自锁螺母广泛应用于机械系统领域,但由于现有技术储备及生产能力不足,产品结构规格较小,对于大尺寸规格的产品尚无成功应用范例。航空发动机传动系统齿轮轴由于尺寸规格较大,通常采用压紧螺母与杯形锁圈相结合的轴端锁紧结构形式,但应用过程中多次出现锁紧失效现象。为此,以某型发动机传动系统齿轮轴为研究对象,在国内首次提出一种大规格的非金属嵌件自锁螺母锁紧结构,并通过结构设计、计算分析与试验验证,证明了该结构应用的可行性。结果表明提出的大规格非金属嵌件自锁螺母锁紧结构满足发动机使用需求,避免螺母与锁圈相结合锁紧结构在工作过程中带来的安全隐患,提高了发动机传动系统工作的可靠性。

某航空发动机杯形锁圈在使用中出现了断裂故障。为查明其断裂原因,从设计、制造、使用、装配等方面出发开展了故障分析工作,列出了故障树,并对故障树的各个因素开展了分析、试验与测量工作,明确了故障的失效模式,得出了锁紧螺母结构的不完善及锁紧方式不当是产生故障的原因。针对该原因提出了锁紧螺母及杯形锁圈结构的改进措施。