飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)是由數(shù)萬(wàn)項(xiàng)零組件裝配而成的，零組件之間常用緊固件進(jìn)行連接。緊固件連接的結(jié)構(gòu)承載能力高，疲勞性能好，在飛機(jī)上應(yīng)用最廣。航空緊固件類(lèi)型繁多，大致可以分為兩類(lèi)：可拆卸型和永久型。可拆卸型緊固件包括螺栓、螺母、螺釘、銷(xiāo)釘?shù)取Ｓ谰眯途o固件有鉚釘、高鎖螺栓、環(huán)槽釘?shù)取Ｄ壳埃T釘可以使用自動(dòng)鉆鉚機(jī)安裝，而螺栓類(lèi)緊固件仍需要手工來(lái)完成。

　　飛機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)與設(shè)計(jì)狀態(tài)不符的情況，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)件的拒收，也叫超差。據(jù)統(tǒng)計(jì)，涉及緊固件的超差占總超差的80%以上，而這些超差幾乎都是由人為因素引起。為滿(mǎn)足維修性，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)應(yīng)預(yù)留足夠的維修空間。結(jié)構(gòu)修理后，應(yīng)與修理前具有相同的承載能力、結(jié)構(gòu)剛度和服役壽命。修理方案應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，方便操作，在考慮靜強(qiáng)度的同時(shí)要注意疲勞和損失容限要求。對(duì)于超差問(wèn)題，并不存在一個(gè)普適的處理方法，而應(yīng)該將每個(gè)超差處理看作一個(gè)單獨(dú)的設(shè)計(jì)，而且處理超差比開(kāi)始新的設(shè)計(jì)要復(fù)雜的多。以下將介紹幾種最常見(jiàn)的超差情況，給出分析方法和處理方案。

　　1 常見(jiàn)緊固件超差

　　1.1 邊距不足

　　一般來(lái)說(shuō)，緊固件邊距取為2D+1（D為緊固件直徑），這是留有設(shè)計(jì)余量的數(shù)值以應(yīng)對(duì)孔位、孔徑超差等情況。通常來(lái)說(shuō)，邊距2D是被允許的，有些時(shí)候1.5D（邊距與載荷方向垂直）也滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。這些需經(jīng)過(guò)強(qiáng)度分析才能確定是否可以原樣使用。

　　如果不能原樣使用，通常可按以下兩種方法處理：（1）在空間允許的情況下，新增一個(gè)新的相同規(guī)格的緊固件，并滿(mǎn)足邊距和間距要求，超差的緊固件保留；（2）在原來(lái)結(jié)構(gòu)上增加一個(gè)相同材料、相同外形且厚度增大一級(jí)的補(bǔ)片。補(bǔ)片尺寸要覆蓋超差緊固件基礎(chǔ)上，再延伸兩個(gè)緊固件。

　　1.2 孔徑超差

　　當(dāng)緊固件孔徑超差較小，通常采用安裝加大緊固件的方法。標(biāo)準(zhǔn)加大緊固件的直徑為加大1/32in和1/16in。

　　當(dāng)緊固件孔徑超差較多，無(wú)法使用安裝加大緊固件來(lái)解決。這時(shí)可以采用加襯套的方法。常使用的有柱形襯套和埋頭襯套。埋頭襯套可保證襯套單向不滑落。襯套-超差孔使用干涉配合，干涉量可取0.0015-0.0035in。超差孔中塞入襯套后，在原來(lái)位置安裝原緊固件。選用襯套時(shí)應(yīng)盡可能選擇較小直徑的襯套，保證襯套的最小壁厚為0.03in。安裝柱形襯套的外徑不能超過(guò)緊固件頭部的直徑，以防止襯套從孔中脫落。

　　1.3 緊固件釘頭與圓角區(qū)干涉

　　當(dāng)緊固件釘頭進(jìn)入結(jié)構(gòu)圓角，可以選擇反裝該緊固件。如果仍無(wú)法避開(kāi)干涉，可以在緊固件和結(jié)構(gòu)元件之間增加一塊墊板。墊板的最小厚度等于圓角半徑加上0.02in，需保證緊固件在墊板上滿(mǎn)足邊距要求。

　　1.4 多余孔

　　通常來(lái)說(shuō)，機(jī)身結(jié)構(gòu)上不允許留有空孔（超差孔和工藝孔）。開(kāi)孔引起的應(yīng)力集中會(huì)大大降低結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度。對(duì)于結(jié)構(gòu)上必須開(kāi)的孔，如系統(tǒng)通過(guò)孔，設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)在開(kāi)孔區(qū)加厚以降低應(yīng)力水平。研究表明，干涉配合的堵孔可以將疲勞壽命提高至未實(shí)施堵孔的四倍。合格的堵孔，堵孔件能夠傳遞通過(guò)該孔的壓縮載荷，防止孔在拉伸和壓縮載荷下發(fā)生變形，通過(guò)配合在孔邊產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力。因此，結(jié)構(gòu)多余空孔一定要堵住，并應(yīng)滿(mǎn)足以上堵孔要求。

　　當(dāng)單層結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)多余空孔，可用緊固件進(jìn)行堵孔。工程常用鉚釘“AD”（2117-T3）或“DD”（2024-T31）釘堵孔，可按需選用平頭或埋頭釘。

　　當(dāng)多余孔穿過(guò)多層結(jié)構(gòu)件，若滿(mǎn)足緊固件的邊距和間距要求，可在多余孔處增加一顆緊固件；若不滿(mǎn)足要求，應(yīng)采取分層堵孔方式來(lái)處理。這是因?yàn)椋箩敶┻^(guò)兩層或多層零件，堵釘就要承受、傳遞零件之間載荷，對(duì)該區(qū)域緊固件上的載荷分配會(huì)產(chǎn)生影響。如果堵孔直徑過(guò)大，堵釘要傳遞與直徑相應(yīng)的較大載荷，這會(huì)導(dǎo)致堵釘周?chē)Y(jié)構(gòu)材料剪壞。

　　如果開(kāi)孔距離零件邊緣太近，如孔距離結(jié)構(gòu)邊緣等于或小于1.6mm，應(yīng)銼修掉該孔，打磨光滑后進(jìn)行手工陽(yáng)極化及涂漆處理。

　　2 小結(jié)

　　本文介紹了飛機(jī)在生產(chǎn)、制造過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的緊固件超差情況，處理原則和措施方法。在實(shí)際使用過(guò)程中，文中提及的處置方案不可直接套用，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)度分析。本文給出了工程常遇到的緊固件超差的處理思路，可為民機(jī)設(shè)計(jì)工程師和結(jié)構(gòu)修理工程師提供參考。