Nut plate家族都有谁

一、Nut plate是谁?

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Nut plate(有时叫 anchor nut、plate nut),就是一种预先用铆钉固定在结构上的自锁螺母。以后再拧螺钉时,不需要人在背面拿扳手配合,只要从正面拧螺钉就可以完成紧固。

它的典型结构:一块薄的金属板(plate),上面冲出 2个或1个小孔,用来打铆钉把它固定在结构上;板中间铆接一个 带螺纹的螺母(nut),通常带自锁结构(all-metal lock,或非金属锁圈);整体厚度很薄,可以贴在机身蒙皮、加强件、角钢、盖板背面。

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典型特点

•自锁: 螺母本身带自锁功能,能抗振动、防松动;很多系列就是 “Nut, self-locking, plate, …” 

•可批量标准化: 有完整的标准件谱系(BACN11G、MS/NASM21047 等),不同螺纹、耳数、材质、温度等级、是否浮动,都有对应型号 。

•维修效率极高: 一块盖板几十个螺钉,如果没有 nut plate,拆装时间会成倍增加。

二、 Nut plate 的常见分类方式

从工程和选型角度,nut plate 可以按几个维度来理解。

2.1 按螺纹规格(screw size / thread)

这是最直观的:和你使用的螺钉尺寸一一对应。常见螺纹规格(英制):#4-40,#6-32,#8-32,#10-32,1/4”-28,5/16”-24 等。

解释 #4-40,4代表螺纹直径编号,40代表螺距,每英寸螺牙数量为40

在军标 MS21047 / NASM21047 的产品说明里,“-”号就直接对应螺纹规格,例如:

• MS21047-3:thread 10-32,two lug,low height,steel,cadmium plated,自锁 nut plate 

• MS21047-4:thread 1/4-28,two lug,low height,steel,cadmium plated,自锁 nut plate 

“无论是波音 BACN 系列,还是军标 NASM21047 系列,件号中都有一段是用来表示螺纹规格的。”

2.2 按是否浮动(Fixed / Floating)

1.Fixed nut plate(固定型):螺母刚性固定在板上,没有游隙;结构刚性好、定位明确;螺钉孔和 nut plate 的位置公差要求更严,稍有偏差就“难上丝”。

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2.Floating nut plate(浮动型):螺母在 plate 中通过小销、弹片等方式连接,可以在平面内 少量摆动和移动;一般称为 “self-locking, plate, two-lug, floating” 等,军标中对应 NASM21059、NASM21060 这一类,对安装孔位置的公差更友好,螺钉稍有偏移也能顺利拧上;

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简单理解:“Fixed 是‘死螺母’,Floating 是‘螺母可以在小范围晃一点’

2.3 按“耳数”和外形(one lug / two lug / corner / side-by-side)

所谓“耳数”,就是nut plate 上用来打铆钉的安装脚数量和形状:

1.Two-lug(双耳):中间一个螺母,两侧各一个铆钉孔;强度和抗扭转性能最好,是结构件、检修盖板背后最常用的形式。

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2.One-lug(单耳):只有一侧有铆钉耳,适用于空间很局促、只能布置一颗铆钉的地方;

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3.Corner / Corner-lug(角落型):设计成L形,铆钉孔在转角处,适合安装在加强框、角钢、结构边缘;

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4.Side-by-sid型、Reduced rivet spacing型:还有一些“并排螺母”“铆钉间距减小”的特殊型,用于空间极为有限或需要两个紧挨着的螺纹点。

耳数和外形决定 nut plate 能装在哪里;两耳型负责大多数普通结构,一耳和角落型负责各种‘夹缝’位置。”

三、 波音命名方式

3.1 “BACN” 是什么意思?

BAC=Boeing Aerospace /Airplane Company Specification 的传统缩写

🔷 BACN = Boeing Aerospace Company Nut(N = Nut专用系列)

🔷 BACN11G = Nut Plate 系统性的主标准(母规格)

🔷 后续字母数字 = 派生系列(螺纹/形状/材料/是否浮动等)

BACN××系列对应 “Nut / Nut plate / Nut assembly” 一类的零件

Boeing 规格文档对BACN11G的定义是

BACN11G–Nut,plate,self-locking,floating,variable counterbore, CRES, replaceable nut, one lug, two lug, corner, 450°F and 900°F.” 

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四、美国军标/“海军”类命名方式(MS / NASM21047 为代表)

4.1 基础概念:MS → NASM

早期的美国军用标准 nut plate 使用 MS21047 这样的编号:

• MS = Military Standard;

• 21047 = 这一类 nut plate 的系列号。

后来很多 MS 标准迁移到 NASM(AIA 管理的航空标准),于是就有了:

• MS21047F:Military Specification Sheet:Nut, self-locking, plate, two-lug, low height, steel, 125 KSI Ftu, 450°F(后被 NASM21047 取代) 

• NASM21047:Nut, self-locking, plate, two-lug, low height, steel, 125 KSI Ftu, 450°F 

也就是说:NASM21047 就是军标体系中“最典型的双耳固定 nut plate 系列标准”

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4.2 NASM21047 名字本身包含的信息

在 AIA 列表里,对 NASM21047 的官方描述是:“Nut, self-locking, plate, two-lug, low height, steel, 125 KSI Ftu, 450°F.”  

拆开看:

• Nut, self-locking:自锁螺母;

• Plate:带板结构,需用铆钉固定在基体上;

• Two-lug:两耳型;

• Low height:低高度型(外形矮、减小空间占用);

• Steel, 125 KSI Ftu:钢材,抗拉强度 125 ksi 级;

• 450°F:适用温度上限 450°F。

4.3 MS/NASM21047 后面的 dash 号和 L 字母

军标 nut plate 的详细型号一般为:

• MS21047-3、MS21047-4、MS21047-08 

• 或带 “L”:MS21047L4、MS21047-L06K 等

含义可以从产品说明中直接看出来:

1.- 号(-3 / -4 / -08 等) → 螺纹尺寸

例如MS21047-3:thread 10-32,自锁、two-lug、low height,steel,cadmium plated; 

2.L 字母 → 干膜润滑(lubricated)版本

• MS21047-4(不带 L):说明中写 “without dry film lube”;

• MS21047L4:说明中写 “with dry film lube”; 

这说明 L 字母通常用来表示“带干膜润滑”的版本,润滑层用来减少拧紧扭矩散差和磨损,在高温条件下仍能保持自锁性能。

3.K 等后缀 → 铆钉孔形式(countersunk / straight)等

• 例如 MS21047-L3K,说明里写明 “countersunk rivet holes”;而没有 K 的版本是 “plain rivet holes” 

• K 这一类后缀在产品说明中通常对应铆钉孔形状/倒角形式。

MS21047-4 → 1/4-28,two-lug,steel,cadmium plated,自锁;

MS21047L4 → 上面这款 + 干膜润滑;

MS21047-L3K → 10-32,two-lug,钢,镀镉,自锁,干膜润滑 + countersunk 铆钉孔。

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总结一下:

飞机上看到的很多nut plate 件号,背后其实都能在NASM21047、NASM21059 这一类美国军用/航天标准里找到对应的‘母标准’。

波音在此基础上再做了 BACN11G 等自家规格,用来统一材料、温度等级和可替代性。

 

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