【行业知识】’航空紧固件＆航天紧固件的基本知识

螺纹紧固件：螺栓、螺钉、垫圈和螺帽

螺旋线——动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。

螺纹——平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。

一、螺纹类型

标准：AmericanNational Coarse

American National Fine

American Standard United Coarse

American Standard United Fine

区别：1、同尺寸号数的粗牙螺纹系列与细牙螺纹系列的螺纹具有相同 的螺纹公称直径，只是每英寸长度具有的牙数不同。

2、公差的分布不同；还有对直径为1英寸的螺纹规 定不同：

NF规定——每英寸14牙，用1——14NF表示

UNF规定—— 每英寸12牙，用1——l2UNF表示

• 螺纹还有等级之分，螺纹的等级表示螺纹副具有的配合松紧程度， 它设有五级：

• 1级－松配合（只需用手指即可轻松拧转螺母）

• 2级－自由配合（航空螺钉采用）

• 3级－中度配合（大多数航空螺栓采用）

• 4、5级－紧配合（需要用扳手才能拧上螺母）

等级数愈大，螺纹副配合的紧度愈紧。

三、标识符号

标识：螺栓直径、长度、材质等

注：直径计量单位1/16in，机体螺栓的杆长计量单位1/8 in；螺栓的制造材料是以英文字母或符号来表示，如

• “C”表示不锈钢；

• “DD”表示2024铝合金；

• “－”表示镍合金钢。

带螺纹紧固件的类型和应用

螺栓－传递剪切和拉伸载荷

应用：较大集中载荷或需要拆卸的部位

分类：受拉为主

受剪为主

•一种具有六方头的螺栓，它广泛用于飞机结构装配，能承受拉伸和剪切载荷。这种螺栓是按AN型号规格标准制造的，螺栓的螺纹为细牙螺纹（NF）。

•螺栓的材料：镀铬镍钢 不锈钢 2024铝合金

螺栓标记：

AN系列螺栓AN3DD14A 为例说明：

AN——为美国空军海军规格的标准型螺栓

“3”——表示螺栓直径为3/16in的机体螺栓

DD——表示该螺栓用2024铝合金制造

“14”——表示螺栓杆长为1.5in

A——表示螺杆尾无保险孔

AN6H34A ：

AN——为美国空军海军规格的标准型螺栓

“6”——表示螺栓直径为6/16in的机体螺栓

H——表示该螺栓用来将螺旋桨叶固定在法兰盘上

“34”——表示螺栓杆长为3.5in

A——表示螺杆尾无保险孔

2、头部钻孔的发动机螺栓

AN73到AN81 MS20073 MS20074 如图：

发动机螺栓的形状与机体螺栓一样，只是它的头部稍厚且有穿保险丝的通孔。它与机体螺栓具有相同的拉伸和剪切强度。

发动机螺栓的螺纹有：

细牙螺纹（无“A”字母）

粗牙螺纹（螺纹直径数字后加上“A”字母）

3、紧公差螺栓（AN173～AN186和NAS80～NAS86）

螺栓光杆段的直径制造精度比通用型的高，螺栓经研磨或磨削加工，它的直径误差在0，－0.0005in之间。

4、内六角螺栓（MS20004～MS20024）

构造：螺栓的头部是圆柱形或圆锥台形的，在螺栓头上制有内六方孔。

材料：是用高强度钢制造，它的强度比AN系列的六角 头螺栓的强度高，因而它与AN系列的六角头螺栓不能互换使用。

应用：内六角螺栓主要用于承受拉伸和剪切复合应力的部位。它的头部与螺杆连接处有圆角，避免尖角相连，提高疲劳寿命。

注意：1、安装于钢件上时，安装孔口要划窝使圆角沉入孔内；

2、安装于铝合金件上时，它的头下要安装MS20002C垫圈。

型号规格编码：MS20004～MS20024

其末两位数字分别为04、05、06、07、08、09、10、12、14、16、18、20、22和24，它们表示螺栓直径为4/16英寸～24/16英寸，即1/4英寸～3/2英寸。

5、带槽扁圆头螺栓（AN2l～AN36）

特点：轴销螺栓的头部为圆头，圆头上有一字或十字槽，螺杆部分光杆与螺纹杆段之间一般都有一空刀槽。

螺纹：采用细牙螺纹(NF)。

型号规格编码：

 AN2l、AN22、和AN23中的第二位数字“1”、“2”和“3”分别表示“6－40”、“8－36”和“10－32”螺纹。从AN24到AN36螺杆直径以1/16英寸为单位。轴销螺栓的杆长也以1/16英寸为单位。

应用： 轴销螺栓只能承受剪切载荷，常在转动部件 中作为铰接点的轴销；与之配合的剪切螺帽与螺栓螺纹紧密配合，并用开口销进行保险。

例：AN24 - 14A

“A”——表示螺栓杆尾无保险孔，在这种情况下 ，与该螺杆配合的螺母要用自锁螺母。如无“A”则表示螺栓杆尾部有保险孔。

“14”——螺栓杆长14/16英寸

“-”——螺杆材料为镍合金钢

“4”——螺栓直径4/16英寸

“2”——轴销螺栓

“AN”——美国空军海军规格标准

（1）AN310 槽顶螺帽(castlenut)

名称：这种类型的螺母又称为堞型螺母

应用：它是与AN3～AN2O机体螺栓配合使用

螺纹：为NF（细牙螺纹）

材料：有镍合金钢、不锈钢和2024铝合金

 “－”、 “C” 和“D”

例1：标记 AN3l0 C 6

表示为：不锈钢制造与AN6螺栓配合使用的槽顶螺帽；

（2） AN320

名称：剪切槽顶螺帽(shear castlenut)

应用：仅有剪切应力的部位，它与AN2l～AN36轴销螺栓配合使用。

构造、制造材料：与AN310螺母的相同，只是螺母的厚度稍薄一些。

例：标记AN320D6

表示为：2024铝合金制与AN26轴销螺栓配合使用的抗剪型六角槽形扁螺母。

（3）AN315

名称： 普通螺帽

应用：用于受大拉力的部位。它的缺点是必须再用一个防松螺帽或一个弹性垫圈来保证其紧固性。

材料：与AN310螺帽的相同。

螺纹：有右旋螺纹和左旋螺纹两种。

例：标记 AN315－7R

表示：镍合金钢制、与AN7螺栓配用的右旋螺纹螺帽。

标记：AN3l5C4L

表示：不锈钢制、螺纹直径为1/4英寸的左旋螺纹螺帽。

（4）AN316

名称：防松螺帽

特点：这是一种采用双螺帽防松措施中的六角防松螺帽。它用于AN315普通螺帽之上，防止普通螺帽松脱。但由于比其它类型的防松措施增加的重量大，所以目前在飞机上很少应用。

（5）AN340和AN345

名称：机械螺钉螺帽

应用：与机械螺钉配合使用的，因此，其螺纹规格是按螺钉的规格制造的。

螺纹：AN340为粗牙螺纹螺帽；AN345为细牙螺纹螺帽。

材料：有碳合金钢(－)，不锈钢(C)、黄铜(B)和2024铝合金(DD)。

例：标记AN340B6

表示为：由黄铜制造、与6－32安装螺钉配合使用的粗牙螺纹螺母。

（6）AN350

名称：蝶形螺帽

应用：专门用于拆装频繁，而且只需用手指拧紧即可的装配件。这种螺母可与安装螺钉或螺栓配合使用。配合安装螺钉的螺母由螺钉的号数给出。

材料：为合金钢或黄铜。

例：标记AN350－6

表示：与6－40安装螺钉配合使用的螺母。而配合螺栓使用的螺母则以1/16英寸制螺栓规格给出，同时加数字16。

（1）低温自锁螺帽及锁紧原理

型号：AN365、AN364

锁紧原理：低温自锁螺帽在螺纹中插入一个弹性环，内径比之配合的螺纹略小。当转动螺母使螺栓拧过底段螺纹后而欲进入顶段螺纹时，必须克服弹性环的阻力，才能使螺栓的螺纹与螺母顶段螺纹协调啮合。在螺栓全部拧紧后，弹性环段就迫使顶段螺纹紧紧咬住螺栓螺纹从而达到防松目的。

（2）高温自锁螺帽及锁紧原理

型号：AN363

这两种自锁螺母都是在拧紧后收口胀开，靠弹性锁紧。它们可以多次重复使用，由于其制造工艺较为简单，所以这两种自锁螺母在飞机上的应用日益广泛。

（3）自锁螺帽的应用

 应用：固定减摩轴承、操纵系统的滑轮、发动机摇臂箱口盖、排气管。

注意事项：

1、飞机使用自锁螺帽有限制，应符合要求；

2、低温自锁螺帽使用环境温度T≤2500F；

3、自锁螺帽拧进螺栓时，要有足够深度；

4、承受转动力矩的螺栓不能用自锁螺帽。

垫圈的作用：

1、是使螺帽或螺栓头下面受力均匀。

2、并可用来调整螺纹到构件表面之间的距离。

3、有锁紧、防松、保护和预紧指示等作用。

1、普通垫圈

AN960为最常用的普通垫圈（图(a)）

应用：它广泛用于六角螺母之下。

材料：有碳、钢、黄铜、不锈钢和铝合金。

规格：有从与1号安装螺钉配合使用的规格到与1英寸螺栓配合使用的规格。

2、AN935开口式弹性垫圈（图(d)）

3、AN936B型外齿型弹性垫圈（图(e)）

4、AN936A型内齿型弹性垫圈（图(f)）

AN936内、外齿型弹性垫圈，弹力均匀，防松效果较好。外齿型应用较多。

制造螺钉的材料往往低于制造螺栓所用材料的强度。

因为它应用在非结构性的连接上及整流罩，可拆卸面板等非主要受力结构上。

特点：

1）它的结构与螺栓的类似，螺钉杆身一般为全螺纹杆身，螺纹按2级自由配合精度制造。

2）钉尾有平头和尖头的两种。

3）安装时，螺钉一般都是拧装于构件上的螺孔内， 通常拧转螺钉来达到紧固目的。

按用途分类：1、机械螺钉 2、结构螺钉 3、自攻螺钉。

机械螺钉常用在非结构件上，如轻小型机件以及齿轮箱盖板等铸铝件的装配。

特点：

1）螺钉头端面的螺刀槽与结构螺钉的相同

2）螺钉杆身为全螺纹杆段

3）螺纹有粗牙和细牙两种

材料：有低碳钢、不锈钢、黄铜和铝合金等

常见型号有：

（1）AN500为粗牙圆头螺钉 AN501为细牙圆头螺钉

（2）AN505为粗牙82°埋头螺钉 AN507为细牙82°埋头螺钉

（3）AN515为粗牙圆头螺钉 AN526为细牙大圆头螺钉

2、结构螺钉

材料：合金钢制成

特点：

（1）其拉伸和剪切强度与同尺寸、材质的AN型螺栓相同

（2）该型螺钉具有同尺寸螺栓完全相同的长度

（3）钉杆身有光杆（无螺纹）段，螺纹为NF，螺杆的配合精度也与AN型六角头螺栓同级，因此可作为结构螺栓来使用。

螺钉的头型：有圆头、扁圆头、100°埋头等型。

螺钉头的螺刀槽口：十字式（phillips） 尖十字式（Reed-prince）一字槽

常见结构螺钉的型号有：

（1）AN509 100°平头螺钉

（2）AN525 垫圈头螺钉，这种螺钉有一个类似垫圈的大头，承载面积较大。

（3）AN502和AN503圆头螺钉

AN502为细牙圆头螺钉，AN503为粗牙圆头螺钉，这两种螺钉的圆头钉头上有一字槽并有一穿保险丝的小孔。

自攻螺钉常用于薄金属板，塑料板等的紧固特点：

（1）靠自身在装配孔里攻丝而紧固的。

（2）自攻螺钉的头型有：扁圆头、100°埋头、大扁圆头等。

（3）钉尾有：尖头（A型）钝头（B型）。

常见型号有：

（1）AN504和AN506它们常用来安装诸如标牌之类的可拆卸件。

（2）AN530和AN531它们是用于金属板料的自攻螺钉。AN530为扁圆头、AN531为埋头自攻螺钉－B型

标记AN501B－416－7

表示：416——直径4/16英寸，7——杆长7/16英寸，B —— 表示材料为黄铜 ，AN——空、海军标准 501—— 凹槽圆柱头，细牙螺纹。

最后附一些英文资料供参考