺母应按产品标准采用非不锈钢、不锈钢、铝合金、铜镍合金或铜基合金制造。对螺纹规格为.164-32及以上、热处理硬度大于等于HRC36的螺母，在其所采用的非不锈钢中，硫、磷的质量分数不得高于4.1.2使用温度不高于232℃的螺母螺母应按产品标准采用非不锈钢或不锈钢制造。对螺纹规格为.164-32及以上、热处理硬度大于等于HRC36的螺母，在其所采用的非不锈钢中，硫、磷含量不得高于0.050%。4.1.3使用温度不高于426℃的螺母螺母应按产品标准采用不锈钢制造。4.2.1尺寸和公差螺母的尺寸和公差均应符合相应产品标准或设计图样的规定。4.2.2支承面螺母支承面应垂直于螺纹轴线，支承面垂直度应满足表1的要求。螺母支承面的表面粗糙度不应大于0.0032微毫米。表1支承面垂直度WW除特殊规定外，螺母螺纹应满足AS8879中3B级的规定，收口后螺母螺纹允许有一定程度的错位或变形。螺母在润滑处理前应允许通端量规进入不少于半圈。润滑处理后，螺母应允许具有3A级螺纹的试验芯棒自由旋入其中不少于3/4圈。4.2.4托板螺母铆钉孔孔间距连接托板螺母铆钉孔的孔间距应符合产品标准或图样的规定。4.3.1非不锈钢螺母除另有规定以及硬度大于等于HRC39的情况外，非不锈钢螺母应按AMS-QQ-P-416中Ⅱ型，2类进行镀镉，并在镀镉后2小时内在190℃±14℃加热至少23小时进行除氢，热处理过程按AMS2750。硬度大于等于HRC39的螺母以及镀锌螺母应在电镀后4小时内在190℃±14℃加热至少3.5小时进行除氢。4.3.2不锈钢螺母用不锈钢制造的无镀层螺母应按ASTMA967进行钝化处理。ASTMA967的着色要求不适用于钝化后进行涂层处理或润滑处理的零件。4.3.2.1使用温度不高于426℃不锈钢螺母除另有规定，使用温度不高于426℃不锈钢螺母的螺纹应按AMS2410或AMS2411镀银。螺母的外表面或支架可以不镀银。焊接托板螺母的焊接区域不得有任何镀层。4.3.4铝合金螺母除另有规定，铝合金螺母应按MIL-A-8625进行阳极化处理，或按照MIL-DTL-5541进行化学表面处理。包铝托板螺母支架和成组游动螺母不需要进行表面处理。作为标识，规格从.112-40至.250-28的高强度铝合金常规螺母，以及规格从.112-40至.190-32的高强度铝合金剪切螺母，着绿色。当组件中螺母不可见时，组件中的可见部分着蓝色4.3.5铜基合金螺母除另有规定，铜基合金螺母应按AMS-QQ-P-416中Ⅱ型，2类进行镀镉。为防止螺母一螺栓发生咬死，可以对螺母进行润滑。润滑剂的鉴定测试报告应对润滑剂进行说明可采用固体(干膜)润滑或可溶性润滑。除4.4.1说明的情况外，当螺母润滑发生变化时，应重新进行鉴定试验。4.4.1固体(干膜)润滑当有要求时，使用温度不高于121℃的螺母和使用温度不高于232的螺母应采用不含石墨的固体(干膜)润滑剂。如果润滑剂符合AS5272中1型的要求，则润滑剂不需要进行测试；如果润滑剂不符合5AS5272中1型的要求，则润滑剂应按5.5.2的规定进行测试。固体(干膜)润滑时，预镀层可为镀镍或4.4.2可溶性润滑可溶性润滑剂的试片所用材料应与螺母相同，其表面粗糙度也应与螺母相同4.5机械性能4.5.1轴向载荷螺母应能承受表2规定的最小轴向载荷而不应出现破坏。铜螺母无需进行轴向载荷试验表2最小轴向载荷钢钢钢钢一 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一 一一 一一一一一一一一一一一一64.5.2.1扳拧力矩可扳拧的螺母应能承受表3的板拧力矩，螺母不应出现裂纹，也不应有妨碍标准套筒扳手使用的永久变形。表3板拧力矩 锁紧力矩按下列要求a)最大锁紧力矩螺母在拧入和拧出过程中，最大锁紧力矩不得超出表4和表5所给出的对应数值b)最小拧出力矩螺母在拧出过程中，最小拧出力矩不得低于表4规定的最小拧出力矩值(见5.5.3.3)。c)水久变形在室温下用最大试验芯棒和最小试验芯棒测出的螺母锁紧力矩应在表4规定的最大锁紧力矩和最小拧出力矩的范围内。表4最大锁紧力矩与最小拧出力矩一一一表5锁紧力矩8表5锁紧力矩(续)4.5.2.3拧脱力矩游动托板螺母、固定托板螺母、成组槽螺母和带保持架游动的螺母的拧脱力矩应不低于表6的规定，角型托板螺母不进行拧脱力矩测试。本试验不适用于可扳拧螺母。游动托板螺母、固定托板螺母、成组槽螺母和带保持架游动的螺母的推出力应不低于表7规定，角型托板螺母不进行推出力测试。表7推出力1一一一2一a)鉴定检验(见5.3):b)质量一致性检验(见5.4)。鉴定检验的项目及数量按表9。测试样本应与生产零件具有相同的材料和相同的生产方法。用于鉴定检验的螺母数量按表9的规定。鉴定检验记录应包含螺母所用润滑剂的完整标识(如商标)。5.3.2鉴定检验记录制造商应保存鉴定测试记录以说明其产品完全符合本规范的要求。测试记录应包括鉴定测试的实测结果。制造商也应保存对其产品进行完整描述的标明日期的产品图样。图样上应标明所有尺寸、选用材料的成分、使用的涂层或镀层、成型过程(切削加工、制标、锻造或拉引)以及热处理洛氏硬度。图样还应标明每个规格的制造商零件号。5.3.3鉴定试验的保持当产品设计、结构、材料、制造方法、热处理、表面处理、润滑、制造商零件号或标识的每次更改时，均需要进行重新鉴定。表9鉴定试验项目及种类333拧脱(不适用于角型托板螺母)5555.4质量一致性检验质量一致性检验的试验项目按表11。抽样时应按照方案A、B、C、D要求随机抽取螺母应成批提交检验，每批应有同一类型、同一直径和同一炉热处理材料以相同的工艺过程和热处理方式的螺母组成。5.4.1.2抽样方案A产品特性检查的样本大小应符合ANSI/ASQCZ1.4的下列要求，具体抽样方案见表10。000对于轴向载荷试验，样本应按本规范表12或表13抽取。对于磁导率试验，样本应按本规范表13抽取。对于锁紧力矩、拧脱力矩和推出力试验，样本应按本规范表13所示的抽样方案抽取。接收门限数和拒收门限数应分别用于锁紧力矩、拧出力矩和推出力测试的各个子项，也就是说，如果螺母在这些检查中任何一项不合格都判为不合格。对于不连续性试验，样本应按ANSWASQCZ1.4的S-3标准随机抽取。按5.5.4进行不连续性缺陷检查时，螺母的任何样本不满足图4和表8的要求都导致批次拒收。拧脱(不适用于角型托板螺母)推出力(不适用于直角托板扳拧螺母)表12变量抽样方案57表13特性抽样方案500005.5检查方法螺母的材料、工艺、尺寸、设计与结构以及表面质量应符合产品标准及本规范的相关要求5.5.1.1支承面垂直度将螺母安装到螺纹最短长度等于螺母高度、螺纹精度等级为3A的螺栓上。将螺母拧紧到支承面与测试平台接触后，用塞尺测量支承面垂直度，如图1所示，结果应满足4.2.2的要求。图1支承面垂直度示意图5.5.1.2托板螺母铆钉孔孔距托板螺母柳钉孔孔距可以采用合适的量规或采用图2示装置测定，结果应满足4.2.4的要求试验后，将紧固件拆开，用所选润滑剂进行润滑的紧固件与用AS5272中1型润滑剂进行润滑的紧固件相比，紧固件非结合面和结合面上的腐蚀都不得有明显的差异。5.5.2.3膜层接触油漆时的变化腐蚀试验样件应采用与5.5.2.2中b和c相同的铝合金材料和热处理工艺，并涂以符合MIL-P-23377中2类的两种铺底漆膜。按NASM1312-1的要求对该组件进行96小时盐雾试验。试验后，用所选润滑剂进行润滑的紧固件与用AS5272中1型润滑剂进行润滑的紧固件相比，漆膜的腐蚀、起泡程度或漆膜的附着力性能不得有明显的差异。5.5.2.4膜层对封闭材料的影响除了紧固件应采用符合MIL-S-8802和MIL-s-81733的封闭材料外，腐蚀试验样件应采用与5.5.2.2中b和c相同的铝合金材料和热处理工艺。应对每一种封闭材料分别制作一块试板。在使用封闭材料以前，紧固件和试板应用按表14配制的清洗剂漂洗干净。漂洗干净以后，用洁净无油的布擦干按NASM1312-1的要求对组件进行96小时盐雾试验。试验后，用所选润滑剂进行润滑的紧固件与用AS5272中1型润滑剂进行润滑的紧固件相比，封闭材料附着力性能不得有明显差异。表14清洗剂成分5.5.2.5膜层对铝制紧固件耐应力腐蚀性能的影响将紧固件的润滑膜层去除后，露出基体金属，将紧固件组件安装到铝合金试片上，并施加90000psi的预紧力，按NASM1312-1的要求对该组件进行96小时盐雾试验。试验后在10倍下放大检查，紧固件不得出现裂纹5.5.2.6可溶性润滑剂的可去除性将与紧固件具有相同材料和相同表面处理的涂有可溶性润滑剂的试板没入表XII规定的清洗剂中10min±1min,然后用洁净的布料擦干。以上过程获得的所有润滑剂，如果不能从面板上去掉，则判为不合格。5.5.3.1轴向载荷按NASM1312-8进行试验。试验芯棒螺纹按表15,螺纹按AS8879,材料选用热处理强度达到a)鉴定试验对于最高使用温度不超过121℃的螺母，直接在室温下进行试验，直至螺母/试验芯棒组件破对于最高使用温度不超过232℃的螺母，试验前取3件应在232℃保温6小时，冷却到室温后再进行试验，直至螺母/试验芯棒组件破坏。对于最高使用温度不超过232℃的螺母，试验前取3件应在426℃保温6小时，冷却到室温后再进行试验，直至螺母/试验芯棒组件破坏。轴向载荷试验结果应满足4.5.1的要求。b)质量一致性检验在室温下进行试验，螺母无需加载到破坏，结果应满足4.5.1的要求。铝 一一 b bb 66 b b 5.5.3.2板拧力矩试验芯棒应采用符合AS8879中3A精度的钢制螺栓常规螺母应采用符合GGG-W-641规定的工具施加表3规定的扳拧力矩。常规螺母还应采用开口扳手与钢套对拧到表3中规定的尺寸规格不超过.625的抗剪型螺母的扳拧力矩数值。使用的开口扳手和套筒扳手应符合GGG-W-636-I型一I类和IV型。影响螺母正常装配和拆卸的变形是产品判定不合格的依据。5.5.3.3锁紧力矩锁紧力矩测试应在螺母不受轴向载荷的情况下进行，试验期间螺母温度不应超过室温24℃以上。试验过程中不得更换试验芯棒，除非试验芯棒螺纹同轴度无法满足测试要求。每次试验更换试验芯棒的次数不得超过1次。a)最大锁紧力矩、最小拧出力矩和永久变形测试用试验芯棒最大锁紧力矩、最小拧出力矩和永久变形试验芯棒按表15,螺纹按AS8879中3A级精度。合金钢螺母、铜基合金螺母和铝合金螺母选用合金钢镀镉的试验芯棒；不锈钢螺母和镍一钢合金螺母选用不锈钢芯棒。b)室温下的最大锁紧力炬对于这一测试，装配进行到螺栓的1至2扣螺纹——不包括螺栓末端的倒角穿过螺母末端即视为装配到位。对于螺母末端不可见的场合如封闭型盲端螺母或盖形螺母以及锁紧装置不在螺母末端的场合，螺栓的螺纹应突出螺母锁紧装置最少1扣到最多2扣。1)最高使用温度不高于121℃、232℃、426℃螺母最大锁紧力矩将螺母安装到试验芯棒上，反复拧入、拧出15次，记录第1、7、15次拧入过程中的最大锁紧力矩和拧出过程中的最大拧出力矩。使用温度不高于232℃的铝合金螺母只进行1次拧入拧出，记录拧入过程中的最大锁紧力矩和拧出过程中的最大拧出力矩。c)最小拧出力矩5.5.3.3.a)所述方法测试的最小拧出力矩应在相应的螺栓或螺柱突出螺母1扣到最多2扣的范围内测量。对于螺母末端不可见的场合如封闭型盲端紧固件或盖形螺母以及锁紧装置不在螺母末端的场合，螺栓的螺纹应突出螺母锁紧装置1扣到最多2扣。1)最高使用温度不高于121℃、232℃、426℃螺母拧出力矩当进行最大锁紧力矩测试时，记录第1、7、15次拧出过程中的最小拧出力矩。使用温度不高于232℃的铝合金螺母只进行1次拧入拧出，记录拧出过程中的最小拧出力矩。室温下将3件螺母安装到最大实体芯棒进行拧入，拆卸后在最小芯棒上进行拧出。对于1次使用的铝合金螺母，3件螺母应在最大实体芯棒上进行拧入拧出，另取3件同一批次的螺母应在最小实体芯棒上进行拧入拧出将最大实体芯棒拧入螺母并使至少3扣螺纹露出螺母端面。记录第3圈拧入过程中的最大锁紧力矩。然后将螺母从试验芯棒上卸下。最大锁紧力矩不应超出表3规定的最大值。最大实体状态的芯棒螺纹应满足AS8879相关要求，其中径应符合表16的规定，并应采用单一要素中径量规进行测量将最小实体芯棒拧入拆卸下的螺母并使至少3扣螺纹露出螺母端面。记录在拆卸方向上使螺母转动所需的拧出力矩。拧出力矩不应超出表3规定的最小值。最小实体状态的芯棒螺纹应满足AS8879的相关要求，其中径应符合表16的规定，并应采用单一要素中径量规进行测量。e)加热并与最高温度下保温后在室温下的锁紧力矩测试i)最高使用温度不超过232℃、426℃螺母测试将螺母安装到试验芯棒上，记录最大装配力矩：在规定的温度下保温6小时，冷却到室温后进行拆卸，记录最大拧出力矩。将测试螺母反复拆装14次，在第7和15次拧入拧出过程中记录最大装配力矩和最大拧出力矩。将螺母安装到一件新的试验芯棒上，记录最大装配力矩，并在规定的温度下烘烤1小时，冷却到室温后进行拆卸，拆卸过程中最大拆卸力矩。ii)最高使用温度不超过121℃螺母测试将螺母安装到试验芯棒上，记录最大装配力矩：在规定的温度下保温3小时，冷却到室温后进行拆卸，记录最大拆卸力矩。将螺母安装到一件新的试验芯棒上，记录最大装配力矩，并在规定的温度下烘烤1小时，冷却到室温后进行拆卸，拆卸过程中最大拆卸力矩。i)最高使用温度不超过232℃、426℃螺母测试最小拧出力矩应在第1、7、15和最后一次拧出过程中测量和记录。ii)最高使用温度不超过121℃螺母测试最小拧出力矩应在第1次和最后一次拧出过程中测量和记录。表16永久变形测试用中径尺寸123456表16永久变形测试用中径尺寸(续)螺母的拧脱试验应按NASM1312-31的规定进行，试验时螺母应无轴向载荷，结果应满足4.5.2.3的要求。成组游动螺母和托板螺母应安装到6.35毫米厚的钢夹层上。成组游动螺母应装配在鲷夹层相当于标准双耳托板螺母铆钉孔的位置上或两相邻螺母之间较小距离的一半处。钢夹层中心孔的位置应与螺母螺纹同心，其直径应等于公称螺纹直径+最小径向游隙×2。带保持架的游动螺母应安装到规定厚度的2024—T3铝合金夹层上5.5.3.5推出力将螺母从任意托板螺母或成组游动螺母保持架中顶出或从带保持架的游动螺母保持架中顶出所需要的最低载荷不得低于表7给出的值。对于托板螺母或成组游动螺母，影响轴向永久变形所需要的最小载荷，在测试板和螺母基面之间的螺纹中心线上测量不得低于表7给出的值。测试用的螺母应按5.5.3.4的方法准备，顶出芯棒或顶出装置应具有一个直径至少等于螺纹直径。螺母的振动试验按NASM1312-7的规定进行。在30000周次以下不得出现失效。若规格.500或.500以下的同品种的螺母已经通过振动试验，规格.500以上的螺母则可不再进行振动试验。a)振动测试准备应在室温下按NASM1312-7的规定将5件螺母与螺栓进行装配，安装力矩按表17。试验前反复拆装4次。应补充将5件使用温度不高于232℃的螺母和5件使用温度不高于426℃的螺母安装到合适的螺栓上，分别在232℃和426℃保温6小时，并空冷至室温。然后在报动前反复拆装4次。最高使用温度不高于250下的螺母不需要进行加热b)振动测试方法在整个试验过程中，组件应在试验装置的整个槽长范围内往复移动。试验应进行30000个循环。如果螺母从螺栓上脱落，则应停止试验。应放大10倍检查螺母的裂缝情况。在下列情况下应认为螺母为不合格1)螺母在试验过程中出现任何结构失效(如结构断裂、锁紧嵌件脱出)或裂缝(不包括螺栓的失效):2)在30000次循环过程中或30000次循环结束过后，任何螺母从螺栓上完全脱落、或用手可以将螺母完全拧到螺栓上或从螺栓上完全拧下来；3)螺母和螺栓之间的相对转动超过360°。表17振动试验要求555555注：不锈钢螺母用NAS96XX系列螺栓。可以用不同形状的等5.5.4不连续缺陷螺母的不连续缺陷。如折叠、发纹和夹杂物应用下列方法之一进行测定，除非目视检查显示没有必要再做这种测试。出现裂缝的螺母应拒收(见图3和图4)。按照检验人员的意见，如果不连续缺陷引起拒收，则代表样本应从出现不连续缺陷的那些螺母中抽取。这些螺母应进一步进行显微检查以确定不连续缺陷是否符合这里规定的范围。在表8所列合格范围内的不连续缺陷不得引起拒收。多零件螺母如成组游动螺母和游动铆螺母应在组装前检查。如果多零件螺母是在组装后进行热处理，则按照制造商的意愿，该螺母可以作为整体进行检查。成组游动螺母和固定螺母二者或二者之一出现裂缝的，应拒收图3自锁螺母础粉检查或荧光渗透检查的可接收缺陷成生其发敏、垂或图4自锁螺母磁粉检查或荧光渗透检查的不可接收状态5.5.4.1非不锈钢螺母检查方法磁粉检查按ASTME1444进行。这种检查应紧接在任何会对被检查零件工作性能产生负面影响的工艺过程之后对。190或更大螺纹规格的成品螺母进行。进行这些螺母的磁粉检查应采用径向方法。磁场应垂直于螺