某型发动机桨轴螺母锁紧垫圈断裂分析

鹿东荣　伍彩文

摘要：文章针对某型航空发动机桨轴机构的重要零件锁紧垫圈断裂故障，从桨轴与螺母联接结构和故障模式，研究了锁紧垫圈的断裂性质和原因，提出了改进螺母结构、优化装配工艺的针对性改进措施，验证了改进措施的有效性，对于机械断裂失效分析具有较强的指导意义与参考价值。

关键词：航空发动机；锁紧垫圈；断裂；预紧力；锁爪；应力集中 文献标识码：A

中图分类号：V23 文章编号：1009-2374（2017）03-0069-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.031

紧固件的基本功能是联结并传递载荷，螺纹紧固件由于可以很方便地产生大的轴向力而成为工程中应用最广泛的一类紧固件。紧固件在其制造和使用过程中，由于设计、选材、装配等原因，往往发生早期失效。本文对某型发动机桨轴螺母锁紧垫圈断裂失效原因进行了分析研究，并针对此缺陷，提出了改进措施，对实际应用有一定的指导应用。

1 基本情况

1.1 桨轴与螺母联接结构

桨轴螺母联接结构可简化为螺栓联接模型，通过右端的锁紧垫圈、桨轴螺母将外分油衬套、轴承、螺纹封严圈、前涨圈封严套和前涨圈封严内圈固紧在桨轴上。

通常控制螺栓联接方法有力矩法、扭角法、测量螺栓伸长法、力矩/扭角法等几種。力矩法虽较简单，但由于连接件和被连接件的表面质量（包括粗糙度、螺纹精度、润滑、镀层等）和拧紧速度等差别导致所获得的预紧力误差大且分散，一般误差达±25%，而测量螺栓伸长法较为麻烦和费时。因此桨轴螺母拧紧在设计和工艺上采用的是扭角法，其方法为当连接部件接合面达到密贴后，控制螺母转动一定角度来达到控制力矩的目的，采用转角法需要注意的是，拧紧过程中必须确认连接部件是否密贴。……