ASD-STAN TR 3540-1992 《航空航天系列 自锁钢丝螺纹护套的使用和选择 第1版》.pdf

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1、STD-AECMA TR 3540-ENGL 1772 LOL23Ll 001b817 I128 m Approvri hyAgr par le/Genehmigt durch Extra copips can he supplied by B N A E, COMIT OE NORMALISATION (CN) Technopolis 54 199 rue Jean Jacques Rousseau Commission C8 1992-04-30 92138 ISSY-LES MOULINEAUX CEDEX - FRANCE . A.E.C.M.A. Technical Report R

2、apport Technique A.E.C. M .A. A.E.C.M.A. Fachbericht TR 3540 Issue 1 04-92 CDITc PAR LASSOCIATION EUROPCENNE DES CONSTRUCTEURS DE MATCRIEL AEROSPATIAL Techriopolis - 175, rue Jean-Jacques Rousseau - F-92138 Issy-les-Moulineaux Cdex - Tl. (1) 47.36.98.76 Aerospace series Use and selection of self-loc

3、king wire thread inserts Srie arospatiale Luft- und Raumfahrt Utilisation et slection des filets rapports freinage interne Anwendung und Auswahl von selbstsichernden Draht-Gewindeeinstzen This Technical Report was drawn up by the Commission C8 of the AECMA Slandardizalion Committee. The reason which

4、 led to the publication of the document as a technicalreport is explained in the foreword. Ce Rapport Technique a t labor par la Commission C8 du Comit de Normalisation de IAECMA. Les raisons pour lesquelles le document a t publi sous forme de rapport technique sont donnes dans lavant-propos. Dieser

5、 Fachbericht wurde von der Kon?mission C8 des AECMA -Normungsaussctiusses erarbeitet. Die Grunde. die zur Verffentlichung dieses Dokumentes als Fachbericht gefhrt haben. sind im Vorwort angegeben. STD-AECMA TR 3540-ENGL L772 W LOLZILL OOLb8L8 Ob4 = TR 3540 PagelPagelSeite 2 Date/Date/Dahim 04-92 For

6、eword The main task of AECMA Commissions is to prepare EN standards. In exceptional circumstances, however, the publication of a Technical Report of one of the following types may be proposed : - type 1, the subject is still under technical development requiring wider exposure ; - type 2, a Commissi

7、on has collected data of a different kind from that which is normally published as a European Standard. Commission C 8, Engines, decided to publish this document in the form of a Technical Report of type 2, because contained information consists of values for guidance and must in no way be considere

8、d as a technical requirement, selection of a thread insert remaining the sole responsibility of the designer. Avant-propos La tache principale des Commissions AECMA est dlaborer des normes EN. Cependant, titre : exceptionnel, la publication dun Rapport Technique de lun des types suivants peut tre pr

9、opose : - type 1, le sujet en question est encore en cours de dveloppement technique et requiert une plus grande exprience ; - type 2, une Commission a runi des donnes de nature diffrente de celles qui sont normalement publies comme norme europenne. La Commission C 8, Moteurs, a dcid de publier ce d

10、ocument sous la forme dun Rapport Technique de type 2, parce que les indications quil contient ont valeur de guide et ne peuvent tre considres comme des exigences techniques, la slection dun filet rapport restant de lentire responsabilit du concepteur. Vorwort Die Hauptaufgabe der AECMA-Kommissionen

11、 ist es, EN-Normen ZU erarbeiten. In Sonderfllen kann jedoch die Verffentlichung eines Fachberichtes folgender Typen beantragt werden : - Typ 1, das betroffene Thema befindet sich noch in technischer Entwicklung und bentigt weitere Erfahrung ; - Typ 2, eine Kommission hat Angaben zusammengetragen, d

12、ie blicherweise nicht Gegenstand einer europischen Norm sind. Die Kommission C 8, Triebwerke, hat beschlossen, dieses Dokument in Form eines Fachberichtes vom Typ 2 zu verffentlichen, da die in ihm enthaltenen Angaben als Leitfaden anzusehen sind und keinesfalls als technische Anforderungen, in Anbe

13、tracht der Tatsache, da die Wahl eines Draht-Gewindeeinsatzes ganz der Verantwortung des Konstrukteurs unterliegt. STD.AECMA TR 35qO-ENGL $772 m 10123LL 00LbL9 TTO m TR 3540 PagelPagelSeite 3 Date/Date/DRhirn 04- 92 1 Scope and field of application This Technical Report sets out the main criteria fo

14、r the guidance of the designer with regard to possible applications of the wire thread inserts defined in standards EN 2942, 2944 and EN 3542. It has been prepared in line with recommendations by the AECMAX 8 Committee in respect of engine-related studies. It may however be applied to studies in oth

15、er fields. 1 Objet et domaine dapplication Le prsent rapport technique dfinit les principaux critres permettant dorienter le concepteur sur les possibilits dapplication des filets rapports dfinis par les normes EN 2942, EN 2944 et EN 3542. II a t tabli selon les recommandations des membres du comit

16、AECMA/C 8 pour des tudes plus particulirement destines aux moteurs. II peut tre appliqu des tudes dans dautres domaines. 1 Zweck und Anwendungsbereich Dieser Fachbericht legt die Hauptkriterien fest, die den Konstrukteur auf die Anwendungsmglichkeiten der durch die Normen EN 2942, EN 2944 und EN 354

17、2 bestimmten Draht-Gewindeeinstze hinweisen. Dieser Bericht wurde in bereinstimmung mit den Empfehlungen der Mitglieder des Komitees AECMAK 8 fr Studien erstellt, die in besonderem MaPe Triebwerke betreffen. Er kann jedoch auch fr Studien in anderen Bereichen verwendet werden. - STD-AECMA TR 35LiO-E

18、NGL 1992 M l1OL231L 00Lb820 712 M TR 3540 PagelPagelSeite 4 DatelDatelDahm 04-92 2 References EN 2942, Aerospace series - Insert, screw thread, helical coil, self-locking, in heat resisting alloy, nickel base alloy (INCO X750 - EN 30181, silver plated EN 2944, Aerospace series - Insert, screw thread

19、, helical coil, self-locking, in corrosion resisting alloy ( ZlOCN18-09 - EN 29471, unpiated l) EN 2945, Aerospace series - Assembly with self-locking thread inserts l) EN 3542, Aerospace series - Insert, screw thread, helical coil, self-locking, in heat resisting alloy, nickel base alloy (INCO X750

20、 - EN 301 81, unplated 2 References EN 2942, Srie arospatiale - Filets rapports, freinage interne, en alliage rsistant chaud, base de nickel (INCO X750 - EN 30181, argents l) EN 2944, Srie arospatiale - Filets rapports freinage interne, en alliage inoxydable rsistant la corrosion (Z1 OCNI 8-09 - EN

21、29471, sans revtement EN 2945, Srie arospatiale - Assemblage avec filet rapport freinage interne EN 3542, Srie arospatiale - Filets rapports freinage interne, en alliage rsistant chaud, base de nickel (INCO X750 - EN 30181, sans revtement 3 Verweisungen auf andere Normen EN 2942, Luft- und Raumfahrt

22、 - Draht-Gewindeeinstze, selbstsichernd, Warme bestandige, Nickel basis Legierung (INCO X750 - EN 301 81, versilbert EN 2944, Luft- und Raumfahrt - Draht-Gewindeeinstze, selbstsichernd, korrosions bestandige Legierung (ZlOCNl8-O9 - EN 79471, blank l) EN 2945, Luft- und Raumfahrt - Einbau von selbsts

23、ichernden Draht-Gewindeeinstzen EN 3542, Luft- und Raumfahrt - Draht-Gewindeeinstze, selbstsichernd, Warme bestandige, Nickel basis Legierung (INCO X750 - EN 30181, blank l) 11 Published as AECMA pre-standard at the date of publication of the present Technical Report 1) Publie comme prnorme AECMA a

24、la date de publication du prsent Rapport Technique 1 1 Verffentlicht als AECMA-Vornorm zum Zeitpunkt der Herausgabe des vorliegenden Fachberichtes STD-AECMA TR 35LiO-ENGL 1772 101233i1 001b21 b57 TR 3540 PagelPagelSeite 5 DatelDatelDatum 04- 92 3 3.1 Function Conditions of use of wire thread inserts

25、 - To strengthen threaded holes produced in light-alloy materials ; - To provide self-locking for bolt insertion. 3.2 Self-locking Maximum number of bolt removals without replacing the wire thread insert : - 5 times after operation at the maximum test temperature of the wire thread insert ; - 15 tim

26、es at a temperature of 20 OC. 3.3 Insert hole 3.3.1 Location - Not to be used in a through threaded hole unless it is possible to check that the wire thread insert was not rotated when the bolt was fitted ; - The location of the wire thread inserts shall allow them to be fitted and removed with the

27、tool defined in EN 2945. 3.3.2 Wall thickness For insertion in an item out of light alloy or titanium alloy, it is recommended that the wall thickness should be such as to allow the insertion of a threaded bush for repair purposes. The possibility of repair action shall be considered against individ

28、ual cases when insertion is in an item out of steel (weight increase). 3 3.1 Fonction Caractristiques dutilisation des filets rapports - Renforcer la tenue des taraudages dans les matriaux en alliage lger ; - Assurer une fonction auto-freinante pour limplantation de vis. 3.2 Auto-freinage Nombre de

29、dmontages maximal de la vis sans changement de filet rapport : - 5 fois aprs fonctionnement la temprature maximale dessais du filet rapport ; - 15 fois la temprature de 20 OC. TR.3540 PagefPagefSeite 6 DatelDodDatum 04-92 3.3 Logement dimplantation 3.3. i Situation - Nutiliser dans un taraudage dbou

30、chant que sil est possible de contrler que le filet rapport na pas t entran lors du montage de la vis ; - Lemplacement des filets doit permettre leur montage et dmontage avec loutillage dfini dans EN 2945. 3.3.2 Epaisseur des parob Pour limplantation dans un article en alliage iger ou de titane, il

31、est recommand de prvoir une paisseur de paroi suffisante pour limplantation dune douille filete dans le cas dune rparation. Cette possibilit de rparation est considrer cas par cas pour limplantation dans un article en acier (augmentation de la masse). - 3 Anwendungsseigenschaften von Draht-Gewindeei

32、nstten 3.1 Funktion - Bessere Festigkeitseigenschaften der Aufnahmegewinde in Leichtmetallen ; - Garantieren der Selbstsicherung beim Einbau der Schraube. 3.2 Selbstsicherung Ohne Austausch des Draht-Gewindeeinsatzes darf die Schraube - nach Betrieb bei maximaler Prftemperatur des Draht-Gewindeeinsa

33、tzes 5 mal, - bei einer Temperatur von 20 C 15 mal ausgebaut werden. 3.3 Einbauloch 3.3.1 Lage - Draht-Gewindeeinsatz nur dann in einem Durchgangsgewindeloch verwenden, wenn kontrolliert werden kann, da8 er sich beim Einbau der Schraube nicht mitgedreht hat ; - Die Gewindeeinstze mssen so angeordnet

34、 sein, da8 sie mit dem in EN 2945 festgelegten Werkzeug ein- und ausgebaut werden knnen. 3.3.2 Wanddicke Erfolgt der Einbau in ein Teil aus Leichtmetall oder Titanlegierung, wird empfohlen, eine ausreichende Wanddicke vorzusehen, um die Reparatur mit einer Gewindebuchse zu ermglichen. Diese Reparatu

35、rmglichkeit ist fr den Einbau in ein Teil aus Stahl von Fall ZU Fall abzuschtzen (Erhhung der Masse). TR 3540 PagelPagelSeite 7 DatelDaielDatum 04-92 4 Selection of wire thread inserts 4.1 Nominal length For wire thread inserts in INCO X750, the nominal lengths are equal to 1,25 and 1,5 times the no

36、minal major thread diameter. For wire thread inserts in Z10CN18-09, the nominal lengths are equal to 1.5 , 2 and 2,5 times the nominal major thread diameter. The necessary length of the wire thread insert depends on the shear strength of the surrounding material, which is equal to 0,58 times the ult

37、imate tensile strength of the surrounding material at maximum operating temperature. Table 1 can be used as a guideline for the choice of the lengths, but the shear strength of the surrounding material shall not be inferior to the values indicated in this table. These lengths have been calculated us

38、ing the following formula : H= Rr x S Rc x Il x D x 0,5 H = length of insert in mm, Rr = bolt ultimate tensile strength, S = bolt stress area, Rc = shear strength of surrounding material, D = mean pitch diameter of threaded hole, 0,5 = arbitrary coefficient which assumes that the surrounding materia

39、l shears at the effective diameter. Table 1 Note: For borderline cases the shear strength of the surrounding material to be considered shall correspond to the lowest value: - either the limit of the minimum proof strength of 0,2 %; - or the minimum tensile load leading to a creep of O, 1 % in 1 O0 h

40、 at operating temperature. STD-AECMA TR 3540-ENGL 1992 9 LOL23LL 00Lbt924 3b8 9 Rsistance au cisaillement du matriau dimplanta- tion .tMPa) 1 O0 150 200 250 300 TR 3540 PagelPagelSeite 8 DatelDatelDahim 04-92 4 Slection des filets rapports 4.1 Longueur nominale Les longueurs nominales sont gales i,2

41、5 et 1,5 fois le diamtre nominal extrieur du filetage pour les filets rapports en INCO X750. Les longueurs nominales sont gales 1,5 , 2 et 2,5 fois le diamtre nominal extrieur du filetage pour les filets rapports en 21 OCNl8-09. La longueur ncessaire du filet rapport dpend de la rsistance au cisaill

42、ement du matriau. - - - dimplantation, celle-ci tant gale 0,58 fois la rsistance limite la traction la temprature maximale dutilisation de ce matriau dimplantation. Le tableau 1 peut tre utilis comme guide pour le choix des longueurs, la rsistance au cisaillement du matriau dimplantation ne devant p

43、as tre infrieure aux valeurs indiques dans ce tableau. - - Ces longueurs ont t dtermines partir de la formule suivante : H= Rr x S Rc x I1 x D x 0,5 H = longueur du filet rapport en mm, Rr = rsistance limite la traction de la vis, S = section travaillante de la vis, Rc = rsistance au cisaillement du

44、 matriau dimplantation, D = diamtre moyen sur flancs du taraudage dimplantation, 0,5 = coefficient dtermin arbitrairement en considrant que le cisaillement du matriau dimplantation seffectue au niveau du 4 sur flancs. Tableau 1 I 350 Rsistance limite la traction de la vis (MPai 900 I 1100 I 1250 I 1

45、400 1550 Longueur nominale du filet rapport I diamtre I 1,25 I I I 1,5 Note : Pour les cas limites, la rsistance au cisaillement du matriau dimplantation considrer doit correspondre la valeur la plus faible : - soit de la limite dallongement minimal en traction de 0,2 % ; - soit ii leffort de tracti

46、on minimal entranant un fluage de 0,l % en 100 h la temprature dutilisation. TR 3540 PagelPagelSeite 9 DatelDatelDahm 04- 92 4 Auswahl der Draht-Gewindeeinstre 4.1 Nennlnge Fr Draht-Gewindeeinstze aus INCO X750 entsprechen die Nennlngen dem 1,25- oder 1,5- fachen Nenn- Auendurchmesser des Gewindes.

47、Fr Draht-Gewindeeinstze au ZlOCN18-O9 entsprechen die Nennlngen dem 1,5-, 2- und 2,5- fachen Nenn- Auendurchmesser des Gewindes. Die notwendige Lnge des Draht-Gewindeeinsatzes hngt ab von der Scherfestigkeit des Trgerwerkstoffs, wobei diese der 058 fachen Reifestigkeit des Trgerwerkstoffes bei maxim

48、aler Betriebstemperatur entspricht. Tabelle 1 kann als Richtlinie fr die Wahl der Lngen angesehen werden, wobei die Scherfestigkeit des Trgerwerkctoffs die in dieser Tabelle angegebenen Werte nicht unterschreiten darf, Diese Lngen wurden nach folgender Formel errechnet : H= Rr x S Rc x Il x D x 0.5 H = Lnge des Gewindeeinsatzes in mm, Rr = Reifestigkeit der Schraube, S = beanspruchter Querschnitt der Schraube, Rc = Scherfestigkeit des Trgerwerkstoffs, D = mittlerer Flankendurchmesser des Aufnahmegewindes irn Bauteil, 0.5 = willkrlich gewhlter Koeffizient, unter der Annahme, da di