本帖最后由 奇_點 于 2013-9-30 14:28 編輯
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& n& Y0 O; o6 m998大俠發了份很不錯的英文資料,是關于螺栓的。正好馬上要放假了,事兒不多,就班門弄斧的翻譯了一下。不曾想真要一字一句斟酌著翻譯出來,挺費工夫的,所以還只翻譯了一小部分。希望能借此拋磚引玉,引發大家的學習興趣。不才翻譯水平極為有限,錯漏難免,希望大家批評指正。
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潤滑劑不當使用導致的直升機主旋翼驅動盤組件的螺栓失效 N.Eliaza,b,*,G.Gheorghiuc,H.Sheinkopfc,O.Levic,G.Shemeshc,A.Ben-Mordechaic,H.Artzic a/固體力學、材料和系統系,特拉維夫大學,特拉維夫69978,以色列 b/材料科學與工程系,麻省理工學院,劍橋,MA02139-4307,美國 c/22號實驗室,材料部,以色列空軍,PO(= =!地名,never mind)Box 02548,以色列 2002.12.11接收;2003.1.15采納 摘要 直升機的主旋翼驅動盤被明確視為飛行安全的重要部分。未按照指導進行保養可能導致造成機組人員傷亡或直升機嚴重損壞的重大事故。這篇論文,分析了逐漸加載安裝扭矩的過程中組件中剪力栓失效的五個方面。目視檢查,斷口和金相組織檢查,化學分析以及機械測試(靜態拉伸和硬度測試)按軍方航空標準進行未表明任何偏差。一個特制的基于應變計的螺栓力傳感器被用來監管螺栓在扭入螺母過程中逐步增加的實際載荷,通過比較含有防粘物質的不同潤滑的方式的螺栓的行為,可總結出螺栓失效是因為防粘物質的不當使用,它是過載的罪魁禍首。 關鍵詞:螺栓失效,預載荷,安裝扭矩,飛機,螺紋潤滑 1. 說明 直升機的主旋翼驅動盤被明確視為飛行安全的重要部分。未按照指導進行保養可能導致造成機組人員傷亡或直升機嚴重損壞的重大事故。(??hit me baby one more time?)該主旋翼驅動盤是通過12對螺栓-螺母的連接方式固定在主旋翼頭的(見圖1)。這方面的保養手冊包含了它的卸除,清理,檢查和安裝。 保養規范要求螺栓的緊固需要通過預定義的上扣扭矩的應用,以便在螺栓內產生指定的預載荷。高預載荷經常是強烈需要的,以便在螺栓連接中保證理想的機械穩定性和耐疲勞性。我們可以通過下式[1]來計算產生指定預載荷所需要的扭矩大小: [1] 其中dm螺紋平均直徑(公稱直徑,中徑---譯者注),d是大徑(即螺紋最大的直徑),λ是導程角,μ是摩擦系數,2α是螺紋角,μc是頸圈摩擦系數(這里不確定),Fi是預載荷。以上的摩擦系數是參照各項不同的參數來確定的,比如pitch angle(俯仰角?螺距角?),螺紋類型,表面粗糙度和潤滑等級等。平均算來,μ和μc都約等于0.15。方括號內的算式的一般值(簡化記為扭矩因數,K),對于非電鍍的螺栓是0.3,對于潤滑過的螺栓是0.18,對于鍍鎘(鍍鎘?why?不是鉻,鉻是chromium)的螺栓是0.16。對于一個給定的擰緊扭矩,我們可以通過(1)式來計算螺栓內部的力。從該式很明顯能推出K值越小(比如,因為潤滑的作用),對于給定的扭矩,螺栓內部產生的力越大。例如,取典型的螺栓幾何參數來研究(dm=1.374cm, d=1.426cm,λ=0.008°α=30°),以及一個比較實用的扭緊扭矩19.01kg·m。我們可以算得當μ=μc=0.15(K=0.12)時Fi=10986kg,當μ=0.15,μc=0.10(K=0.09)時Fi=14797kg,當μ=μc=0.10(K=0.08)時Fi=16397kg。反復仔細的選擇螺栓是值得的,以此來保證當螺栓緊固后,能達到指定的最大負載能力的一個百分比值。稍稍少點就達不到,稍稍多點就破壞了。鑒于精確加載負荷的重要意義,應注意通過使用扭力扳手來精確控制載荷大小,控制加載精度。于是決定設計使用一種螺栓力傳感器來監測螺栓裝入螺母時的實際受載。這種傳感器的設計和使用將在后面章節詳細闡述。 在本論文中,分析了逐漸加載安裝扭矩的過程中組件中五個剪力栓的失效。(hit me baby one more time,again??)。在扭緊加載過程中,這些螺栓在低于指定值(19.01kg·m或137.5磅·英尺)(此處應為lb·ft)的情況下斷裂了。以下章節介紹了實驗過程。 2. 實驗過程 該實驗過程由失效螺栓的綜合特征,任意選取的非失效已用螺栓的非破壞性測試,新螺栓的靜態拉伸測試和新螺栓在扭緊過程中所產生力的測量。該失效螺栓的材料特性和斷裂特征在實驗室測定。視覺檢測通過裸眼和立體顯微鏡(Wild model M8是設備型號)完成。斷口檢查使用一臺帶有牛津能量散射光譜儀(簡稱EDS)的Jeo1 JSM-840A電子掃描顯微鏡(簡稱SEM)來進行。金相組織檢查則使用一臺Rechert-Jung MeF3光學顯微鏡(簡稱OM)來進行。螺栓的化學成分由一臺EDS來測定,而防粘物質的成分則是通過傅里葉變換紅外光譜儀(簡稱FT-IR)(這名字真帶感!!)和EDS共同來進行測定的。對于FT-IR,使用了一臺來自Nicolet(廠家,尼高力,業內最強—譯者注)的Magna-IR 550(這型號好老了- -)。散料的硬度則是采用維式硬度測量法在10kg負載下測量的(Leco model V-100A)。任意選取的非失效已用螺栓被移除和檢測,使用的是按照麥克唐納·道格拉斯規范進行的熒光滲透劑測試。新螺栓是在室溫進行靜態拉伸破壞載荷的測試,按NASM使用MTS(美特斯,廠家)一個標準的50噸伺服液壓助力加載框架。 一個基于應變計的螺栓力傳感器,被特別設計用于控制和監測在螺栓扭緊到螺母時產生的實際軸向載荷。該裝置的操作和構造的原則在附錄中有詳細介紹。該型直升機的保養手冊要求以下的表面準備工作(即清理),摩力克潤滑噴霧(防粘物質)在螺栓的螺紋上形成薄膜并且使其干燥。稍后,螺栓應被固定住,而螺母扭轉至扭矩達到17.28kg·m(125lb·ft),需使用扭力扳手和相應適配器。 8 I( S" [* w# K) Z& i6 E5 K, `7 Y( y
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補充內容 (2013-10-8 17:32):
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