針對(duì)帶AG螺紋的螺套安裝后反復(fù)脫出的故障，以AG螺紋的工作機(jī)理及故障現(xiàn)象為導(dǎo)向，對(duì)螺套擰入過(guò)程進(jìn)行受力分析，鎖定了影響螺套脫出的主要原因，制定了改進(jìn)措施，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)跟蹤試驗(yàn)，解決了螺套脫出的故障。

帶AG螺紋的鋼制螺套擰入鋁合金殼體內(nèi)螺紋是航空燃油附件常用的一種過(guò)盈螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)，可以可靠地起到聯(lián)接固定甚至密封的作用，廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油附件緊固件的聯(lián)接。在安裝時(shí)使用螺紋扳手，當(dāng)螺套安裝到位后，則退出螺紋扳手。針對(duì)螺套安裝到位后退出工裝扳手時(shí)將螺套一并帶出的故障進(jìn)行研究，最終確定了主要原因，制定了措施，解決了脫出故障。

1.工作機(jī)理及故障現(xiàn)象

AG螺紋是鋼制外螺紋零件擰入鋁合金機(jī)體時(shí)推薦選用的一種過(guò)盈螺紋，在自由狀態(tài)下外螺紋比內(nèi)螺紋中徑大，內(nèi)、外螺紋進(jìn)行裝配的過(guò)程中兩者尺寸變得相等，并通過(guò)螺紋材料的彈性壓縮和塑性變形，對(duì)外在施加的松動(dòng)扭矩產(chǎn)生很大阻力，可靠地防止螺紋松動(dòng)。

裝配前，先使用塞規(guī)對(duì)殼體內(nèi)螺紋進(jìn)行分組，再選用同組別的螺套進(jìn)行配對(duì)，以控制合理的過(guò)盈量，裝配如圖1所示。使用工裝扳手1先擰入螺套2的內(nèi)螺紋，然后將螺套2的外螺紋擰入殼體4的內(nèi)螺紋，安裝到位后，擰出工裝扳手1。殼體內(nèi)螺紋、螺套內(nèi)外螺紋和工裝扳手螺紋的相關(guān)尺寸見(jiàn)表1。

圖1 裝配示意

1—工裝扳手 2—螺套 3—墊片 4—?dú)んw

表1 螺紋相關(guān)尺寸

工件名稱
螺紋規(guī)格中徑尺寸/mm過(guò)盈及間隙量/mm殼體內(nèi)螺紋
AG16×1.5-2H5C-S15.026 0+0.075

過(guò)盈量

I.0.001～0.056

II.0～0.049

III.0.004～0.047

分組塞規(guī)
AG16×1.5

I.15.051～15.057

II.15.076～15.082

螺套外螺紋
AG16×1.5-3m6c-S

I.15.058～15.082

II.15.082～15.106

III.15.106～15.129

螺套內(nèi)螺紋
M10-5H6h9.026 0+0.14

間隙量

0.016～0.204

工裝扳手外螺紋
M109.01 0+0.05

從表1可看出，螺套內(nèi)螺紋與工裝扳手外螺紋是間隙配合，螺套外螺紋與殼體內(nèi)螺紋是過(guò)盈配合，按照過(guò)盈螺紋的機(jī)理，裝配完成后應(yīng)能順利退出工裝扳手，但現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)了在退出工裝扳手時(shí)將螺套帶出的現(xiàn)象，此現(xiàn)象與過(guò)盈螺紋的工作機(jī)理相悖。

2.故障再現(xiàn)試驗(yàn)

為準(zhǔn)確定位故障原因，分別選取了6套殼體及螺套，進(jìn)行了故障再現(xiàn)的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 故障再現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果

序號(hào)
殼體孔組別判斷

螺套中徑

（Ⅰ：15.058～15.082）/mm

試驗(yàn)結(jié)果
1
Ⅰ組15.065合格
2
Ⅰ組15.082脫出3
Ⅰ組15.074脫出4
Ⅰ組15.080脫出5
Ⅰ組15.060合格6Ⅰ組15.068合格

從試驗(yàn)結(jié)果可看出，螺套的中徑偏下限時(shí)，即配合過(guò)盈量偏小時(shí)，裝配后不會(huì)脫出；螺套的中徑偏上限時(shí)，即配合過(guò)盈量偏大時(shí)，裝配后會(huì)脫出。

根據(jù)過(guò)盈螺紋的工作機(jī)理，過(guò)盈量越大，內(nèi)外螺紋牙型的壓緊力及摩擦力越大，安裝可靠性就越好，試驗(yàn)結(jié)果與過(guò)盈螺紋的工作機(jī)理剛好相反。

3.原因分析

針對(duì)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)螺套的擰入過(guò)程進(jìn)行受力分析，如圖2所示。

圖2 螺套擰入受力分析示意

螺套擰入過(guò)程中共產(chǎn)生3個(gè)力：①螺套的內(nèi)螺紋與工裝扳手外螺紋的摩擦力F1。此處螺紋為間隙配合，摩擦力較小，在分析過(guò)程中可忽略。②工裝扳手與螺套端面的摩擦力F2。因要確保螺套端面與殼體之間的墊片在擰入壓緊力的作用下產(chǎn)生塑性變形，所以此處壓緊力較大，工裝扳手與螺套端面的摩擦力F2較大，且工裝扳手的硬度為40HRC，螺套的硬度為38HRC，二者硬度比較接近，容易抱緊咬合。③螺套外螺紋與殼體內(nèi)螺紋的摩擦力F3，此處為AG過(guò)盈螺紋，裝配后會(huì)發(fā)生彈性壓縮和塑性變形，摩擦力較大。

當(dāng)工裝扳手與螺套端面的摩擦力F2小于螺套外螺紋與殼體內(nèi)螺紋的摩擦力F3時(shí)，在完成裝配旋出工裝扳手時(shí)，工裝扳手與螺套端面的摩擦力F2的反作用力不會(huì)完全抵消AG過(guò)盈螺紋之間的摩擦力F3，就不會(huì)帶出螺套。

綜上，工裝扳手與螺套端面摩擦力對(duì)螺套脫出影響最大。當(dāng)螺套AG螺紋的中徑值偏上限時(shí)，因其過(guò)盈量偏大，導(dǎo)致擰入AG螺紋時(shí)工裝扳手向下施加的壓緊力增大，最終增大了端面的摩擦力，在旋出工裝扳手的瞬間需要較大的反作用力，完全抵消了AG過(guò)盈螺紋之間的摩擦力，就容易帶出螺套。此分析與故障再現(xiàn)中中徑偏上限的螺套易脫出的現(xiàn)象吻合。

4.改進(jìn)措施

為減小工裝扳手與螺套端面摩擦力，采取了兩種改進(jìn)措施。

1）在現(xiàn)有工裝扳手與螺套之間增加高硬度墊片，加大與螺套硬度的差值梯度，以達(dá)到減小工裝扳手與螺套端面的摩擦力，降低抱緊咬合程度的目的。裝配時(shí)，在扳手端面與螺套端面分別增加1～2個(gè)高硬度墊片，進(jìn)行安裝試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3、表4。通過(guò)增加1～2個(gè)墊片，有效降低了螺套處于上限時(shí)的脫出概率，但仍存在脫出故障。

表3 增加1個(gè)墊片的試驗(yàn)結(jié)果

序號(hào)
殼體內(nèi)螺紋孔組別

螺套中徑尺寸

（Ⅰ：15.058～15.082）/mm

試驗(yàn)結(jié)果
1
Ⅰ組15.074合格
2Ⅰ組15.079合格3
Ⅰ組15.071合格4
Ⅰ組15.081脫出5Ⅰ組15.080脫出6Ⅰ組15.078合格

表4 增加2個(gè)墊片的試驗(yàn)結(jié)果

序號(hào)
殼體內(nèi)螺紋孔組別

螺套中徑尺寸

（Ⅰ：15.058～15.082）/mm

試驗(yàn)結(jié)果1
Ⅰ組15.063合格
2Ⅰ組15.078合格3Ⅰ組15.081脫出4
Ⅰ組15.066～15.071合格5
Ⅰ組15.068～15.071合格

2）改進(jìn)工裝結(jié)構(gòu)，消除工裝與螺套端面的摩擦力。改進(jìn)后的工裝如圖3所示。

圖3 改進(jìn)后的工裝

在安裝螺套到位后，旋出螺釘，就消除了墊板與螺套端面的摩擦力，只需克服聯(lián)接頭與螺套內(nèi)螺紋表面極小的摩擦力，就可以順利旋出工裝。使用改進(jìn)后的工裝進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。改進(jìn)工裝后，無(wú)論螺套中徑值偏上限或下限，均未出現(xiàn)脫出故障。

表5 使用改進(jìn)后工裝的試驗(yàn)結(jié)果

序號(hào)
殼體內(nèi)螺紋孔組別

螺套中徑尺寸

（Ⅰ：15.058～15.082）/mm

試驗(yàn)結(jié)果
1
Ⅰ組15.061合格
2
Ⅰ組15.066合格3
Ⅰ組15.076合格4Ⅰ組15.081合格5
Ⅰ組15.080合格

結(jié)語(yǔ)

針對(duì)帶AG螺紋的鋼制螺套裝配時(shí)脫出的故障，圍繞AG螺紋的工作機(jī)理，依據(jù)故障現(xiàn)象，進(jìn)行了深入的原因分析，確定了影響螺套裝配的主要因素是工裝與螺套端面的摩擦力，并提出了改進(jìn)措施，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，消除了螺套脫出的故障。

該故障分析得出的結(jié)論，可推廣至航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油附件類似產(chǎn)品的AG螺紋安裝。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的AG螺纹的螺套安装后反复脱出，怎么办？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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