高锁螺母组件是一种航空用紧固件,具有自锁、高强度、高抗疲劳性、抗振动、易于安装等特点,目前大量应用于各机种中。由于高锁螺母的核心原理未被掌握,国内承制厂无法大量生产,目前高锁螺母的使用主要依靠国外大量采购,但高锁螺母进口成本高昂且贸易关系有时会受政治影响,所以高锁螺母的研制迫在眉睫。本文针对实际飞机装配中出现的不同高锁螺母组件装配时产生锁紧力矩变化的问题以及高锁螺母的三个重要性能参数之间的关系作了试验研究,同时对高锁螺母组件连接作了非线性有限元分析,探讨了有限元软件作为一种研究高锁螺母组件手段的可靠性。主要内容如下：(1)基于螺纹力学的相关理论,对高锁螺母的自锁力矩的形成做了理论的分析,推导出高锁螺母自锁力矩的理论公式,为高锁螺母自锁力矩的试验结果的理解提供理论上的依据；(2)通过40CrNiMoA高锁螺栓及Ti-6A1-4V高锁螺栓与302HQ不锈钢高锁螺母配合试验,研究不同材料的高锁螺母组件配合下锁紧力矩的变化情况；通过不同润滑条件下的Ti-6A1-4V高锁螺栓与302HQ不锈钢高锁螺母配合试验,研究润滑情况对高锁螺母组件的锁紧力矩的影响；通过涂覆铝Ti-6A1-4V高锁螺栓及阳极化Ti-6A1-4V高锁螺栓与302HQ不锈钢高锁螺母配合试验,研究不同表面处理情况下高锁螺母锁紧力矩的变化情况；并得出相关结论,为高锁螺母的装配提供有益参考；(3)基于对高锁螺母收口部分的几何外观尺寸的探究和螺纹力学的相关理论,合理推测高锁螺母三个主要性能(锁紧力矩、拧断力矩、预紧力)参数之间的关系,并由推测推导出理论公式；(4)通过进行A286材质的M5、M6、M8三种类型的高锁螺栓及未经自锁处理的高锁螺栓与高锁螺母配合的扭拉试验得到相关数据结果,对上述推测进行合理性验证；(5)针对高锁螺母组件进行非线性有限元分析,得到高锁螺母组件的应力分布情况,并通过承载面的应力计算出高锁螺栓的预紧力,对比试验数据,对非线性有限元分析在高锁螺母研究的可靠性进行验证。