ICS 21.060.20 CCS J 10
HB 8756-2023
飞机用自锁螺母通用规范
General specification for self-locking nut for aircraft
2023-12-29 发布 2024-07-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国航空工业集团有限公司提出。
本文件由中国航空综合技术研究所归口。
本文件起草单位:中国航空综合技术研究所、上海飞机设计研究院、航空工业第一飞机设计研究院、中国航发商发有限责任公司。
本文件主要起草人:侯崑、郑建锋、张自鹏、柴银刚、张盼霖。
飞机用自锁螺母通用规范
1 范围
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)适用于本文件。
AMS-QQ-P-416 电镀锌、电镀镉工艺
AMS 2750 高温测定方法
AS 5272 干膜润滑剂
AS 8879 螺纹基本尺寸
AMS 2410 镀银
AMS 2411 高温镀银
ANSI/ASQC Z1.4 抽样程序和特性检查表格
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NAS 1589 耐热耐腐蚀紧固件
NAS 9603-9624 A286 不锈钢六角头长螺纹紧公差螺栓
NAS 9703-9724 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 1312-31 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(和套筒、手柄、操作附件)
QQ-A-250/12 7075 铝板
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
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。
注:在第一次拧入过程中,最大锁紧力矩为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。
3.2
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。
3.3
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。
注:该力矩的测定在螺母(或试验芯棒)相对运动的过程中进行,一直到试验芯棒和螺母的锁紧结构不再旋合时为止。在测量过程中,不得有轴向载荷作用在螺母上。
3.4
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矩。
3.5
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。
3.6
拧出过程
当螺母的锁紧结构不再与试验芯棒旋合时。
3.7
普通螺母
产品标准中标有“常规高度”、“低高度”和“125KSI Ftu”的螺母。
3.8
抗剪型螺母
产品标准中标有“薄型”或“剪切型”字样的螺母。
3.9
裂纹
一种清晰的沿金属晶粒边界或横穿晶粒的断裂。
4 要求
4.1 材料
4.1.1 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 HRC 36 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0.050%。
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 产品检查
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
单位为毫米
4.2.3 螺纹
除特殊规定外,螺母螺纹应满足 AS 8879 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 表面处理
4.3.1 非不锈钢螺母
除另有规定以及硬度大于等于 HRC 39 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AMS 2750。
4.3.1.1 镀锌螺母
硬度大于等于 HRC 39 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 ASTM A 967 进行钝化处理。ASTM A 967 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 AMS 2410 或 AMS 2411 镀银。螺母的外表面或支架可以不镀银。
4.3.3 托板螺母
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。
4.4 润滑
为防止螺母-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 AS 5272 中 I 型的要求,则润滑剂不需要进行测试;如果润滑剂不符合
AS 5272 中 I 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,预镀层可为镀镍或镀铜。
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
单位为千牛
4.5.2 力矩
4.5.2.1 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 扳拧力矩
单位为牛 ·米
4.5.2.2 锁紧力矩
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) 永久变形
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
单位为牛 ·米
表 5 锁紧力矩
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。
表 6 拧脱力矩
单位为牛 ·米
4.6 推出力
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
单位为牛
4.7 振动
螺母在振动试验时不得出现结构破坏、裂纹、断裂、锁紧元件松动、螺纹破坏或锁紧性能消失。
4.8 不连续缺陷
螺母不应存在裂纹,其他不连续缺陷的深度不得超过表 8 的规定。
表 8 折叠、发纹和夹杂的深度极限
单位为毫米
4.9 应力脆性
硬度大于等于 HRC 39 的非不锈钢镀镉或镀锌螺母应进行应力脆性试验,试验时不得出现裂纹。规格小于等于 0.138 的螺母不进行应力脆性试验。
4.10 应力腐蚀
铝合金螺母应进行应力腐蚀试验,试验时不得出现裂纹。
4.11 磁导率
不锈钢螺母 200 奥斯特的磁场下磁导率应小于 2.0(空气=1.0)。
5 质量保证规定
5.1 检验条件
除另有规定外,检验应按相应试验方法文件或本规范规定的条件下进行。
5.2 检验的分类
本规范规定的检验如下:
a) 鉴定检验(见 5.3);
b) 质量一致性检验(见 5.4)。
5.3 鉴定检验
鉴定检验的项目及数量按表 9。
5.3.1 样本
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
5.4 质量一致性检验
质量一致性检验的试验项目按表 11。
5.4.1 抽样
抽样时应按照方案 A、B、C、D 要求随机抽取。
5.4.1.1 批
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/ASQC Z1.4 的下列要求,具体抽样方案见表 10。
表 10 抽样计划 A 方案
5.4.1.3 抽样方案 B
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。
5.4.1.4 抽样方案 C
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。
5.4.1.5 抽样方案 D
对于不连续性试验,样本应按 ANSI/ASQC Z1.4 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。
表 11 质量一致性检查
表 12 变量抽样方案
表 13 特性抽样方案
5.5 检查方法
5.5.1 产品检查
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
托板螺母铆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。
注 1:尺寸为毫米。
注 2:铆钉孔之间“J”尺寸的“MS”或“AN”公差=+0.0508,将低于最小“K”直径检查零件 0.0508 的销塞入
0.0508 的功能尺寸。
注 3:铆钉孔和螺纹孔之间“C”尺寸的“MS”公差等于螺纹孔的中心线在任何方向上不得偏离由铆钉孔决定的托板螺母中心线 0.127 以上。
注 4:装置的中心孔每边具有 0.101 英寸的间隙。每边具有 0.025 英寸间隙的铆钉孔销基本功能是检查系统总误差最大到每边 0.127 的相互关系。
图 2 托板螺母功能校准装置
5.5.2 润滑
5.5.2.1 膜层对镉镀层抗晶间腐蚀性能的影响
将与螺母具有相同材料的 4 个试板按 AMS-QQ-P-416 中 II 型,2 类镀镉。其中 2 个试板用所选润滑剂进行润滑,另 2 个试板用符合 AS 5272 中 I 型的任何润滑剂进行润滑。在面板上刻制一个“X ”形标记,该标记从面板中央向外延伸至距离每个角 6.35 毫米的位置,然后按 NASM 1312-1 的要求进行 96 小时盐雾试验。试验后,用所选润滑剂润滑的试板与用 AS 5272 中 I 型润滑剂进行润滑的试板相比,腐蚀情况不得有明显的差异。
5.5.2.2 膜层对接触紧固件的结构材料的影响
腐蚀测试样件应为每块装有 4 件紧固件的试板。4 件紧固件应按 AMS-QQ-P-416 中 II 型,2 类镀镉。其中2 件紧固件用所选润滑剂进行润滑,另 2 件紧固件用AS 5272 中I 型润滑剂进行润滑。按NASM 1312 -1 的要求对采用下列材料和表面处理的相同试验组件进行 96 小时盐雾试验:
a) 按 MIL-C-5541 中 IA 类处理的无包覆 7075-T6 铝合金和无包覆 2024-T6 铝合金;
b) 按 MIL-A-8625 中 II 型,1 类阳极化处理的无包覆 7075-T6 铝合金和无包覆 2024-T6 铝合金;
c) 按 MIL-C-5541 处理的有包覆 7075-T6 铝合金和有包覆 2024-T6 铝合金;
d) 无表面处理的钛合金;
e) 无表面处理的 300 系列不锈钢。
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 AS 5272 中 I 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 NASM 1312-1 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 AS 5272 中 I 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 NASM 1312-1 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AS 5272 中 I 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 NASM 1312-1 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浸入表 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 机械性能
5.5.3.1 轴向载荷
按 NASM 1312-8 进行试验。试验芯棒螺纹按表 15,螺纹按 AS 8879,材料选用热处理强度达到160-180KSI 的钢。
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/试验芯棒组件破坏。
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。
表 15 试验芯棒 c、d
5.5.3.2 板拧力矩
试验芯棒应采用符合 AS 8879 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-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 AS 8879 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-铜合金螺母选用不锈钢芯棒。
b) 室温下的最大锁紧力矩
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。
d) 永久变形
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。
1) 最大实体状态芯棒
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 AS 8879 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。
2) 最小实体状态芯棒
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 AS 8879 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
1) 锁紧力矩
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。
2) 最小拧出力矩
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
单位为毫米
表 16 永久变形测试用中径尺寸(续)
单位为毫米
5.5.3.4 拧脱
螺母的拧脱试验应按 NASM 1312-31 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钢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。
5.5.3.6 振动
螺母的振动试验按 NASM 1312-7 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
1) 螺母组件
应在室温下按 NASM 1312-7 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。
2) 螺母的加热
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。然后在振动前反复拆装
4 次。最高使用温度不高于 250℉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
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 自锁螺母磁粉检查或荧光渗透检查的可接收缺陷
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 ASTM E1444 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
场应垂直于螺母的纵轴。作为本规范抽样要求所规定的磁粉检查的标记, 螺母不得上色。磁粉检人员的资质应符合 MIL-STD-410。
5.5.4.2 不锈钢、镍铜合金和铝合金螺母检查方法
荧光渗透检查应按 ASTM E1417 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,在土涂层处理之前对.190 或更大螺纹规格的成品螺母进行。作为本规范抽样要求所规定的荧光渗透检查的标记,螺母不得上色。荧光渗透检查人员的资质应符合 MIL-STD-410。
5.5.5 应力脆性
5.5.5.1 23 小时应力脆性测试
每批螺母应抽取 10 件或批量的 10%按 NASM 1312-14 的规定进行试验。试验载荷应为相应产品图样标准规定轴向载荷的 75%-80%。测试时间为 23 小时。
5.5.5.2 168 小时应力脆性测试
按NASM 1312-14 的规定对 5 件螺母进行试验。试验载荷应为相应标准规定轴向载荷的 75%-80%。测试时间为 168 小时。
5.5.6 应力腐蚀
规格为.086-56 到.2500-28(含.086-56 和.2500-28)的铝合金螺母应进行下列测试。
5.5.6.1 应力腐蚀测试安装要求
在合金钢镀镉螺栓或螺钉上将 5 件鉴定规格的螺母与合适的镀镉衬套相连并拧紧。安装力矩应为:
a) .086-56 规格,0.45 牛顿 ·米;
b) .112-40 规格,0.9 牛顿 ·米;
c) .138-32 规格,1.695 牛顿 ·米;
d) .164-32 规格,2.25 牛顿 ·米;
e) .190-32 规格,4.5 牛顿 ·米;
f) .250-28 规格,11.3 牛顿 ·米。
然后将组件浸入到室温(24℃)状态的每升含 50g 氯化钠、50g 铬酸钠的溶液中,并保持 2 周。2 周后取出,目视检查螺母不得出现裂纹,并将螺母剖开后进行金相检查,螺母不得出现裂纹。
5.5.6.2 铝合金托板螺母的应力腐蚀测试
应力腐蚀测试应按 NASM 1312-9 的规定进行试验。铝合金 7075-T6 螺母应安装到符合QQ-A-250/12 规定的试片上,其牌号铝合金螺母应安装到 NASM 1312-9 中规定的的试片上。试验芯棒应符合 NAS 1589 的规定。96 小时试验后按 5.5.3.4 的规定进行拧脱力矩测试。试验后螺母不得出现任何形式的失效。
5.5.7 磁导率
磁导率用用符合 ASTM A342 中方法 6 的设备进行测试。