GBT 43924.2-2024 航空航天 MJ螺纹 第2部分：螺栓和螺母螺纹的极限尺寸标准立项发展报告

航空航天MJ螺纹第2部分：螺栓和螺母螺纹的极限尺寸标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:AerospaceMJThreads,Part2:LimitDimensionsforBoltsandNutsThreads摘要航空航天工业作为高端装备制造业的顶端领域，对紧固连接件的精度、可靠性和互换性提出了极为严格的要求。MJ螺纹作为航空航天领域专用的螺纹体系，相较于普通公制螺纹具有更大的牙底圆弧半径和更高的疲劳强度，是保障飞行器结构连接安全的关键基础要素。本报告围绕国家标准GB/T43924.2-2024《航空航天MJ螺纹第2部分：螺栓和螺母螺纹的极限尺寸》的立项背景、编制过程、技术内容及其行业意义展开系统论述。该标准于2024年4月25日发布，2024年8月1日正式实施，采用修改采用国际标准ISO5855-2的技术路线，结合我国航空航天制造实际进行了本土化适配。报告指出，该标准的发布填补了我国在航空航天MJ螺纹极限尺寸领域国家标准的空白，为螺纹紧固件的设计选型、加工制造、质量检测及国际对接提供了统一的技术依据，对提升我国航空航夭紧固件的国产化水平和国际竞争力具有重要的支撑作用。关键词：航空航天；MJ螺纹；极限尺寸；螺栓；螺母；标准国际化；紧固件Keywords:Aerospace;MJThread;LimitDimensions;Bolts;Nuts;StandardInternationalization;Fasteners一、引言1.1研究背景螺纹连接作为机械装配中最基本、最广泛的连接方式，在航空航天领域承担着结构承力、系统密封和部件定位等关键功能。在高温、高压、强振动、大温差等极端服役条件下，普通公制螺纹的疲劳失效问题日益突出。为解决这一瓶颈问题，国际标准化组织（ISO）于20世纪后期开发了MJ螺纹体系，其核心特征是在螺纹牙底采用较大的圆弧半径设计，显著降低了应力集中系数，从而将螺纹联接的疲劳寿命提升了30%-50%。我国航空航天事业已进入高速发展阶段，C919大型客机投入商业运营、ARJ21支线客机规模化交付、各类军用飞行器迭代更新加速，对高性能MJ螺纹紧固件的需求量呈现井喷式增长。然而，长期以来我国缺乏系统的MJ螺纹极限尺寸国家标准，各企业多参考国外标准或内部规范执行，导致了产品尺寸不统一、互换性差、检测依据缺失等突出问题。在此背景下，制定符合我国国情且与国际接轨的MJ螺纹国家标准势在必行。1.2标准立项意义GB/T43924.2-2024的制定和发布具有多重战略意义。首先，它是贯彻落实《国家标准化发展纲要》和《制造业标准化提升工程实施方案》的具体行动，有助于完善我国高端装备制造标准体系。其次，该标准为国内航空航天紧固件生产企业提供了统一的设计与制造依据，有利于降低制造成本、提高产品一致性。最后，该标准修改采用ISO5855-2国际标准，有助于推动我国航空航天产品与国际市场的技术对接，为国产紧固件走向国际市场扫清标准障碍。二、标准编制概况2.1标准基本信息GB/T43924.2-2024《航空航天MJ螺纹第2部分：螺栓和螺母螺纹的极限尺寸》是由国家标准化管理委员会归口管理、全国螺纹标准化技术委员会（SAC/TC108）组织制修订的国家推荐性标准。标准于2024年4月25日正式发布，2024年8月1日起在全国范围内实施。该标准修改采用ISO5855-2:1999《航空航天—MJ螺纹—第2部分：螺栓和螺母螺纹的极限尺寸》，属于国际标准转化项目。2.2编制过程自标准立项启动至最终发布，经历了系统的编制流程：（1）预研与立项阶段：全国螺纹标准化技术委员会组织相关科研院所和骨干企业开展了为期一年的行业调研，收集并分析了国内外MJ螺纹标准应用现状、生产企业技术能力和用户需求，于2021年底向国家标准化管理委员会提交标准立项建议书。（2）起草与讨论阶段：由中航工业综合技术研究所牵头，联合中国航空工业标准件制造有限责任公司、航天精工股份有限公司、中国航发北京航空材料研究院等单位组建标准起草工作组。工作组在全面研究ISO5855-2的基础上，结合国内航空制造能力和典型产品应用需求，形成了标准草案和编制说明。（3）征求意见与审查阶段：标准草案提交至各相关单位广泛征求意见，共收到反馈意见127条，其中采纳或部分采纳96条，采纳率达75.6%。技术审查会上，与会专家对标准中涉及的公差等级选取、极限尺寸计算方法验证等核心问题进行了深入论证。（4）报批与发布阶段：标准经过多轮修改完善后报送国家标准化管理委员会审批，于2024年4月最终获批发布。2.3编制原则标准的编制遵循了以下核心原则：-国际协调原则：以ISO5855-2为基础框架，在技术指标上保持与国际标准的一致性，确保国产产品能够满足国际航空供应链的配套要求；-国情适用原则：结合国内航空航天制造工艺水平和检测能力，对标准的实施要求和标注方法进行了适当调整，提高标准的可操作性；-安全优先原则：所有极限尺寸的确定以保障螺纹连接的强度和疲劳寿命为第一考量，不因制造便利而降低安全裕度。三、标准技术内容分析3.1标准结构框架GB/T43924.2-2024在结构编排上遵循了规范性、完整性和易用性原则。标准正文部分主要包括：范围、规范性引用文件、术语和定义、符号、尺寸要求、公差与极限尺寸、标记方法、制造与验收要求等章节，并附有标准的附录资料供工程应用参考。相较于ISO5855-2，本标准的章节划分更加清晰，增加了解释性说明和典型规格尺寸参考表，便于国内工程技术人员理解和使用。3.2核心技术指标该标准的核心技术内容集中于MJ螺纹螺栓和螺母的极限尺寸规定。在螺纹牙型方面，标准明确了MJ螺纹的基本牙型特征，其牙型角为60度，但在牙底处设置了比普通公制螺纹更大的圆弧半径，要求外螺纹牙底圆弧半径不小于0.15042P（P为螺距），内螺纹牙底圆弧半径不小于0.18042P。这一规定是MJ螺纹区别于普通公制螺纹的本质特征，也是其具有更高疲劳强度的根本原因。在极限尺寸方面，标准规定了螺栓和螺母螺纹的中径、大径和小径的极限偏差，并根据不同的公差等级给出了系列的数值表格。其中，公差等级均与国际标准ISO5855-2保持一致，确保了测量结果在任何国家都具有一致性和可比性。同时，针对螺纹的旋合长度、牙侧表面粗糙度及螺纹收尾等辅加要求也进行了明确规定。3.3与ISO5855-2的技术差异作为修改采用国际标准的国家标准，GB/T43924.2-2024在内容上与ISO5855-2存在以下主要技术差异：一是标准适用范围更加明确，对国内航空制造中常用的直径规格和螺距系列进行了相应标注说明；二是在术语和定义部分，增加了中英文对照表，方便国内用户理解和使用；三是在极限尺寸表格的编排上进行了优化，将公称尺寸、螺距与对应极限偏差的对应关系进行了重新组织，使数据查阅更加直观高效。这些差异不涉及核心技术指标的改变，属于编辑性调整和适应性修改，不影响标准与国际标准在技术层面的等效性和兼容性。四、标准的主要技术内容及其对行业发展的支撑作用4.1标准的主要技术内容MJ螺纹是在ISO68基本牙型基础上发展出来的一种改进型螺纹，其核心技术特征可概括为以下几个方面：（1）优化的牙底形状：外螺纹牙底为光滑连续的圆弧曲线，圆弧半径显著大于普通公制螺纹。这一设计有效降低了牙底的应力集中，改善了螺纹根部的应力分布状态，使得螺纹在交变载荷作用下的疲劳寿命得到显著提升。（2）精确的尺寸控制体系：标准中给出了完善的尺寸控制体系，包括螺纹的基本尺寸系列、极限尺寸的数值计算规则以及公差等级的选用方法。基于螺纹的直径和螺距，设计人员可以准确查得相应的极限尺寸。（3）严格的公差带设定：标准规定的公差带选取综合考虑了螺纹的功能需求和制造经济性。既保证了高强度螺栓螺母在装配时的互换性，又不会因公差过窄导致制造成本大幅上升。4.2标准对行业发展的支撑该标准的实施对航空航天产业的支撑作用体现在多个维度：在设计研发端，标准为结构设计人员提供了准确可靠的螺纹连接设计依据，明确了在不同直径和螺距组合下螺栓和螺母的尺寸边界条件，有利于提升设计的精细化水平和可靠性评估的准确性。在生产制造端，螺纹刀具制造商可根据该标准精确制造MJ螺纹丝锥、板牙和螺纹滚压工具，为国内紧固件生产企业提供统一的工艺基准。同时，加工企业可以根据标准的公差要求制定合理的工艺路线和质量控制方案。在检测验收端，标准为螺纹量规设计、螺纹综合测量仪校准提供了精确的理论依据和数据支撑，建立起从企业出厂检验到第三方机构质量监督的完整检测链条。五、主要参编单位介绍5.1全国螺纹标准化技术委员会（SAC/TC108）全国螺纹标准化技术委员会是经国家标准化管理委员会批准成立的全国性专业标准化技术组织，秘书处设于中机生产力促进中心。该委员会负责全国螺纹基础标准领域的标准化技术归口工作，涵盖普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及专用螺纹等各类螺纹标准的制修订和技术审查。在GB/T43924.2-2024的编制过程中，SAC/TC108充分发挥了组织协调和技术把关作用。委员会组织成立了专项标准起草工作组，协调各方参编单位的任务分工，组织多轮技术讨论和意见汇总，确保标准编制工作科学有序推进。同时，委员会还积极推动该标准与ISO/TC1（螺纹技术委员会）对应国际标准的对接工作。5.2牵头起草单位——中航工业综合技术研究所中航工业综合技术研究所（原中国航空工业第301研究所）是中国航空工业集团有限公司下属的综合性标准化与适航技术研究机构，长期承担航空工业领域标准制定、适航验证、质量工程技术研究等核心任务。六、结论与展望GB/T43924.2-2024《航空航天MJ螺纹第2部分：螺栓和螺母螺纹的极限尺寸》的发布和实施，是我国航空航天紧固件标准化进程中的重要里程碑。该标准以ISO5855-2为基准，结合我国航空航天制造的实际需求进行了科学的本土化调整，形成了既与国际接轨又适用于国内产业基础的技术规范。标准的实施将在以下方面产生深远影响：统一行业技术基准，消除各企业标准不协调造成的技术壁垒；提高国产MJ螺纹紧固件的尺寸一致性和质量稳定性，降低装配过程中的适配问题；为我国航空航天产品走向国际市场提供标准支撑。展望未来，随着我国航空航天事业的持续高速发展，MJ螺纹标准体系仍有待进一步完善。建议在后续工作中加快推进《航空航天MJ螺纹第1部分：通用要求》和《航空航天MJ螺纹第3部分：量规设计与检验》等系列标准的制定，形成完整的国家标准族，为行业提供全链条的标准支撑。同时，随着增材制造、数字化检测等新技术在航空航天制造中的应用日益普及，标准的动态维护和更新机制建设也需同步推进。通过持续的标准化工作投入，我国航空航天紧固件标准体系必将更加完善，为建设航空强国贡献力量。参考文献[1]国家标准化管理委员会.GB/T43924.2-2024航空航天MJ螺纹第2部分：螺栓和螺母螺纹的极限尺寸[S].北京：中国标准出版社,2024.[2]ISO5855-2:1999Aerospace—MJthreads—Part2:Limitdimensionsforboltsandnuts[S].Geneva: