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【波紋管產品說明】新躍牌波紋管技術資料

波紋管定義：

中文名稱：波（bō）紋管（guǎn） 英文名稱：bellows 定義：具有多個橫向波紋的（de）圓柱形薄壁折皺殼體。 應用學科：機械工程（一級學科）；儀器儀表元件（二級學科）；彈性元件-波紋（wén）管(儀器儀表（biǎo）)（三級學科） 以上內容由全國科學技術名詞審定委（wěi）員（yuán）會（huì）審定公布

    波紋管用可折疊皺紋（wén）片沿折疊伸縮方向連接成的管狀彈性敏感元件。它的開（kāi）口端固定，密封端處（chù）於（yú）自由狀態，並利用輔助的螺旋彈簧或簧片增加彈性。工（gōng）作時在內部壓力的作用下沿管（guǎn）子長度方向伸長，使活動端產生與壓力成一定關係（xì）的位移。活動端帶動指針即可直接指示壓力的大小。波紋管（guǎn）常常與位移傳感器組合起來構成輸出為電量的壓力傳感器，有（yǒu）時也用作隔離元件。由於波紋管的伸展要求較大的容積變化，因此它（tā）的響應速度低於波登管。波紋管適於測量低壓（yā）。

波紋管種類：

波紋管主要包括金屬波紋管（guǎn）、波紋膨脹節、波紋換（huàn）熱、管、膜片膜盒和金（jīn）屬軟管等。金屬波紋管主要應用於補償管線熱變形、減震、吸收管線沉降變形等作用，廣泛應用（yòng）於石化、儀（yí）表（biǎo）、航天、化工（gōng）、電力、水泥、冶金等行業（yè）。塑料等其他材質波（bō）紋管（guǎn）在介質輸送、電力穿線、機床（chuáng）、家電等領域有著不可替代的作用。 　　

波紋管壓力測量儀表中的一種測壓（yā）彈（dàn）性元件。它是具（jù）有多個橫向波紋的圓柱（zhù）形薄壁折（shé）皺的（de）殼體（tǐ），波紋管具有彈性，在壓力、軸向力、橫向力或彎矩作用下能產生位移。波紋管在儀器儀表中波紋管應用廣泛，主要用途是作為壓力測量（liàng）儀表的測量元件，將壓力轉換成位移或（huò）力。波紋（wén）管管壁較薄（báo），靈敏度較高（gāo），測量範圍為數十帕至數十兆帕。另外，波紋管也可以用（yòng）作（zuò）密封隔離元件，將（jiāng）兩種介質分隔開來或防止有害流體（tǐ）進入設備的測量部分。它（tā）還可以用作補償元件，利（lì）用其（qí）體積的可變性補償儀器的溫度誤差。有時也用作為兩個零件的彈性聯接接頭等（děng）。波（bō）紋管按構成材料可分為金屬（shǔ）波紋管、非金屬波紋管兩種；按結構可分為單層和（hé）多層。單層波紋管（見圖（tú））應用較（jiào）多（duō）。多層波紋管強度高，耐久性好，應力小，用在重要的測量中。波紋管的材料一般為青銅、黃銅、不鏽鋼、蒙乃（nǎi）爾合金和因康鎳（niè）爾合金等。

波紋管的主要技術參數

功能參數：它們是金屬波紋管類彈（dàn）性元件的主要功能指標，是判定波紋管類組件能否應用的重要判據。這類參（cān）數除給（gěi）定（dìng）一個額定值外，還要給定一個允差範圍（界（jiè）限值），以保證彈性（xìng）元件使用的可靠性。

質量參（cān）數：在金屬波紋管類組件使用時並不涉及此類參數，隻有（yǒu）在彈性（xìng）元件性能檢測與質量評定時才直接測量這些參數。根據測試結果，來（lái）判定元（yuán）件的功（gōng）能、質量、失（shī）效（xiào）性和可靠（kào）程度。

載荷：作用（yòng）在金屬波紋管及其它彈性元件上的各種預期的負荷值，如集中力F、壓力p 和力矩M 等。在（zài）金屬波紋管類彈性元（yuán）件使用時，除給定施加的載荷值外，還須給定（dìng）載荷的作用方向及作用位置。對於壓力載荷，還要說明（míng）彈性（xìng）元件是承受內腔壓力或外（wài）腔壓力。

公稱載荷：金屬波紋管及其它彈性（xìng）元件在正常（cháng）工作條件（jiàn）下（xià）允許使用的最大載荷值或（huò）滿（mǎn）量程值（zhí）。它通常是預期的設計值，或是對產品原型經過實際檢測後再經修定的設計值。

超載載（zǎi）荷：具體（tǐ）彈性元件產品在工作中經受瞬間或試驗期間允許超過額定載荷而不發生損壞、失效、失穩時的（de）承載（zǎi）能力。對於儀表彈性敏感元件，一般限定超載能力為額定載荷的125%。在工（gōng）程（chéng）中使用的（de）波紋管類組件，一般限定在額定載荷的150%。根據工程要求，當要求大（dà）的安全係（xì）數時，使用的彈性元件規定不允許（xǔ）有任何超載，因此載荷（hé）必須小（xiǎo）於或等於（yú）額定載（zǎi）荷值。

位移：金屬波紋管及彈（dàn）性元件中某一特定點（自由端或中心）的位置變化。按（àn）照其運動軌跡，可分為線位（wèi）移和角位（wèi）移（yí）。在外界（jiè）載荷作用下，金屬波紋管可能（néng）產生軸向位移、角向位侈及橫向位移。

額定位移：金（jīn）屬波紋管及彈（dàn）性元件在額定載荷作用下所引起的位移值（zhí），也就是（shì）它們在正常使用條件下允許產生的工作位移。

超載位移：各類彈性元件在工作瞬間或試驗期間（jiān）允許超過額定位移的承受能力。在發生超載位移時，彈（dàn）性元件（jiàn）不應發生損（sǔn）壞、失效、失穩等情況。對於儀表（biǎo）彈性敏感元件，超載位移一般限定（dìng）在（zài）額定位移的125%，工程中使用的波紋管類組件，應根據工程條件和安全程度確定。

彈性特性：

　　金屬波紋管及（jí）其它彈性元（yuán）件在某一指定煮上的位移（yí）與作用載荷之間的（de）關係（xì）稱為彈性特性，而位移和載荷都應存元（yuán）件材料的彈性範圍內波紋管（guǎn）類（lèi）組件的彈（dàn）性特性可以用函數方程、表格與曲線圖等形式表示。其彈性特性取決於各類彈性元件的結構及加載方式。元件的彈性特性可以是線性的或非線性（xìng）的，非線（xiàn）性還可分為遞增特性和遞減特性兩種。彈性特性是波紋管及其它（tā）彈（dàn）性（xìng）元件的（de）一個主要性能指標。儀器儀表和測量裝置中使用的彈性元（yuán）件，在設計（jì）時一般總是力求使（shǐ）元（yuán）件的輸出量與（yǔ）被測參數（載荷）之間呈線性關係。這樣（yàng）可以采用較簡單的傳動放大機構實現儀表的等分刻度。

剛度、公稱剛度和剛度允差

剛度：使金屬波（bō）紋管或（huò）其它彈性元件（jiàn）產生單位（wèi）位移所需要的載荷（hé）值稱為元件的剛度，一般用“K”表示。如果元件的（de）彈性特性是（shì）非線性的，則剛度不再是常數，而是（shì）隨著載荷的增大（dà）發生變化。

公稱剛度：彈性元件設計計算（suàn）時給出的剛度稱為公稱（或（huò）額定（dìng））剛度．它與元件（jiàn）的實測剛（gāng）度（dù）有（yǒu）誤（wù）差，特別是具有非線性彈性特性的彈性元件。公稱剛度代表的（de）是曲線（xiàn）上哪一點的剛度，則要仔細考慮。一般（bān）來講，公稱（chēng）剛（gāng）度最好不要直接采用設（shè）計計（jì）算值，而是應該用產品原型經過測試後的修正值。

剛（gāng）度允差：對一批彈性元件測試時（shí）剛度允許的分散範圍。對（duì）同批彈性元件，每一個元件的剛度均（jun1）不盡相同，有一（yī）個分散範圍。為了保證（zhèng）元件的使用性能，就必須對剛度分散範（fàn）圍有一（yī）個限定。對彈性（xìng）敏感元件，其剛度允差要求限定在公稱值的（de）+/-5%以內；一般工程用的波紋管類彈性元件，剛度允差可限定在+/-50%之內。

靈敏度：

　　金屬波紋管及其它彈性元件承受單位載荷時所（suǒ）產件的位侈量稱為元件的靈（líng）敏度。剛度和（hé）靈敏度是波紋管及其它彈性（xìng）元件的主要功能（néng）參數，但（dàn）它們（men）又是（shì）同一使用特性的兩種不同的表示方法。對於不同的場合，為便於分（fèn）析問題，可采（cǎi）用其中任何（hé）一種參數。

有效（xiào）麵積：

　　對於實現（xiàn）壓力一力或力一壓力轉換的彈性元件（jiàn），還有一（yī）個重要的功能指標是有效麵積。有效麵積是指彈性元件在單位壓力作用下，當其位移為零時所能轉換成集（jí）中力的大小。

使用壽命：

　　彈性元件下（xià）作（zuò）時有兩（liǎng）種狀態；一種（zhǒng）是在一定的載荷和位移情況下工作，並（bìng）保持載荷、位移始終不變或很少變化（huà），稱為（wéi）靜態（tài）工作；另一種使用（yòng）情況是載荷和位（wèi）移不斷周期往複交替變化．元（yuán）件處於（yú）循環工作狀態。由於工作狀態的（de）不同，元件損壞或失效的模式也（yě）不同（tóng）。儀表彈（dàn）性敏感元件工作（zuò）在彈性範圍內（nèi），基本上處於靜態工作狀態，使用壽（shòu）命很長，一般達（dá）到數萬次到數十萬次。工程中應用（yòng）的波紋管類組件，有時工作在彈塑性範圍或交變應力狀態，壽命隻有成百上幹次。元件在循環工作時必須給定許（xǔ）用工作壽命，規（guī）定（dìng）循環次數、時間和頻率。 　　彈性（xìng）元件的額（é）定壽命是元件設計時定出的預期使用（yòng）壽命，要求在這段（duàn）期間內元件不允許出（chū）現疲勞、損壞或失（shī）效（xiào）等現象。

彈性（xìng）元件的密封性：

　　密封（fēng）性是指元件在一定的內、外壓差作用下（xià）保證不泄漏的性能。波紋管類組件工作時（shí），內腔充有氣體（tǐ）或液體介質，並（bìng）有（yǒu）一定的壓力，因此必須保證密封性。密封（fēng）性的檢測方法有氣壓密（mì）封性試驗、滲漏試驗、液體加壓試驗、用氦質譜（pǔ）檢漏儀檢測等。

彈性元件的自（zì）振頻率：

　　在工業中使用的彈性元件，其工作環境往往都有一定程度的振動，有些元件（jiàn）用作隔振部件．本身就處在振動條（tiáo）件下。對於在特殊條件（jiàn）下應用的彈性元（yuán）件，必須（xū）防止元件的自振頻率（特別（bié）是基頻）與係統中任何一種振動源振頻相近（jìn），避免發生共（gòng）振而引起（qǐ）損壞。波紋管類組件在各種領（lǐng）域中得到了廣泛的應用，為避（bì）免波紋管發生共振（zhèn）麵（miàn）損壞，波紋管的固有頻率應低於係統的振動頻率，或至少比係統振頻高出50%。

使（shǐ）用溫（wēn）度範圍：

　　金屬波紋管類組件的使用溫（wēn）度範圍很寬，一般都在彈性元件（jiàn）設計製造前給出。有些特殊用途的波紋管，內腔（qiāng）通過液氧（yǎng）（-196℃）或（huò）更低溫度的液氮，耐壓高達25MPa 。管網係統連接用的大型波紋膨脹節（公稱直徑有時超過lm ），要求承壓4MPa，耐溫400℃，且有一定的耐腐蝕穩定性。彈性元（yuán）件的溫度適應能力取決於所（suǒ）采用（yòng）彈性材料的耐溫性能。因此（cǐ）根據彈性元（yuán）件的使用溫度範圍（wéi），選用合適溫度性能參數的彈性（xìng）材（cái）料（liào），才能加工製造出合格的波紋管類組件（jiàn）。

金屬波紋管及其它彈性元件的質量參數（shù）

非線性、非線性度

　　當彈性元件產生的位移與作用載荷的關晰係偏離了理想的直（zhí）線．就稱該（gāi）元件特性為非線性的。 　　非線性度是一個係統（tǒng）誤差，經過測試分析後是可以被確知（zhī）的（de）。對於在工程技術中應用的波紋管（guǎn）類組件，其特性的非線性可以被忽略。但對儀器儀表用彈性敏感元（yuán）件，必須對元件的非線性進（jìn）行測試和補償，才能提高儀表或變送器的檢測精度。

彈性遲滯與彈性後效

　　由於彈性材料的微觀結構（gòu）缺陷等原因，元（yuán）件的特性會（huì）表現出滯後性，產生彈性遲滯和彈性（xìng）後效。

彈性（xìng）遲滯

　　彈性元件在加載和卸載過（guò）程中，彈性特（tè）性曲線不相重合的現象（xiàng）稱為彈性遲滯。

彈性後（hòu）效

　　當載荷停止變動或完全卸載後，彈性元件（jiàn）不是立（lì）即完成相應的位移．而是要經過一（yī）段（duàn）時間後才（cái）能逐漸回複的現象稱為彈性後效（xiào）。 　　實際上，彈性遲滯和彈性後效是同時發（fā）生的，它（tā）們無法（fǎ）區分，因此（cǐ）得到的（de）是兩者迭加後的實際滯後回線。一般情況（kuàng）下不作單獨考慮（lǜ），統稱為元件的彈性滯後及滯後（hòu）百分率。

殘餘變形

　　金屬波紋管及其它彈性（xìng）元件的殘餘變形是指加載（zǎi）後元件產生位移，而卸載後再經過（guò）相當長（zhǎng）的一段時間彈性元件仍不能回複到原始位置．產生一個永久變形（xíng）的殘留（liú）值。元件的殘餘變形裏與（yǔ）使用狀態（tài）有關。當拉伸（或壓縮）的位移裏逐漸增大到一定的位移值（zhí）後，殘餘變形將顯著增加。殘餘（yú）變形是判（pàn）定彈性（xìng）元件變形能力的（de）參數對於彈性敏（mǐn）感元件，如果在達到額定位移值後產生了較大的殘餘位移，這將影響儀表的測量精度（dù）。因此（cǐ）．一般對（duì）殘餘變形量給出一定的界限（xiàn）值。在工程（chéng）中應用（yòng）的波紋管類（lèi）組（zǔ）件（如波紋膨（péng）脹（zhàng）節），有（yǒu）時為得到較（jiào）大的位（wèi）移，使元件工（gōng）作在彈塑性區，會出現較大的殘餘變（biàn）形。如（rú）能滿（mǎn）足一定的使用壽命而不失效．這時殘餘變形量不再考慮。

熱彈性效（xiào）應：

　　當工作溫度發生變化時，彈性元件的幾何尺寸和（hé）材料的彈性模量也會隨之變（biàn）化，從而引起（qǐ）溫度誤（wù）差。

失穩：

彈性元件（如（rú）跳（tiào）躍膜片（piàn）、螺旋（xuán）彈（dàn）簧、波紋管等）在（zài）載荷F 或p 作用下會發生失穩（wěn）現象。波紋（wén）管的失（shī）穩有平麵失穩和柱失穩兩種情況。平麵失穩是指波紋環板平麵（miàn）翹曲（qǔ）、變形、波距不均勻等：柱失穩是波紋瞥軸線總體彎曲，偏離原來的直線位置．不論是哪一種失穩，都是發生了波紋（wén）管的幾何形狀（zhuàng）失去原有平衡狀態，產生形狀突然畸變的現象，失穩發生的瞬間元件所承受的應力（lì）常常並未達到材料的屈服強度，甚至有時小於（yú）彈性極限。除了跳（tiào）躍膜片是利用元件的失穩現象（xiàng）製成的一種兩位式開關器件外，其它彈性元件使用時，都應避免失（shī）穩產生。防止（zhǐ）元件（jiàn）失穩的措施有：元（yuán）件設計時應避免元件過長過薄；長波紋管在（zài）使用時應采用心軸或拉杆保護；彈性元件承載時，載荷應加在（zài）元件的書合位置，防止載荷偏斜。 　　

金屬波紋（wén）管剛（gāng）度_應力_有效麵積_耐壓力_穩定性_壽命計算 　　

金屬波紋管（guǎn）的設（shè）計計算金屬（shǔ）波紋管設計的理論基礎是（shì）板（bǎn）殼理（lǐ）論、材料（liào）力學、計算數學等（děng）。波紋管設計的參數較多，由於波紋管在係統中的用途不同，其設計計算（suàn）的重點也（yě）不一樣。例如，波紋管用（yòng）於力平衡元件，要求波紋管（guǎn）在工作範圍內其（qí）有效麵（miàn）積不變或變化很小，用於測量元件，要求波紋（wén）管的彈性特性（xìng）是線性（xìng）的；用於真空開關管作真空密封件，要求波紋管的真空密封性、軸向位移（yí）量和疲勞（láo）壽（shòu）命；用（yòng）於閥門作（zuò）密封件，要求波紋管應具有一定的耐壓力、耐腐（fǔ）蝕、耐溫度、工作（zuò）位移和疲勞壽命。根據（jù）波紋管的結構特點，可以把波紋管當作圓環殼、扁錐殼（ké）或（huò）圓環板所組成。設計計算（suàn）波紋管也（yě）就是設（shè）計計（jì）算圓外殼（ké）、扁錐殼或團環板。波紋管設（shè）計計算的參數為剛度、應力、有效（xiào）麵積、失穩、允許位移、耐壓力和使用壽命。

波紋管的剛度計算：

波紋管的剛度按照載荷及位移性質不同，分為軸向剛度、彎（wān）曲剛（gāng）度、扭（niǔ）轉（zhuǎn）剛度（dù）等。目前在波紋管的（de）應用中（zhōng），絕（jué）大多數的受力情況是軸向載荷，位移方式為（wéi）線位移。

以下（xià）是幾種主要的波紋管（guǎn）軸向剛（gāng）度設計計算（suàn）方法： 　　

1．能量法計算波紋管剛度， 　　

2．經驗公式計算波紋管剛度， 　　

3．數值法計算波（bō）紋管剛度， 　　

4．EJMA 標準的（de）剛（gāng）度計算方法， 　　

5．日本（běn）TOYO 計算剛度方法， 　　

6．美國KELLOGG（新法）計算剛度方法。 　　

除了上述六種剛度計算方法之外，國外還有許多種其它的計（jì）算剛度的方法，在此不再（zài）介紹。我國的力學工作者在波紋管的理論（lùn）研究和實驗分（fèn）析方麵作了大量工作，取得了豐碩的研究（jiū）成果。

其中最主要的研究方法是： 　　

（1）攝動法 　　

（2）數值積分的（de）初參數法 　　

（3）積分方程（chéng）法（fǎ） 　　

（4）攝動有限單元法 　　

上述方法都可以對波紋（wén）管進行比較精確的計算。但是，由於（yú）應用了較深的理論和計算數學的方（fāng）法，工程（chéng）上應用有一定的困難，也難於（yú）掌握，需要進一步普及推廣。 　　

金屬波紋管與螺旋彈簧聯用時的剛度計算在使用過程中，對剛度要求較大，而金屬波紋管本身剛度又較（jiào）小時，可（kě）以考慮在波紋管的內腔或外部（bù）配置圓柱（zhù）螺旋彈簧。這樣不僅可以提高整個彈（dàn）性係統的剛度，而且遲滯引起的誤差也可以（yǐ）大為減小。這種彈性係統的（de）彈性性能主要取決於彈簧的特性和波紋管有效麵積的穩定性。 　　

波紋管的（de）彎（wān）曲剛度，波（bō）紋管的應力計算：金屬波紋管作為彈性（xìng）密封零件，首先（xiān）要（yào）滿足強度條件，即其最大（dà）應（yīng）力不超過給定條件下的許用（yòng）應力。許用應力可由極限應（yīng）力除以安全係（xì）數得出（chū）。根據波紋管的工作條件和對它的使用要求，極限應力（lì）可以是屈服強度，也可以是波紋管失（shī）穩時的臨界應力，或者是疲勞強度等。要計算波紋管最大工作應力必須分（fèn）析（xī）波紋管（guǎn）管壁中的應力分布。波紋管上的應力（lì）是由係統中的壓（yā）力和波紋管變形所產（chǎn）生（shēng）的。壓力在波紋管上產生（shēng）環（周向）應力（lì），而在波的側壁、波穀和波峰（fēng）處產生徑向（xiàng）的（de）薄膜和彎曲應力（lì）。不能抗彎的（de）薄殼有時稱為薄膜，忽略彎曲（qǔ）而算得的應力（lì）則稱為薄（báo）膜應力。波（bō）紋管變形時產生徑向薄膜應（yīng）力（lì）和彎曲應（yīng）力。波紋管在工作時，有的承受內壓，有的承受外壓，例如波紋膨脹節和金屬軟管在（zài）多數情況下其波（bō）紋管承（chéng）受內壓，而用於閥門閥杆密封的波紋管一般情況下承受外壓在這裏主要分析波紋管承受內壓時的應力，波紋管承（chéng）受外壓的能力（lì）一般情況下高於耐內（nèi）壓能力（lì）。隨著波紋管的廣泛（fàn）應用，人們對（duì）波紋管的應力進行大量的分析研究和實驗（yàn）驗證工作，提出了許多供（gòng）工程設計使用的（de）計算（suàn）公式（shì）、計（jì）算程序和圖（tú）表。但（dàn）是，有的方法由於圖表或程序繁複使用（yòng）不方便，有的方法假設條件不是（shì）過於簡化就是過於（yú）理想，難以保證使用上的安全可靠，不少方法未能為工程界所接受（shòu）。因此，真正符合實（shí）用（yòng）要（yào）求的方法為（wéi）數不多。

目前應用比較（jiào）普遍的方法（fǎ）有如下兩種： 　　

1．數值（zhí）法計（jì）算波紋管應力：假定波紋管的全（quán）部（bù）波紋都處於同一條件下，在計算時隻研究波紋管波紋的單個半波。這樣，在研究中就不考慮端部波紋（wén），雖然端部波紋的（de）邊界條件與中（zhōng）間波紋有所不同。數值法是根據E．列斯涅爾對於變壁厚回轉薄殼產生軸向對稱變形時所列的非線性方程來解的（de）。在推導E．列斯涅爾（ěr）方程時，應用（yòng）了薄殼理論的一般假（jiǎ）定，其（qí）中包括：與環殼曲率主半徑相比（bǐ）厚（hòu）度很小的假定（dìng）；材料的均一性和各向（xiàng）同性的假定。采用上述假定也會給（gěi）計算帶來一定的誤差。因為在製造波紋管時，管坯的軋製，拉深和隨（suí）後的波紋塑性成形會造成材料力學性能上的各向異性和不均勻性。 　　

2．美國EJMA 應力計算方法，波（bō）紋管的有效麵積（jī）計算：有效麵積是波紋（wén）管的基本性能參數之一，它表征波（bō）紋管將壓力轉（zhuǎn）換為集中力的能力，在利用波紋管把壓力變成集中力輸出的場合，有（yǒu）效麵積就（jiù）是一個重要參數。波紋管用於力平衡式儀表時，其有效（xiào）麵積的穩定性會直接影響著儀表的精度。所以在（zài）這種場（chǎng）合不但要求波紋（wén）管具有合理的有效麵積，而且還要求有效麵積在工作過程中不隨工作條件（jiàn）而變（biàn）化。 1．有效麵積（jī）的概念和有效麵積的變化：有效麵積是一個等效的麵積，壓力作用在這個麵積（jī）上將產（chǎn）生相等的軸向力。一般情況（kuàng）下，隨（suí）著內壓力的增大，波紋管有效麵積變小，麵隨外壓力的（de）增加，有效麵積變大；2．波紋管的體積有效麵積：波紋管在外力或（huò）壓差作用下，其體積變化量與相應的有效長度的變化量之比值（zhí）稱（chēng）為體積有效麵積；3．波紋管有效麵積的計算：對波紋管有效麵積提出的要（yào）求及其（qí）計算方法取決於波紋管的用途。如果波紋管用作（zuò）彈性密封件或管路熱補償時（shí），有效麵積的意義僅在於用來計算波（bō）紋（wén）管成形時的軸向力和使（shǐ）用係統中的推力。波紋管的有效麵積計算（suàn）值與實測值之間急有（yǒu）一些差別。一般情況下用專用公式計算波紋管的有效（xiào）麵積，是可以滿足需要的。 　　當波紋管用於力平衡儀表和需要將壓力轉換為力的場（chǎng）台（tái），應準確確定其有效麵積（jī），要求逐個進行測量。

波紋（wén）管（guǎn）的其它計算：1．波（bō）紋管的耐（nài）壓（yā）力，耐壓力是波紋管性能的一個重要參數。波紋管在常（cháng）溫時（shí），波形上（shàng）不發生塑性（xìng）變形（xíng）所能承受（shòu）的最大靜壓力，即為波紋管的最大耐壓力在一般情況下，波紋管（guǎn）是在一定的壓力（lì）（內壓或外壓）下工作的，所以它在整個工作過程中必須承受這個壓力而不產生塑性（xìng）變（biàn）形。波紋管的耐壓力實際上屬於波紋管的強度範疇（chóu）。計算的關鍵是（shì）應力分（fèn）析，也就（jiù）是分析波紋管（guǎn）管壁上的應力隻要波紋管管（guǎn）壁上最大應力點的應力不超過材料的屈服強度，波紋管所受的壓力就不會達到其（qí）耐壓力（lì）。同一波紋管在其它（tā）工作條件相同時，受外（wài）壓比（bǐ）受內壓時（shí）的穩（wěn）定性要好（hǎo），所以，受外壓作用時的（de）最（zuì）大耐壓力比受內壓時高。 　　當波（bō）紋管兩端固（gù）定，如果（guǒ）在其內腔通入足夠（gòu）大的（de）壓力時，波紋管波峰處有可能爆破（pò）損壞。波紋管開始出現爆破時（shí）波紋管內部的壓力值稱為爆破壓力。爆破壓力是表征波（bō）紋管最大耐壓強度的（de）參數。波紋管在整個工作過程中，其工作壓力遠（yuǎn）小於（yú）爆破壓力，否（fǒu）則波紋管將破裂損壞。 　　當波紋長度小於或等於外徑時，其計算（suàn）結果和實際爆破壓力（lì）很接近；對細長型波紋管其實際爆破壓力（lì）要低很多。爆破壓力大約為允許工作壓力的3~10倍。2．波紋管的穩定性：當波紋管兩端都受到限製時，如果波紋管內壓力增大至某一臨界值，波紋（wén）管就會產生失（shī）穩現象。 　　3．波紋管的允許位移：對於工作在壓（yā）縮狀態的波紋管（guǎn），它的最大壓縮位移是：波紋管在壓力作（zuò）用（yòng）下，壓縮到（dào）波紋之間相互彼此接觸時所能產生（shēng）的最大位移值，也稱為結構允許（xǔ）最大位移，它等於波紋管自由長度與（yǔ）最大（dà）壓縮長度（dù）之差。波紋管不產生塑性變形情況下所能獲得的最大位移稱（chēng）為波紋管的允（yǔn）許位移。波紋管（guǎn）在實際工作過程中會產生殘（cán）餘變（biàn）形，殘餘變形又稱永久變形或塑性變形，波紋管在力或壓力作用下產生變形，當力或壓力卸除（chú）後，波紋（wén）管不恢複原始狀態的現象稱殘餘變形（xíng），殘餘變形通常用波紋管不恢複原始位置的量來（lái）表示又稱零位偏移。波紋管位移與零位偏移（yí）之間的關係，無論拉伸還是壓縮（suō）位移（yí），在波紋管位移的起始階段，它的殘餘變形量都很（hěn）小，一般（bān）都小於波紋管標準中規定的允許零位（wèi）偏移值。但是，當拉伸（或壓縮）位移量（liàng）逐（zhú）漸增大到超過一定的位移值後，會（huì）引起零位偏移值的突然增大，這表示波紋管產生比較大的殘餘變形，在這之後．如果再增大一點位移量，殘餘變形將顯（xiǎn）著增（zēng）加（jiā）。所以波紋（wén）管一（yī）般不應超過這個位移量，不然將會嚴重的降低其精（jīng）度（dù）、穩定性和可靠性以及使用壽命。波紋管在（zài）壓縮狀態下工作時的允許壓縮（suō）位移量比工作在拉伸狀態（tài）下的允許拉伸位移量要（yào）大一些，所以在設計（jì）波紋管時應盡可能讓波紋（wén）管在壓（yā）縮狀態（tài）下工作。通過實驗發現，在一般情況下（xià），同一材料、同一規格的波紋管，其允許的壓縮（suō）位移是允（yǔn）許的拉伸位移的1.5倍。 　　允許位移與波紋管的（de）幾何尺寸參數及材料（liào）性能有關。一般情況（kuàng）下（xià），波（bō）紋管（guǎn）的允許位移大小與材料（liào）的屈服強度及外徑的（de）平方成正比，而與材（cái）料的（de）彈性模量、波紋管的壁厚成反比。同時，相對波深、波厚對它也有一定影響。4．波紋管的（de）壽命：波紋（wén）管的壽命是在工作條件下使用時，能保證正常工作的最短工作期限或循環次數。用波紋管組成的彈（dàn）性密封係統，經常在承受較多循環（huán）次數的變動（dòng）載荷和較大位移的條件下工作，因此確定波（bō）紋（wén）管的使用壽（shòu）命，具有重（chóng）要意義。因為波紋管的（de）作用不同，對（duì）其使用壽命的（de）要求也不一樣，波紋管用來補償管路係統（tǒng）中因安裝造成的（de）位置偏差時，對其（qí）壽命（mìng）要求隻有幾次就夠了；波紋管用於開關頻率較高的恒溫控製器中，其壽命要達（dá）到10000次才能滿足使用要求。波紋管用於真空開關作為真空密封件時，其壽命要達到30000次才能保證正常工作。從上麵三（sān）種使用實例中可（kě）見，由於使（shǐ）用條件不同（tóng），波紋管要求的使用壽命相差很大。波紋管壽命與所選用材料的疲勞特性有關，同時也取決於成形波（bō）紋管的殘餘應力的大（dà）小、應力集中的情況和波紋管的表麵質量等。此外，使（shǐ）用壽（shòu）命與波紋管的工作條件有關。例如：波（bō）紋管工作時的（de）位移、壓力、溫度、工作介質、振動（dòng）條件（jiàn）、頻（pín）率範圍、衝擊條（tiáo）件等。波紋管在（zài）工作過程（chéng）中，其壽命長短主要取決於工作過程中產（chǎn）生的最（zuì）大應力（lì）。為（wéi）了降低應力，一般（bān）通過減少波紋管的工作位移和降低工作壓力來（lái）實現。在一般（bān）設計中規定波（bō）紋管（guǎn）的工作位移應小於它的允許位移的一半，它的工作壓力應小於（yú）波紋管的耐壓力的一半。對目前生產（chǎn）的波紋管進行試驗證明，如果波紋管按上述規範工（gōng）作，它的便用壽命基本（běn）土可達（dá）到5萬（wàn）次（cì）左右。根據工作壓力性質的不（bú）同，波紋管的允許位移也有所區別一般波紋管隻承受軸向載荷（拉力或（huò）壓力（lì））時，它的允許位移（yí）可在波紋管有效長度的10%~40%之間選用；而在波紋管承（chéng）受橫向集中力、扭轉力矩（jǔ）或綜合受力時（shí），波紋管的允許位移應適當減小。應用多層波（bō）紋管可以降低剛度和變形（xíng）引起的應力，因而可以在很大程（chéng）度上提高波紋管的（de）壽（shòu）命（mìng）。波（bō）紋管（guǎn）在（zài）其它情（qíng）況相同而工作壓力性質（恒定或交變載荷）不同的條（tiáo）件下工作時，其使用壽命將有差別。顯（xiǎn）然，在（zài）交變載荷下工作時，波紋管的壽命比恒定載荷下工作時要短（duǎn）一些。

金屬波紋管選型的5個關鍵點

　　金屬波紋（wén）管及（jí）翅片式波紋管在內燃機冷卻器中的應用，在（zài）汽柴油發動機冷卻器殼體內或冷卻芯子（zǐ）的兩管板間安裝1－1000根帶有間（jiān）斷性凸凹狀金屬波紋管，采用擴管法、焊接法等方法將其固定在一端（duān）管板上（shàng），使冷（lěng）卻介質的流動狀態發生改變，達到提高傳熱係數，增加傳熱效（xiào）率。該發明構思新奇、工藝實用、成本低廉、性能（néng）可（kě）靠、傳熱效率高、不結垢、壽命長、熱應力小。1、壓力根據軟管實際工作壓（yā）力（lì），再查詢波紋的公稱通徑與壓力表（biǎo）,決定（dìng）是否使用不鏽鋼（gāng）網套類型的。2、尺寸（cùn）軟管公稱（chēng）通徑，選用接頭型式（主要有法蘭聯接、螺紋連（lián）接（jiē）、快速（sù）接頭連接）及的尺寸，軟管長度（dù）。3、狀態 按軟管使（shǐ）用時的狀態，參照（zhào）金屬軟管的正確（què）使用與安裝方法與軟管在沉降補償時的最佳長（zhǎng）度．軟管各種運動（dòng）狀態的長度計算及軟管的最小彎（wān）曲次數和最小彎曲半徑等因素（sù），參數正（zhèng）確選取軟管長（zhǎng）度，並（bìng）正確安裝。4、溫度 軟管內介質的工作溫度及範圍；軟管工作（zuò）時的環境溫度。高溫時，須按（àn）金屬波紋管高溫下的工作壓力溫度修正係數，確定溫度修（xiū）正後的壓力，以確定選用正確的壓力等級。5、介質（zhì） 軟管中所輸送的介質的化學屬性，按軟管材質（zhì）耐腐（fǔ）蝕性能參數表，決定軟管各零件的材質。