飞机快卸锁锁紧螺母重复使用特性

doi:10.7527/S1000-6893.2013.0443

固体力学与飞行器总体设计

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飞机快卸锁锁紧螺母重复使用特性

王松伟¹, 程小全¹, 潘文^1,2, 张纪奎¹

1. 北京航空航天大学航空科学与工程学院, 北京 100191;
2. 贵航飞机设计研究所, 贵州安顺 561000

收稿日期:2013-07-05 修回日期:2013-10-26 出版日期:2014-03-25 发布日期:2013-11-16
通讯作者: 程小全，Tel.：010-82338215 E-mail：xiaoquan_cheng@buaa.edu.cn E-mail:xiaoquan_cheng@buaa.edu.cn
作者简介:王松伟男，博士研究生。主要研究方向：飞行器结构设计、复合材料结构设计。E-mail：ybybcheerup@163.com；程小全男，博士，教授，博士生导师。主要研究方向：飞行器结构设计、复合材料结构设计技术、复合材料损伤容限分析与设计技术。Tel：010-82338215 E-mail：xiaoquan_cheng@buaa.edu.cn；潘文男，硕士，高级工程师。主要研究方向：飞行器设计。E-mail：gzaspw@sina.cn；张纪奎男，博士，讲师，硕士生导师。主要研究方向：飞行器设计、结构损伤容限设计、复合材料结构设计。Tel：010-82338215 E-mail：zjk@buaa.edu.cn

Characteristics of Prevailing Torque Nuts in Aircraft Latches Under Repeated Uses

WANG Songwei¹, CHENG Xiaoquan¹, PAN Wen^1,2, ZHANG Jikui¹

1. School of Aeronautic Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China;
2. GAIC Aircraft Design and Research Institute, Anshun 561000, China

Received:2013-07-05 Revised:2013-10-26 Online:2014-03-25 Published:2013-11-16

摘要/Abstract

摘要：

用于固定飞机表面快卸口盖的锁紧螺母在重复使用过程中容易发生松弛，使其拧出力矩减小，锁紧功能失效。首先从材料应变硬化、低周疲劳、接触面摩擦系数等方面对锁紧螺母最大拧出力矩的变化规律进行了定性分析。材料确定后，收口值的大小成为影响锁紧螺母重复使用特性的主要因素。试验研究中选定了3种不同收口值的锁紧螺母进行拧入拧出的重复使用试验，测量它们的最大拧出力矩。试验结果表明，随着重复使用次数的增加，螺母最大拧出力矩最初有一定波动，经历一段（N<200）恢复上升后，在重复使用次数200<N<1 500范围内，又缓慢下降趋于稳定；收口值对最大拧出力矩的下降速率有较大影响；获得了具有稳定符合规定最大拧出力矩的最优收口参数值。

关键词: 锁紧螺母, 重复使用, 应变硬化, 低周疲劳, 最大拧出力矩, 收口值

Abstract:

Prevailing torque nuts are widely used to fix the quick release covers on aircraft surfaces. But the unscrew torque decreases and locking mechanism may fail with repeated uses of the nuts. Parameters that may affect the maximum unscrew torque are first qualitatively analyzed which takes into consideration material strain hardening, low-cycle fatigue and frictional changes. The slotting gap value is considered to be a significant parameter that affects the repeated use characteristics when nuts of a specific material are fixed, and experiments are carried out to study it. Nuts with 3 different designed slotting gap values are screwed in and out to simulate the multiple reuses. The maximum unscrew torques are measured and torque-reuse curves are obtained. The test results show that, with the increase of reuse times, the maximum unscrew torque fluctuated at first, and, after a certain degree of recovery (a period of 50<N<200), decreased again slowly to a steady state during the region of 200<N<1 500.The slotting gap value affected the decrease rate and the best slotting gap value is obtained from the three tested designs.

Key words: prevailing torque nut, repeated use, strain hardening, low-cycle fatigue, maximum unscrew torque, slotting gap value

中图分类号:

王松伟, 程小全, 潘文, 张纪奎. 飞机快卸锁锁紧螺母重复使用特性[J]. 航空学报, 2014, 35(3): 788-794.

WANG Songwei, CHENG Xiaoquan, PAN Wen, ZHANG Jikui. Characteristics of Prevailing Torque Nuts in Aircraft Latches Under Repeated Uses[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2014, 35(3): 788-794.

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