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剎那舞靈

看完了  頂下吧。資料下了，留言都看了。理解多少看吧

a362471200

Abstract和Conclusions  實乃高端洋氣。

$ V/ B5 s0 V. `# U! j
對于螺栓上加的傳感器確實可以的。

ruoying_2233

多天沒有上網(wǎng)了，拜讀下大俠的正能量貼，得勁

diqi

試著翻譯一下大俠上傳的文檔
6 N9 W/ [/ L- J. ^潤滑劑的錯誤使用造成直升飛機主旋翼驅(qū)動板裝配螺栓失效
摘要：
( M% Q+ D: f  S4 L1 ?# S直升飛機主旋翼驅(qū)動板被定義為飛行安全部件。不按照保養(yǎng)說明可能導(dǎo)致嚴(yán)重傷害或全體機組人員死亡和/或?qū)︼w機造成嚴(yán)重?fù)p壞。本文主要分析，通過扭力扳手安裝5個抗剪螺栓的失效過程。通過可視檢查、端口金相顯微觀察分析、化學(xué)分析、靜態(tài)拉伸強度和硬度測試，對照航空軍標(biāo)要求，沒有發(fā)現(xiàn)不滿足要求的地方。一個專門設(shè)計的，基于應(yīng)變測量技術(shù)的螺栓力傳感器，用來監(jiān)測螺栓擰入螺母的整個過程中的螺栓軸向力情況。通過比較，使用抗粘合潤滑劑的螺栓，由于不正確使用抗粘合潤滑劑，導(dǎo)致過載，導(dǎo)致螺栓失效。

關(guān)鍵詞：螺栓失效；預(yù)緊力；擰緊力矩；飛機；螺紋潤滑
  G. C( f0 E5 T- C: b8 F$ b- T' m
1. 簡介：
直升飛機主旋翼驅(qū)動板被定義為飛行安全部件。不按照保養(yǎng)說明可能導(dǎo)致嚴(yán)重傷害或全體機組人員死亡和/或?qū)︼w機造成嚴(yán)重?fù)p壞。通過12個抗剪螺栓螺母連接，主旋翼驅(qū)動板被固定到主旋翼頭上。主旋翼驅(qū)動板維修手冊包含拆卸、清洗、檢測及安裝。
維修規(guī)范要求，螺栓需通過事先規(guī)定好的擰緊方式，以達(dá)到規(guī)定力值的預(yù)緊力。高的預(yù)緊力經(jīng)常被希望提供良好的機械穩(wěn)定性和耐疲勞的螺栓連接。通過下面的公式，可以估算指定預(yù)緊力所需的擰緊力矩（公式略）
  o7 ]: c4 K6 J! m8 g公式解釋：
dm：中徑
d：螺紋大徑
& d8 k- {- V- l% |λ：螺紋升角
! J5 G% S0 B! |3 aμ：摩擦系數(shù)
# w0 @0 A8 G. ]1 w5 G* e* `$ I; z2α：牙形角
μc：轉(zhuǎn)動環(huán)摩擦系數(shù)？
Fi：預(yù)緊力
摩擦系數(shù)取決于各種參數(shù)，例如俯仰角、螺紋類型、表面平滑度和潤滑度。就平均而言，μ和μc一般為0.15.公式中方括號部分簡稱為扭矩系數(shù)K，其典型值（非電鍍螺栓0.3，潤滑螺栓0.18，鍍鎘螺栓0.16）。對于給定力矩的扳手，可以估計螺栓的預(yù)緊力。很明顯，從公式可以看出，同等扭矩情況下，K值越小，比如加潤滑油，預(yù)緊力越大。例如，在研究的比較典型幾何參數(shù)的螺栓（dm=1.374cm，d=1.426cm，λ=0.008°，α=30°），扭矩為19.01kgm，當(dāng)K=0.12，F(xiàn)i=10986kg，K=0.09，F(xiàn)i=14797kg，K=0.08，F(xiàn)i=16397。值得注意的是，螺栓必須仔細(xì)選擇，保證螺釘擰緊,實現(xiàn)指定百分比的最大負(fù)載能力。根據(jù)適當(dāng)負(fù)載的重要性，預(yù)緊力的精確性由擰緊力矩決定。（前邊幾句意思不太明白）因此，設(shè)計并使用螺栓受力傳感器，檢測螺栓擰入螺母整個過程中的受力情況。傳感器的設(shè)計和使用，下一章節(jié)介紹。
+ X; P9 O) T) g( d9 O本文中，分析主旋翼驅(qū)動板上失效的5個抗剪螺栓，在小于規(guī)定擰緊力矩下，螺栓擰斷。下一章節(jié)描述試驗過程。
  P' X% ~: T& J5 }
2. 試驗過程：
+ X0 i7 j- A% T' k& t( F. M試驗過程包含失效螺栓的廣泛特性，任意選擇已使用、未損壞的螺釘做非破壞性試驗，新螺栓靜力試驗測試， 新螺栓你進入過程中受力。試驗過程中確認(rèn)螺栓的材料特性及斷裂特性。通過裸眼和3D顯微鏡進行目測（一般選擇M8）。斷口檢測使用配備牛津色散普儀（EDS）的Jeol JSM-840A電子掃描顯微鏡。金相檢查使用賴克特榮MEF3光學(xué)顯微鏡（OM）。螺栓的化學(xué)成分，通過EDS分析確定，防粘材料通過傅立葉變換紅外光譜（FT-IR）與EDS組合。紅外光譜儀使用Magna-IR 550 machine from Nicolet。原料硬度通過維氏硬度方法測試，施加10kg負(fù)載（ Leco model V-100A）。任意選擇非失敗螺栓卸載并檢查，根據(jù)與麥道公司規(guī)范，使用熒光滲透測試。根據(jù)NASM1312-8，新螺栓靜態(tài)拉伸斷裂試驗，在室溫下進行，使用一個標(biāo)準(zhǔn)的50噸液壓伺服MTS荷載框架。（本段主要描述試驗項，試驗設(shè)備，翻譯有點亂）
基于應(yīng)變測試技術(shù)的螺栓力傳感器，專門設(shè)計用于控制和監(jiān)測螺栓軸向力，當(dāng)螺栓擰入螺母時。設(shè)備的操作原則和結(jié)構(gòu)，附錄文件中有詳細(xì)描述。直升機的維修手冊規(guī)定，規(guī)定以下表面準(zhǔn)備（例如清洗），適用于螺栓螺紋的薄薄一層二硫化鉬潤滑噴劑（防粘材料），并干 燥。然后，螺栓固定，母施加扭矩17.28kgm（125ftlb），使用扭矩扳手適配器和一個扭矩扳手。
4 G) m, G7 S* k9 x9 U/ G6 U3. 結(jié)果及討論：
這項工作的第一階段包括收集背景數(shù)據(jù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，廠商沒有指定的螺栓和螺母的重復(fù)使用任何政策，維護協(xié)議涉及只更換螺母、螺栓復(fù)用。其次，雖然直升機的維修手冊要求螺栓固定，擰螺母，但是現(xiàn)場施工時，因為方便，固定螺母，擰螺栓的現(xiàn)象隨處可見。為了消除兩種方式對螺栓的影響，扭矩需要比規(guī)定值高出10％（即137.5英尺磅，而不是125英尺磅）。第三，直升機維修手冊要求螺栓的螺紋部分涂防粘潤滑劑，現(xiàn)場工作人員經(jīng)常噴涂整個螺栓。盡管存在這些差異，在過去的以色列空軍并沒有類似的故障報道。
, W* }9 w5 a1 s按照圖紙要求，測量失效螺栓尺寸，沒有發(fā)現(xiàn)任何重大偏差。所有螺紋都是type 0.562-18 UNJF-3A，與要求一致。選擇任意沒有失效的螺栓做非破壞性的熒光測試，沒有任何裂縫存在。
* I. O0 i& r0 p7 p+ x0 p& i+ R失效螺栓化學(xué)成分與Inconel 718相似。螺栓表面鍍鎘，硬度在49-51HRC之間。以上通過相關(guān)規(guī)范可以查到[2],Inconel 718/AMS 5662(標(biāo)準(zhǔn)），拉伸強度最小220 ksi。鍍鎘層符合-P-416 Type 2 Class2。螺母化學(xué)成分與Inconel 718相似。硬度46-48HRC。依據(jù)HS 5489，關(guān)于Inconel 718 ，AMS 5662或者AMS 5663，熱處理后硬度達(dá)到44-50HRC。防粘合材料的化學(xué)成分依據(jù)Molykote 3402-C。這里有一種固態(tài)抗摩擦材料、腐蝕抑制劑、有機粘合劑，摩擦系數(shù)接近0.03，適宜在-198℃--300℃之間工作。（標(biāo)準(zhǔn)太多，翻譯的亂，主要說螺栓、鍍層、潤滑劑依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)）
$ S% l0 l& o3 X" W可視化檢測，宏觀及微觀斷口檢測在實驗室執(zhí)行。檢測表明所有橫向斷裂螺栓都發(fā)生在螺紋區(qū)域。防粘材料的殘留物被發(fā)現(xiàn)沿整個長度的螺栓，不只在螺紋區(qū)。螺母沒有發(fā)現(xiàn)任何特殊的異常。目視螺栓斷裂面，發(fā)現(xiàn)從螺栓外圍向內(nèi)的深灰色顆粒。顯微觀察斷裂面等軸晶粒裂縫凹陷，由韌性過載所致。垂直于斷裂面金相截面，在光學(xué)顯微鏡下金相檢查，沒有發(fā)現(xiàn)任何特殊發(fā)現(xiàn)，如不尋常的或嚴(yán)重的冶金缺陷。
5 d1 d$ I" l5 N# q在一個標(biāo)準(zhǔn)的MTS機進行靜態(tài)拉伸斷裂試驗的相同類型的新螺栓，得到拉伸強度的平均值為50645磅（22972公斤力），高于制造商的規(guī)格要求的最低值47,900磅（21,727公斤力）。螺栓螺母擰緊過程中，表面處理效果對螺栓軸向力的影響，通過軸向力傳感器和校準(zhǔn)扳手評估。這些實驗可以通過表1看到摘要。通過表格可以看出，甲基 - 乙基酮清洗處理或者添加二硫化鉬潤滑劑對螺栓軸向力的不同影響。直升機操作手冊要求，添加潤滑劑前需要表面清洗。然而，我們希望評估，如果這一要求得不到滿足，可能會發(fā)生什么。因此，幾個螺栓清洗甲基 - 乙基酮（MEK）和并用干凈的抹布擦凈，其他螺栓不清洗。甲基 - 乙基酮是一種無色液體，有類似丙酮氣味。在其他應(yīng)用中，它是用來作為溶劑油，涂料和膠粘劑。從表1中可以輕易看出，MEK清洗過的螺栓，在擰入螺母時，軸向力增加了約20％（通過螺栓14和螺栓11、12、13的對比）。
5 v& t* u2 A) y& v+ f5 M6 _% p/ p因此，如果不按要求進行清洗，對螺栓機械性能不產(chǎn)生有害影響。從表1中可以明顯看出，不清洗，螺栓全涂潤滑劑的11、12、13號螺栓軸向力基本相同。這一發(fā)現(xiàn)確保軸向力傳感器的精確。附錄證明傳感器也是準(zhǔn)確的。潤滑對軸向力的影響可以通過螺栓14和17對比看出，同樣可以通過螺栓19和11、12、13對比看出（注意19的扭矩比其他略�。�。很顯然，螺紋的潤滑導(dǎo)致螺栓出現(xiàn)最低的軸向力。在整個螺栓涂潤滑劑比不涂潤滑劑，軸向力更大。
, t; ?9 @# [: j/ d7 ^# }因此，可以得出結(jié)論，防粘合潤滑劑施加的方式，對螺栓的軸向力的大小有顯著的影響。誠如上文所述，潤滑會減小扭矩系數(shù)，并且在給定扭矩情況下，增加軸向力。
8 }! j7 f% @; a  ?為了估計開發(fā)中的螺栓的應(yīng)力的大小，實際的軸向力的值按螺栓非螺紋區(qū)域的橫截面面積計算。按此計算，螺栓17，11、12、13和14應(yīng)力值分別為98，145和174ksi。174ksi是清洗并涂潤滑劑的螺栓，高于材料的屈服點（170ksi），但是低于材料斷裂應(yīng)力。每個人都應(yīng)該注意的是，如果用螺紋區(qū)域計算面積，實際應(yīng)力值會更高。的確，通過表1的注釋a和c，可以看出當(dāng)螺栓14按137.5ftlb擰緊時，其軸向應(yīng)力非常接近材料斷裂應(yīng)力。
總之，直升機的主旋翼驅(qū)動板組件的裝配螺栓是由過載導(dǎo)致失效。失效的原因是螺栓整個長度上的防粘材料應(yīng)用不當(dāng)，這導(dǎo)致高出約1.7正常的軸向應(yīng)力（1.7是什么？）。通過本次調(diào)查，要求維修小組只在有螺紋部分涂潤滑劑，并且沒有表面清洗的必要性。雖然沒有限制復(fù)用螺栓（見表1中附注b），建議制造商澄清這一問題。（沒明白是否可以復(fù)用？）
9 ?1 l8 ~# j1 w4.結(jié)論
% g$ v! Y9 |8 s3 d. R  _基于以上事實，結(jié)論如下：
! R: A* N* e; I7 _' Y1. 直升機主旋翼驅(qū)動板裝配螺栓由于機械超載失效。原因是防粘合潤滑劑使用不當(dāng)（涂整個長度的螺栓），導(dǎo)致軸向力約高出額定值1.7。
9 S7 f, M: Y# X8 @% e2 m6 B5 E2. 防粘合潤滑劑只需要涂在有螺紋部分，表面清洗的預(yù)處理對失效沒有影響。
3. 螺栓力傳感器，它被設(shè)計用于在這項工作中，當(dāng)螺栓擰入螺母時，提供準(zhǔn)確和精確的軸向力測量值，它是插入螺帽扭矩扳測量。
  L+ d; R( _" y, X/ w3 ^9 l

diqi

求助：

1、        這個公式是螺栓通用公式，還是針對特殊螺栓的？
1 X& ~: I! K7 W4 K/ ^# g2、        按國標(biāo)給的公差等級都可以用這個公式計算嗎？
% n/ M- {1 e7 v- J' U$ Q3、        自攻螺釘，這個公式是否適用？三角截面的自攻螺釘也適用嗎？
8 }! a: U1 Y" {( y5 u% f. A4、        按第一章公式解釋部分，鍍鎘K=0.16，加潤滑劑K=0.18，17號螺栓軸向力小于11、12、13號螺栓，14號確比17號軸向力高出很多，區(qū)別只是潤滑劑涂的長度不一樣，14全涂，17號只涂螺紋部分，螺栓沒有螺紋的部分也對螺栓擰緊的軸向力有影響嗎？
5、        螺栓受力主要集中在第一、二個螺紋上，在什么資料上可以查到嗎？
* {" D; {* x# z9 [' N9 l! O

muziyou

竟然兩次夢見過大俠。

古城浪子

螺栓，設(shè)計選用、擰緊等說的最全的就是VDI 2230。核心就是這個圖。標(biāo)準(zhǔn)原文百度文庫已有。