飞机的机械紧固件第一节 概述 一. 飞机结构连接分类 1. 可拆卸型连接 – 螺栓和螺钉 2. 不可拆卸型连接 – 铆钉、环槽钉和高锁螺栓等这是在拆卸时，是否需要破坏紧固件本身来分类的焊接、胶接也属于不可拆卸连接 – 但不属于机械紧固件)二. 紧固件材料 (主要指镀层) 与其连接的结构材料间的相容性如果两者材料不相容，对紧固件或结构零件均会产生电位腐蚀因为孔的表面是不经过表面处理的)相容性列于表1中在紧固件材料栏中分为“优先”、“允许”、“禁止”提示选用者对已定的结构材料的选择，只有在“优先”栏中紧固件短缺时可考虑使用“允许”栏中的材料，对“禁止”列中的材料不能使用表 1 典型的紧固件和材料的相容性连接结构的材料紧固件材料优先 (推荐)允许 (可接受)禁止铝对铝铝 (阳极化) (1)钛 (3)A286 (3)INCONEL (6)镀镉钢或镀镉蒙乃尔蒙乃尔铜 (2)黄铜钛对钛 (8)不锈钢或镍基合金钛 (1)A286 (1)INCONEL (1)蒙乃尔 (1)镀镉钢或镀镉蒙乃尔 (1)铝 (4)铝对不锈钢钛 (6)A286 (6)镀镉蒙乃尔 (6)铝铝对钢镀镉钢或镀镉蒙乃尔(1)钛 (6)A286 (6)镀镉不锈钢 (1)铝钛对铝 (7)钛 (3)A286 (3)蒙乃尔 （2）镀镉钢或镀镉蒙乃尔碳纤维复合材料对铝合金钛 (5)INCONEL (5)A286 (5)蒙乃尔 (5)镀镉钢或镀镉蒙乃尔铝注： 所有用在不同金属连接的紧固件或不同金属紧固件必须按 DPS2.512湿装配。
(1) 相容 – 在民用飞机上无处理要求 (2) 这些合金在铝合金上能引起严重的电化效应 (3) 钛和 A286 紧固件必须按 DPS4.025 湿装配在铝或铝/钛结构上 (4) 少量的铝紧固件与大量的钛合金结构连接时在很短时间内将产生电化腐蚀 (5) 这些紧固件必须湿装配按 DPS2.512 (6) 这些紧固件必须湿装配按 DPS4.025 (7) 镉和银镀层在与钛接触时的限制如下：已经发现采用此类材料和工艺过程会使钛零件在使用中的脆化，为避免这类情况出现，应采取下列限制： (a) 钛零件或标准件不得镀镉或镀银 (b) 镀镉或镀银的垫圈、干涉配合衬套或干涉配合紧固件均不可与钛零件一起使用 (c) 除 (b) 外，钛零件在下列条件下可与镀镉或镀银零件使用 (i) 温度不超过 200°F (79.1°C)ii) 对于装在钛紧固件上的有干膜润滑剂的镀镉螺母，以及特别批准的零件，温度不超过 300°F (134.7°C) (iii) 与镀镉零件，温度不超过 400°F (190.2°C)与镀银零件温度不超过 500°F (245.8°C)，只要在这些电镀表面采用一个未电镀的耐蚀钢垫圈使得与钛零件隔离，涂层或干膜润滑剂不能使隔离层。
三. 紧固件的规格1. 直径均以 1/32 英寸为单位有 3/32、1/8、5/32、3/16、1/4、5/16、3/8、7/16、1/2、9/16 和 5/8 共 11 种再大的直径通常为专用紧固件在查阅标准件手册和有关资料时，常用分号 (有时也称规格号) 表示，它们的关系如表2所示表 2 紧固件规格的分号名义直径 (英寸)分号 (规格号)3/32-31/8-45/32-53/16-61/4-85/16-103/8-127/16-141/2-169/16-185/8-20 2. 长度都以 1/16 英寸为单位四. 紧固件代号前缀的含义 AN – 空海军标准 (相当于军标 GJB) MS – 军用标准NAS – 国家飞机标准 (当于航标 HB)S – 方法图MD – 麦道飞机公司标准 (相当于企标 QB) USS-美国国家标准第二节 实芯铆钉一. 铆钉用在飞机内部和外部的区域，是由延展好的材料制成的，安装后铆钉杆尾镦粗，形成镦头使被连接的零件夹紧其特点是： 1. 钉杆变粗填满孔而产生干涉，能降低孔边的应力集中； 2. 能传递零件间的载荷； 3. 成本低； 4. 噪音大，劳动环境不好； 5. 需要气源； 6. 需要备有各种顶把。
二. 铆钉材料 (种类) 及应用 (见表3)表 3 实芯铆钉材料及应用铆钉种类铆接后状态能提供的铆钉头型应用1100-H14(A 型)通用头 (MS20470)和100°沉头 (MS20426)低强度，非结构应用2117-T4(AD 型)2117-T3(室温下铆入)所有的铝合金标准连接，凡有可能也用于铝和耐腐蚀钢的连接2024-T4(DD 型)2024-T31(从冰盒中取出在淬火状态下铆入)用于必须有高铆接强度处5056-H32(B 型)5056-H321所有包含有镁、胶合板或塑料的连接70754-T73(E 型)7075-T73(室温下铆接)同上用于必须有高铆接强度处蒙乃尔合金(M 型) (规定退火状态)通用头 (MS20615) 和 100° 沉头 (MS20427)用于连接耐腐蚀钢、钛、INCONEL 等，价贵且铆接困难，凡有可能，应采用 AD 铆钉或点焊铝合金和中碳钢扁圆头 (C 型)(MS20450)和100°沉头 (D 型)(蒙乃尔)仅用于织物，皮革，胶合板等，用于非结构连接钢沉头 (皮革)(A 型)(MS20450)三. 飞机用铆钉材料的防腐处理，剪切强度和实样标记，见表4。
表4 实芯铆钉的代码及处理材料材料代码防腐处理剪切强度 Ksi钉头标记1100A无-空白5056-H32B硫酸阳极化不低于 24突出十字2117-T4AD硫酸阳极化，重铬酸盐溶液封闭不低于 26下陷一点2024-T4DD同上不低于 37突出二划MONEL 合金 (退火状态)M无49-51A286-纯化不低于 90偏中心凸出一点* 对于 MS20615 下陷二点，对于 S4579430M 和 S4579431M 中心下陷一点，中间凸出十字居中 DD 铆钉终固熔处理和淬火后，通过激冷随后冷藏，以便保留并延长其新淬火状态，使用前从冰箱中取出放于冰箱中在新淬火状态 (软态) 打铆四. 实芯铆钉的标号示例MS20426 AD 5 - 6铆钉长度铆钉直径铆钉材料铆钉头型式五. 标准铆钉头的型式 1. 普通头 – MS20470 NASM20470 2. 受拉型 100° 埋头 – MS20426 NASM20426 3. 受剪型 100° 埋头 – NAS1097铝合金 4. 受拉型 100° 冠状埋头 – S4579429 AF138 5. 受剪型 100° 冠状埋头 – S4579428 AF139 6. 受拉型 100° 冠状埋头 (MONEL) – S4579431 AF183 7. 受剪型 100° 冠状埋头 – S4579430 AF184 8. 其它标准铆钉：无头 (柱状) 铆钉 NAS5142 盲铆钉 这些铆钉使用得很少 专用垫圈头铆钉下面对冠状态铆钉的特点予以介绍；与普通埋头铆钉相比较，冠状埋头铆钉钉头的中间部份由双曲面相交呈平坦状，并略高于钉头边缘部份。
试验表明：用冠状埋头铆钉铆接的零件，其疲劳寿命可较普通埋头铆钉提高一倍对于其抗拉头铆钉，铆枪打铆法对疲劳寿命的改善优于压铆法对于其抗剪头铆钉，则压铆法优于打铆法 (参见图 1 和 2)另外，剪切强度也有提高冠状埋头铆钉对铆接件性能的改善基于以下三个方面：(1) 铆枪铆卡与钉头面的接触和衬铁与镦头端之间的接触基本上呈等面积接触，铆接时铆枪的作用和衬铁的反作用呈直线，作用力和反作用力近似相等这有利于改善钉杆在孔和埋头窝交接部位上的注满程度，从而提高疲劳寿命 (2) 铆枪与零件表面分开，明显改善铆接后结构的平整度3) 铆后不需铣平，从而排除了为获取平整度而对普通埋头铆钉铣平时损伤蒙皮的可能性图 1 拉抗普通埋头和冠状埋头铆钉铆接试片S-N曲线图 2 抗剪普通埋头和冠状埋头铆钉铆接试片S-N曲线六. 铆钉 (包括螺钉) 的引注及其制孔方法的说明根据 NAS 523和方法图 S5076260，在图纸上的紧固件用“+”表示，各个象限代表紧固件代号、名义直径、钉的制成所在位置、制孔方法及夹层厚度所需的紧固件长度，见图3 左上象限 – 铆钉或螺钉代号 右上象限 – 紧固件的名义直径和制成头所在位置 左下象限 – 铆钉和螺钉的制孔方法 右下象限 – 被连接的所有结构零件总夹层厚度所需的紧固件长度图 3 紧固件标识从左下象限的行数可以识别铆钉确切的安装方法，见图4。
出现一行时 – 安装单面埋头铆钉，仅在制成头侧压窝或锪埋头窝出现二行时 – 安装凸头铆钉. 第一行 – 镦头侧压窝或锪埋头窝 第二行 – 镦头侧埋头窝角度出现三行时 – 安装双面时埋头铆钉 第一行 – 铆钉制成头侧压窝或锪窝 第二行 - 镦头侧的压窝或锪窝 第三行 - 镦头侧的压窝或锪窝角度在采用双面埋头铆钉时，如果压窝或锪窝可以任选左下象限表示方法如图中 d 所示图4 铆钉制孔符号详解七. 制孔和压窝/锪窝方法索引1. 制孔方法图索引，见表 5表 5 方法图索引表图序方法号方法名称6-1-3-2铆钉孔预压窝 (MS20426、MS20427、NAS1199、S4579429、S4579431) 6-1-4-3铆钉孔预压窝和锪埋头窝的混合使用 (MS20426、MS20427、NAS1199、S4579429、S4579431)6-1-5-4铆钉孔锪埋头窝 (MS20426、MS20427、NAS1199、S4579429、S4579431)6-1-6-5螺钉孔预压窝6-1-7-7螺钉孔预压窝和锪埋头窝的混合使用6-1-8-8抗拉型埋头螺钉孔锪埋头窝6-1-9-10(NACA) 铆钉孔锪埋头窝6-1-10-15非埋头铆钉孔6-1-11-16盲铆钉孔6-1-12-17NACA 圆柱铆钉孔6-1-13-18NACA 铆钉孔预压窝和锪埋头窝的混合使用6-1-14-19防冰区域孔的压窝6-1-15-20铆。