总部设在华盛顿的美国航空航天协会公司(以下简称“AIA”)是美国四大民间标准机构,1938年开始制订国家航空航天标准,并同时成立了它的第一个技术委员会――国家航空航天标准委员会(NASC),时称国家飞机标准委员会,负责制定和管理与美国军用标准格式(以下简称“MIL标准”)相近的NAS体系[1]。NASC通常由下列人员组成:每个有利益关系的AIA成员各指定的一名代表、有相互标准化利益关系的其他使用机构(工业界和政府部门的)联络代表和供应方的技术顾问组成,负责对新标准做审核,并对已发布的NAS标准进行每5年一次的复审,以便使NAS标准跟上技术发展的步伐。经过几十年的发展,NASC管理下的NAS标准逐步形成了以紧固件为主体的标准体系,成为国际航空界目前选取紧固件时的首选标准。
1994年6月29日,美国国防部部长佩里签署了一份纲领性备忘录[2],批准执行1994年3月由美国防部改革行动小组提出MIL标准的改革建议,逐步推进部分MIL标准转为民用标准。向来与美国军方关系紧密的NAS标准成为接受MIL标准的主要民用标准之一,此后20年间,在NAS原标准体系中纳入了许多由原MIL标准转成的新NAS标准,现已占NAS标准总数的30%左右,成为NAS体系中的重要组成部分。为与NAS体系中原有的NAS标准相区别,以NASM作为其标准号,但零件号不变,仍然采用原MIL标准的MS标识。
按照NAS体系的规定[3]:NAS标准分为4类:设计标准、零件标准、标准操作法和采购规范。零件标准和采购规范是使用最多的两类标准,标准操作法次之,设计标准则使用较少。而这些设计标准中有一部分是选用禁忌标准,一般不在零件图纸上注出,故受到关注极少,本文拟对涉及较少的这类标准做介绍,分析其应用现状及不足,并对这些标准使用中必须要格外注意的问题进行总结。
根据对NAS系统中的选用禁忌标准做统计,如表1所示,目前的选用禁忌标准主要有8份,涉及各类紧固件,如螺栓,螺钉,垫圈,自锁螺母等。从选用禁忌规范所涉及的阶段,可发现其可分为两类,一类是属于设计尺寸限制标准,一般在采购规范中引用,是必须要执行的标准,需在紧固件装配过程中来控制,如NAS618;而第二类则是选用场合限制标准,不属于设计时强制执行的标准,与装配过程无关,但常常通过图纸间接反映出来,涉及紧固件是否选用恰当,如NASM1515。
从来源上看,表1中所列的选用禁忌标准来源分布为:NAS原有标准1份,其余7份均为原MIL标准转换而成,可见原NAS体系中对选用禁忌标准重视不够,而原MIL标准则对选用紧固件的限制较多。
按照涉及的紧固件种类来分:NASM1515是最重要的选用禁忌标准,其余选用禁忌标准均只牵涉到某一类紧固件。因此,理解NASM1515是理解现有NAS体系中选用禁忌类标准的关键。
NASM1515原计划编写56项紧固件选用禁忌,但是因为种种原因,目前已经在该标准中有完整表述的仅有24项。在这24项中既涉及到通用于所有紧固件的润滑、标记、拧紧工具等内容,也涉及到实心铆钉、螺栓、垫圈、可剥垫片、盲紧固件等特定紧固件的选用禁忌。
NASM1515中最为详细的四个章节是润滑剂,垫圈、可剥垫片和盲紧固件。在润滑剂章节中,对各种紧固件上使用的润滑剂按照其使用功能和形态,并对各种螺栓螺母紧固件要不要使用润滑剂做出详细的规定。对垫圈和可剥垫片按照功能进行区分,前者主要是承载、固定和电绝缘,而后者则主要是调整间隙。对盲紧固件应用于主要受剪部位,禁止使用在需要日常维护部位使用等作出规定。
尽管目前NAS标准中选用禁忌类标准已经覆盖了大多数种类的紧固件,也给紧固件选用带来极大帮助,但在具体使用时发现有以下几点不便:
(1)部分选用禁忌标准部分内容重复,如NASM33522,NASM8975/1与NASM1515关于盲紧固件的内容,给使用标准者带来不便。(2)在这些标准中单一标准涉及紧固件种类最多的是NASM1515,但是该标准目录中有相当部分条目下没有内容,或者原有内容在经过多次改版后删除,如互换性章节,都造成该标准的不完整性,给使用带来一定的不便。(3)部分选用禁忌标准没有随着紧固件的发展而进行一定的更新,常常只是进行了格式上的更改,导致部分选用禁忌标准与实际使用的紧固件有出入。
在使用选用禁忌标准时一定要先弄清楚该类标准的适合使用的范围和适用场合,对选用区域的详细情况进行具体分析,避免盲目套用。注意对同一类紧固件(如盲紧固件)所涉及的多个标准的表述进行总结,以免遗漏某些重要的选用禁忌。在选用禁忌标准中部分表述存在部分不确定的词汇(如“可”等),此时应根据实践经验进行确定,实在无法判断时,建议采用实验进行验证。
通过对航空界通用的紧固件标准NAS中选用禁忌类标准的介绍,分析了选用禁忌类标准的现状及不足,并对在使用这一些标准时的容易出现的问题进行了讨论。
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