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【波紋管（guǎn）產品說明】新（xīn）躍牌波紋管技術資料

波紋管定義：

中文名稱：波（bō）紋管 英文名稱：bellows 定義：具有多個橫向波紋的圓柱形薄（báo）壁折皺殼（ké）體。 應用學科：機械工程（一（yī）級學科）；儀器儀表元件（二級學科）；彈性元件-波紋管（guǎn）(儀器（qì）儀表)（三級（jí）學科） 以上內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布

    波紋管用可折疊皺紋片沿折疊伸縮方向連接成的管（guǎn）狀彈性敏感元件。它的開口端固定，密封端處於自由狀態（tài），並利用輔助（zhù）的螺旋彈簧或簧片增加彈性。工作時在內部壓力的作用下沿管子長度方（fāng）向伸（shēn）長，使活動端產生與壓力成一定關係的位移。活動端帶動指針即可直接指示壓力的大小。波紋管常常（cháng）與位（wèi）移傳感器組合起（qǐ）來構成輸出為電量的壓力傳感器，有時也用作隔離元件。由於波紋管的（de）伸（shēn）展要求較大的容積變化（huà），因此它的響應速度低於波登（dēng）管。波紋管適（shì）於測量低壓。

波紋管種類：

波紋管主要（yào）包括金屬波紋管、波紋膨脹節、波紋換熱、管、膜片膜盒和金（jīn）屬軟（ruǎn）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（zuò）用，廣泛應（yīng）用於石化、儀表、航天、化工、電力、水泥、冶金等行業。塑料等其他材質波紋管在介質輸送（sòng）、電力穿線、機床（chuáng）、家電等領域有著不可替（tì）代（dài）的作用。 　　

波紋（wén）管壓力測量儀表中的一種測壓彈性元件。它是具有多個橫向（xiàng）波紋的圓柱形薄壁折皺（zhòu）的殼體，波紋管具有彈性，在壓力、軸向力、橫向力（lì）或彎矩作用下能（néng）產生位移。波（bō）紋（wén）管在儀器儀表中波紋管應（yīng）用廣泛，主（zhǔ）要用（yòng）途是作為壓力測量儀表（biǎo）的（de）測量元件，將壓力轉換成位移或力。波紋管管壁較薄，靈敏度較高，測量範圍為（wéi）數十帕至數十兆帕（pà）。另外（wài），波紋管（guǎn）也可以用作密封隔離元件，將兩種介質分（fèn）隔開來或防止有害流體進入設備的測量部分。它還可以用作補償元件，利用其（qí）體積的可變性補償儀器的溫度誤差。有時也用作為兩（liǎng）個零件（jiàn）的（de）彈性聯接接頭等。波紋管按構成材料可分為金屬波紋管、非金屬波紋管兩種；按結（jié）構可分為單層和多層。單層波紋管（見圖）應用（yòng）較多。多層波（bō）紋管強度高，耐久性好，應力小，用在重（chóng）要的測量（liàng）中。波紋管的材料一般為青銅、黃銅、不鏽鋼、蒙（méng）乃爾合金（jīn）和因康鎳爾合金等。

波紋管的主要技術參數（shù）

功能參數：它（tā）們是金屬波紋管類彈性元件（jiàn）的主要功能指標，是判定波紋管（guǎn）類組件能否應用（yòng）的重要判（pàn）據。這類參數除給定一（yī）個額定值外，還要給定一個允差（chà）範圍（wéi）（界限值），以保證彈性元件使用的可靠性。

質量參數：在金屬（shǔ）波紋管類組件使用時並（bìng）不涉及此類參數，隻有（yǒu）在彈性元（yuán）件性能檢測與質量評定時才（cái）直接測量這（zhè）些參數。根據測試結果，來（lái）判定元件的功能、質量、失效性和（hé）可靠程度。

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

公稱（chēng）載荷：金屬波紋管及其它彈性元件在正常工（gōng）作條件下允許使（shǐ）用的最大載荷值或滿量（liàng）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。

超載載荷：具體（tǐ）彈（dàn）性元件（jiàn）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（fā）生損壞、失效、失穩時的（de）承載能力。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%。在工程中使用的波紋管類組件，一般限定在額定載荷的150%。根據工程要（yào）求，當要求大的安全係數時，使用的彈性元件規定不允許有任何超載，因此載荷必須小於或等於額定載荷值。

位移：金屬波紋（wén）管及彈性元件中某一特定（dìng）點（自由端或中心）的位置變化。按照其運動軌（guǐ）跡，可分為線（xiàn）位移（yí）和（hé）角位移。在外界（jiè）載荷作用下，金（jīn）屬波紋管可能產生軸向位移（yí）、角向位侈及橫向位移。

額定位移：金屬波紋管及彈（dàn）性元件在額定載荷作用下所引起的位移值，也就是它們在（zài）正常使（shǐ）用條件下（xià）允許產生的工作位移。

超載位移（yí）：各類彈性元件在工作瞬間或（huò）試驗期間（jiān）允許超過額定（dìng）位（wèi）移的承受能力。在發生超載位移時，彈性元件不應發生損壞、失效、失穩等情況。對於儀表（biǎo）彈性敏感元件，超載位移一（yī）般限（xiàn）定在額定位移的125%，工程中使用的（de）波（bō）紋管類組件，應根據工程條件和安全程度確定（dìng）。

彈性特性（xìng）：

　　金屬波紋管及其它彈性元件在某一指（zhǐ）定煮上的位移與作用載荷之間（jiān）的關係稱為彈性特性，而位移和載荷都應存元件材料的彈性範圍內波紋管類（lèi）組件的（de）彈性特性（xìng）可以用函數方（fāng）程、表格與曲線圖等形式表示。其彈性特性取（qǔ）決於各類彈性元件的結構及加載方式。元件的彈性特性可（kě）以是線性的或非線性的，非線性還可分（fèn）為遞增特性和遞減特性兩種。彈性特性是波紋管及其它彈性元件的一（yī）個主要性能指標。儀器（qì）儀表和測量裝置（zhì）中使用（yòng）的彈性元件，在設計時一般總是力求使元件的輸出量與被測參數（shù）（載（zǎi）荷）之間呈線性關係。這樣可以采用較簡（jiǎn）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（jīn）屬波（bō）紋管或其它彈性（xìng）元（yuán）件產（chǎn）生單位位移所需要的載荷值稱為元件的剛度（dù），一般用“K”表示。如果元件的彈性特性是非線性的，則剛度不（bú）再是常數，而是隨著載荷的增大（dà）發生變（biàn）化。

公稱剛度：彈性元件設計計算時給出的剛度稱為公稱（或額定）剛度．它與元件的（de）實測剛度有誤差，特別是具有非線性彈性特性的彈（dàn）性元件。公稱剛度代（dài）表的是（shì）曲線上哪一點的剛度，則要仔細考慮。一般來講，公（gōng）稱剛度（dù）最好不要直接采用設計計算值，而是應該用產品原型經過測試後的（de）修正值。

剛度允差：對一（yī）批彈性元件測試時剛度允許的分散範圍。對同批（pī）彈性元件，每（měi）一個元件的剛度（dù）均不盡相（xiàng）同，有一個（gè）分（fèn）散範圍。為了保證元（yuán）件的使用性能（néng），就（jiù）必須對剛度分散範（fàn）圍有一個限定。對彈性敏感元件，其（qí）剛度（dù）允差要求（qiú）限定在公稱值（zhí）的（de）+/-5%以內；一般工程用的波紋管類彈（dàn）性元件，剛度（dù）允差可限定（dìng）在+/-50%之內。

靈敏度：

　　金屬波紋管及（jí）其它彈性元件承（chéng）受（shòu）單位載荷時所產件的位侈量稱為元件的（de）靈敏度（dù）。剛度和靈敏度是波紋管及其它（tā）彈性元件的主要功能參數，但它們又是同一使用特性的兩種不同的表示方法。對於不同（tóng）的（de）場合，為便於分析問題，可采用其（qí）中任何一種參數。

有效麵積：

　　對於（yú）實現壓力一力（lì）或力一壓力轉換的彈性元件，還有一（yī）個重要的功能指（zhǐ）標是有效麵積（jī）。有效麵積是指（zhǐ）彈性（xìng）元件在單位壓力作用下（xià），當其位移為零時所能轉（zhuǎn）換成集中力（lì）的大小。

使用壽命：

　　彈性元件下作（zuò）時有兩種狀態（tài）；一種是在一定的載荷和位（wèi）移情況下工作，並保持載荷、位移始終不變或很少變化（huà），稱（chēng）為靜態工作；另一種使用情況是載荷（hé）和位移不斷周期往複交替變化．元件處於循環工作狀態。由（yóu）於工作狀態（tài）的不同，元件損壞或失效的模（mó）式（shì）也不同。儀表彈性敏感元件工作在彈（dàn）性範圍內，基本上處於靜態工作狀態，使（shǐ）用壽命很長，一般達到數萬（wàn）次到數十萬次。工程中應用的波紋管類組件，有時工作在彈塑（sù）性範圍或交變應力狀態，壽命隻（zhī）有成百上幹次。元件在循環工作時必須給定許用工（gōng）作壽命，規定循環次數、時間和頻率。 　　彈性元件的額定壽命是元件設計時定出的預期使用壽命，要求（qiú）在這段期間內元件（jiàn）不允許出現疲（pí）勞（láo）、損壞或失效等現象。

彈性元件的密（mì）封性：

　　密封性是指元件在一（yī）定的內、外壓差作用下保（bǎo）證不泄漏的性能。波紋管（guǎn）類（lèi）組件工作時，內腔充有氣體或液（yè）體介質，並有一定（dìng）的（de）壓力，因此必須保證密封性。密封性的檢測方法有氣壓密封性試驗、滲漏試驗、液體加壓試驗、用氦質譜檢漏儀檢測等。

彈性元件的（de）自振頻率：

　　在工業中使用的彈性元件，其工作環境（jìng）往往都有一（yī）定程度的振動（dòng），有些元件用作隔振部件．本身就處在振動條件下。對於（yú）在特殊（shū）條件下應用的彈性元件（jiàn），必須（xū）防止元件的自（zì）振頻率（特（tè）別是基頻）與係統中任何一種振動源振頻相近，避免發生共振而引起損壞。波紋管類組件（jiàn）在各種領域中得到了廣泛的應用，為（wéi）避免波紋管發生共振麵損壞，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%。

使用（yòng）溫度範圍：

　　金（jīn）屬波紋管類組件的使用溫度範圍很寬，一般都在彈性元（yuán）件設計（jì）製造前給出。有（yǒu）些特（tè）殊用途的波紋管，內腔通過液氧（-196℃）或更低溫度的液氮，耐壓高達25MPa 。管網係（xì）統連（lián）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（nài）腐蝕（shí）穩（wěn）定性。彈（dàn）性元件的（de）溫度適（shì）應能力取決於所采用彈性材（cái）料的耐溫性能。因此根據彈性元件的使（shǐ）用溫度範圍，選用合適溫度性能參數的彈性材料，才（cái）能加工製造（zào）出合格的波紋管類（lèi）組件。

金（jīn）屬波紋管及其它彈性元件的質量參數

非線性、非（fēi）線性度

　　當彈性元件產（chǎn）生的位移與作用載荷的關晰係偏離了理想的直線．就稱該元（yuán）件特性為非線性（xìng）的。 　　非線性度是一個係統誤差，經過測試分析後是可以被確（què）知的。對於在工程技術中（zhōng）應用的波紋（wén）管（guǎn）類組件，其特性的非線性（xìng）可以被忽略。但對儀器儀表用彈性敏感元件，必須對元（yuán）件的非線性進行測試和補（bǔ）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（dàn）性材料的微觀結構缺陷等（děng）原因，元件的特（tè）性會表現出滯後性，產生彈性（xìng）遲滯和彈性後效。

彈性遲滯

　　彈性元件在加載（zǎi）和卸（xiè）載過程中，彈性特性曲線不相重合的現（xiàn）象稱為彈（dàn）性（xìng）遲滯。

彈性後效

　　當載（zǎi）荷停（tíng）止變（biàn）動或完全卸載後，彈性元件（jiàn）不是立即完成相應（yīng）的位移．而是要經（jīng）過一段時間後才能逐漸回複的現象稱為（wéi）彈（dàn）性後效。 　　實際上，彈性遲滯和彈性後效是同（tóng）時發生的，它們無法（fǎ）區分，因（yīn）此得到的是兩者迭加後的實際滯後回線。一般情況下不作單獨考慮，統稱為元件的彈性滯後及滯後百分率。

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後元（yuán）件產生位移，而卸載後（hòu）再經過相當（dāng）長的一段時間彈性元件仍不能回複到原始位置．產生（shēng）一個永久變形的殘留（liú）值。元件的殘餘變形（xíng）裏（lǐ）與使用狀態有關。當拉伸（或壓縮（suō））的位移裏逐漸增大到一定的位移值後，殘餘變形將顯著增加。殘餘變形是（shì）判（pàn）定彈性（xìng）元件變形能（néng）力的參數對於彈性敏感元件，如果（guǒ）在達到額定（dìng）位移值後產生了較（jiào）大的殘餘位移，這將影響儀表的測（cè）量精（jīng）度。因此．一般對（duì）殘餘變形量給出一定的界限值。在工程中應用的波紋管類組件（如波紋膨脹節），有時為得到較大的位移，使元件工作在彈塑性區，會出現較大的殘餘變形。如能滿足一定的使用壽（shòu）命而不（bú）失效．這時殘餘變形量不再考慮。

熱彈性效應：

　　當工作溫度發生變（biàn）化時，彈性（xìng）元件的幾何尺寸和材料的彈性（xìng）模量也會隨之變化，從而引起溫度誤差。

失穩：

彈性（xìng）元件（如跳躍膜片、螺旋彈簧、波紋管等）在載荷F 或p 作用下會發生失穩現象。波紋管的失穩（wěn）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（wěn）是波紋瞥軸線總（zǒng）體彎曲，偏離原來的直線位置．不論是哪一種失穩，都是發生了波紋管的幾（jǐ）何形狀（zhuàng）失去原有平衡狀態（tài），產生形狀突然畸變的現（xiàn）象，失穩發（fā）生的瞬間元件所承受的應力常常並（bìng）未達到材料的屈服強度，甚至有時小於彈性極限。除了跳躍膜片是利用元件的失穩現象製（zhì）成的一種（zhǒng）兩位式開關器件外（wài），其它彈性元件使用時，都應避免失穩產生。防止元件失（shī）穩的措施有：元件設計時應避免（miǎn）元件過長過薄；長波紋管在使用時應采用心軸或拉（lā）杆保護；彈性元件（jiàn）承載時，載荷應加在元件的書合位置，防止載荷偏斜。 　　

金屬波紋管（guǎn）剛度_應力_有效麵（miàn）積_耐壓力_穩定性_壽命計算 　　

金屬波紋管的設計計算金屬波紋管設計的理論基礎是板殼理論、材料力學、計算數學等。波紋管設（shè）計的參數較多，由於（yú）波紋管在係統中的用途不同，其設計計算的重點也不一樣。例如，波紋管（guǎn）用於（yú）力平（píng）衡元件，要求波紋管在工作範圍內其有效麵積不變或變化很小，用於測（cè）量元（yuán）件，要求波紋管的彈性特性（xìng）是線性的；用於真空開關管作真空密封件（jiàn），要求波紋管的真空密封性（xìng）、軸向（xiàng）位移量和疲勞壽命；用（yòng）於閥門作密封件，要求波紋管應具有一定（dìng）的耐壓力、耐腐蝕、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。根據（jù）波紋管的結構（gòu）特點，可以把波紋管當作圓環殼、扁錐殼或圓環板所組成。設計計算波紋管也（yě）就是設計計算圓外殼、扁錐（zhuī）殼或團環板。波紋管設計計算的參數為（wéi）剛度、應力、有效麵積、失（shī）穩、允許位移、耐（nài）壓（yā）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、彎曲（qǔ）剛度、扭轉剛度等。目前在波紋管（guǎn）的應用中，絕大多數的受力情況是軸向載荷，位移方式為線位移。

以下（xià）是幾種（zhǒng）主要的波紋管軸向剛度設（shè）計計算方法： 　　

1．能（néng）量法計算波紋管剛度（dù）， 　　

2．經驗公式計算波紋管剛度， 　　

3．數值法（fǎ）計算波紋管剛度， 　　

4．EJMA 標準的剛度計算方（fāng）法， 　　

5．日本TOYO 計算（suàn）剛（gāng）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算剛度的方法，在此不再介紹。我國的力學工作者在波紋管的理（lǐ）論研究和實驗分析方麵作了（le）大量工作（zuò），取得了豐碩的研究成果（guǒ）。

其中（zhōng）最主要的研究（jiū）方法是： 　　

（1）攝動法 　　

（2）數值積分的初（chū）參數法 　　

（3）積分（fèn）方程法 　　

（4）攝動有限單元法（fǎ） 　　

上述方法都可以對波紋管進行比較精確（què）的計算（suàn）。但是，由於應用了較深的理論和計（jì）算數學的方法，工程上應用（yòng）有（yǒu）一定的困難，也難於掌握，需要進一步普及（jí）推廣。 　　

金屬（shǔ）波紋管與螺旋彈簧聯用時的（de）剛（gāng）度計算在使用過程中，對剛度要求較大，而金屬波紋（wén）管本身剛度又較小時，可以考慮在波紋管的內腔或外部配置圓柱螺旋彈簧。這樣不僅可以提高整個彈性係（xì）統的剛度，而且（qiě）遲滯引起的誤差也可以大為減小（xiǎo）。這種彈（dàn）性係（xì）統的彈性性能主要取決於（yú）彈簧的特性和波紋管有效（xiào）麵積（jī）的穩定性。 　　

波紋管（guǎn）的彎（wān）曲剛（gāng）度，波紋管的應力（lì）計算：金屬波紋管作為（wéi）彈性密封零件，首先要（yào）滿足強度條件，即其最大應力不超過給定條件下的許用應力（lì）。許用應力可由極限應力（lì）除（chú）以（yǐ）安全係數（shù）得出（chū）。根據波紋管的（de）工作條件和對它的使用要求，極限應力可以（yǐ）是屈服（fú）強度，也可以是波紋管失穩時的臨（lín）界應力，或者是（shì）疲勞強度等（děng）。要計算（suàn）波紋管最（zuì）大工（gōng）作應力必須分析波紋管管壁中的應力分布。波紋管上的應力是由係統中的壓力和波紋管（guǎn）變形所產生的。壓（yā）力在波（bō）紋管上產生環（周向）應力，而在波（bō）的側壁、波穀和波峰處產生徑向的（de）薄膜和彎曲應力。不能抗彎的薄殼有時稱為薄膜，忽略彎曲而算得的應力則（zé）稱為薄膜（mó）應力。波紋管變形時（shí）產生徑向薄膜應力和（hé）彎曲應力。波紋（wén）管在工作時，有的承受內壓，有的承（chéng）受外（wài）壓，例如（rú）波紋膨脹節和金屬軟管在多數情況下其波紋管承受內壓（yā），而用於（yú）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，波紋管承受外壓的（de）能力（lì）一般情況下高於（yú）耐內（nèi）壓能力（lì）。隨著波紋管的廣泛應用，人們對波紋管的應力進行大量的（de）分析研究（jiū）和實驗驗證工作，提出了許多供工（gōng）程設（shè）計使用的計算公（gōng）式、計算程序和圖表。但是，有的方法由於圖（tú）表或程（chéng）序繁複使用不方便，有的方法假設條件不是過於簡化就是過（guò）於理想，難以保證使（shǐ）用上的安全可靠（kào），不少方法未（wèi）能為（wéi）工程界所接受。因此，真正（zhèng）符合實用要求的方法為數不多。

目前應用比較普遍的方法有如下兩（liǎng）種： 　　

1．數值法計算（suàn）波紋管應力：假定波紋管的全部波紋都處於同（tóng）一條件下，在（zài）計算時隻研究波紋管波（bō）紋的單個半波。這樣，在研（yán）究中就不考慮端部波紋，雖然（rán）端部波紋（wén）的邊界條件與中間波紋有所不同。數值法是根據E．列斯涅爾對於變壁厚回轉薄殼產生軸向（xiàng）對稱變形時所（suǒ）列的（de）非線性方（fāng）程來解的。在推導E．列（liè）斯涅爾方程（chéng）時，應用了薄殼理論的一般假定，其中包括：與環殼曲率主半徑相比厚度很小的假定；材料的均一性和各向同性的假定（dìng）。采用上述假定也會給計算帶來一定的誤差（chà）。因（yīn）為在製造波紋管時，管坯的軋製，拉深和隨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（bú）均勻性。 　　

2．美國EJMA 應力計算方法（fǎ），波（bō）紋管的有效麵積計（jì）算：有（yǒu）效麵積（jī）是波（bō）紋管的基本性能參數之一，它表征波紋管將壓（yā）力（lì）轉換為集中力的能力（lì），在（zài）利用（yòng）波（bō）紋（wén）管把（bǎ）壓（yā）力（lì）變成集（jí）中力輸出的場合，有效麵積就是（shì）一個重要參數。波紋管用於力（lì）平衡式（shì）儀表（biǎo）時，其有效麵積的穩定性會直接影（yǐng）響（xiǎng）著儀（yí）表的精度。所（suǒ）以在這種場（chǎng）合不但要求波紋管具有合理的有效麵（miàn）積，而且還要求有效麵積在工作過程（chéng）中不隨工作條件而變化。 1．有效麵積的概念（niàn）和有效麵（miàn）積的變（biàn）化：有（yǒu）效麵積是（shì）一個等效的麵積，壓力作用在這（zhè）個麵積上將產生相等的軸向力。一（yī）般（bān）情況下，隨（suí）著內壓（yā）力（lì）的增大（dà），波紋管有效麵積（jī）變小，麵隨外壓（yā）力的（de）增加，有效麵積變大；2．波紋管的體積有效麵積：波紋管在外力或壓差（chà）作用下，其體積變化量（liàng）與相應的有效長度的變化（huà）量之比值（zhí）稱（chēng）為體（tǐ）積有效麵積；3．波紋管（guǎn）有效麵積（jī）的計算：對波紋管有效麵積提出的要求及其計（jì）算方法取決（jué）於（yú）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，有效麵積的意義僅在於用來計算波紋管成形時的軸向力和使用係（xì）統中的推力（lì）。波（bō）紋管的有效（xiào）麵積計算（suàn）值與實測值之間急（jí）有一些差別。一般情況下用專用公（gōng）式計算波紋（wén）管（guǎn）的有效（xiào）麵積，是可以滿（mǎn）足需要的。 　　當波紋管用於力平衡儀表和需要將（jiāng）壓力（lì）轉換為力的場台，應準確確定（dìng）其有效麵積，要求逐個進行測量。

波紋管的其它計算：1．波紋管的耐壓力，耐壓力是波紋管性能的（de）一個重要參（cān）數。波（bō）紋管在常溫時，波形上不發生塑性變形所能（néng）承受的最大（dà）靜壓力，即為波（bō）紋管的最大耐壓力在（zài）一般（bān）情（qíng）況下，波紋管是在一定的壓力（內壓或外（wài）壓）下工作（zuò）的，所以它在（zài）整個工作過程中必（bì）須承受這個壓力而不產生塑性變形。波紋管的耐壓力實際上屬於波紋管的強度範疇（chóu）。計算（suàn）的關鍵（jiàn）是應力分析，也就是分析波紋管（guǎn）管壁上（shàng）的應力隻要波紋管管壁上最大（dà）應（yīng）力點的應力不超過材料的屈服強（qiáng）度，波（bō）紋管（guǎn）所受的（de）壓力就不會達到其耐壓力。同一波紋管在其它（tā）工作條件相同（tóng）時，受外壓比受內壓時的穩定性要好，所以，受外壓作用時的最大耐壓力比受內壓時高。 　　當波（bō）紋管兩端固定，如果在其內腔通入足夠大（dà）的（de）壓力時，波紋（wén）管波峰處有可能爆（bào）破損壞。波紋管開始出現爆破時波紋管內（nèi）部的壓力值稱為爆破壓力。爆破壓力是表征波紋管最大耐壓強度的參數。波紋管在整個工作過程中，其工作（zuò）壓力遠小於爆破壓力，否則（zé）波紋管將破裂損壞。 　　當波紋長度小於或等（děng）於（yú）外徑時，其計（jì）算（suàn）結果和實際爆破壓力很接近；對細（xì）長型波（bō）紋管其實際爆破壓力（lì）要低很多。爆破（pò）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（lì）增大至某一（yī）臨界（jiè）值，波紋（wén）管就會產（chǎn）生失穩現象。 　　3．波紋管的允許位移（yí）：對於工作在壓縮狀態的（de）波紋管，它的最大（dà）壓縮位移（yí）是：波（bō）紋管在壓力（lì）作用下，壓縮到波紋之間相互彼此接觸時所能產生的（de）最（zuì）大位移值，也稱為結構（gòu）允許（xǔ）最大位（wèi）移，它等於波紋管自由長度與最大壓縮長度之（zhī）差。波紋管不產生塑性變形情況下所能獲得的最大位移稱為波（bō）紋管的允許位移。波紋管在實際工作過程中會產生殘餘變形，殘餘（yú）變形又稱（chēng）永（yǒng）久變形（xíng）或塑性變形，波（bō）紋管在力（lì）或壓（yā）力作用下產生變（biàn）形，當力或壓（yā）力卸除後，波（bō）紋管不恢複原始狀態的現象稱（chēng）殘餘變形，殘餘變形通常用波紋管不（bú）恢複原始位置的量來表示又稱（chēng）零位偏（piān）移。波紋管位移（yí）與零位（wèi）偏移之間的關係，無論拉伸還是壓縮位移，在波紋管位移的起始階段，它的殘餘變形量都很小，一般都小於波紋管標準中規定的允許零位偏移值。但是，當拉伸（或壓縮）位移量逐漸增大到（dào）超過一定的位移值後，會引起零位偏移值的突然增大（dà），這表示波紋管產生比較大的殘餘變形，在這之後．如（rú）果（guǒ）再增大一點位移量（liàng），殘餘變形將顯著（zhe）增加。所以波紋管（guǎn）一般不應超過這個位移量，不然將會嚴重的降低其精度、穩定性和（hé）可靠性以及使用壽命。波紋管在壓縮狀態下工作時的允（yǔn）許壓縮位移量比工作在拉伸狀態下的允許拉伸位移量要大一些，所（suǒ）以在設計波紋管時應盡可（kě）能讓波紋管在壓（yā）縮狀態下工作。通過（guò）實驗發現（xiàn），在一般情況（kuàng）下，同（tóng）一材料、同一規格的波紋管，其允許的壓縮位移是允許的拉伸位移的1.5倍（bèi）。 　　允許位移與波紋管的幾（jǐ）何尺寸參數及材料性能有關。一般情況下，波紋（wén）管的允許位移大小與材料的屈（qū）服強度及外徑的平方（fāng）成正比，而與材料的（de）彈性模量、波紋管的壁厚成反（fǎn）比。同時，相（xiàng）對波深、波厚對（duì）它也有一定影響。4．波紋管的壽（shòu）命（mìng）：波紋管的壽命（mìng）是在工作條件（jiàn）下使用時，能保證正（zhèng）常工作的最短工作期限或循環次數（shù）。用波紋管組成的（de）彈性密封係統，經常在（zài）承受較多循環（huán）次數的變動載荷和較（jiào）大位移的（de）條件下工作，因此確定波紋管的使用壽命，具有重要意義。因為波紋管的作用不同，對其使用壽命的要求也不一（yī）樣，波紋管用來補償（cháng）管路係（xì）統中因安裝造成的位置偏差時，對其壽命要求隻有幾次（cì）就夠了；波紋管用於（yú）開關（guān）頻率較高的恒溫控製器（qì）中，其壽命要達到10000次才能滿足使用要求。波（bō）紋管用於（yú）真空開關（guān）作為（wéi）真空密封件時，其壽（shòu）命要達到30000次才能保證正常（cháng）工作。從上麵三種使（shǐ）用（yòng）實例中可見，由於使用條件不同（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（de）疲勞特性有關，同時也取決於成形波紋管的殘餘應（yīng）力的大小、應力集中的情況和波紋管的表麵質量等。此外，使用壽命與波紋管的工作條件（jiàn）有關。例如：波紋管工作時的位移、壓力（lì）、溫度、工作介質、振動條件、頻率範圍、衝擊條件等。波（bō）紋管在工作過程中（zhōng），其壽命長短主要取決於工作過程中產生的最大應力。為了降低應力，一般通過減少波紋管的工作位移和降低工作壓力來實現。在一般設（shè）計中規定波紋管的工作位移應小於它的允許位移的一（yī）半，它的工作壓力應（yīng）小於波紋管的耐壓力的一半。對（duì）目前生產的波紋管進行試驗證明，如果（guǒ）波紋管按上述規範工作，它的便用（yòng）壽命基本土（tǔ）可（kě）達到5萬次左右。根（gēn）據（jù）工（gōng）作壓力性質的不同，波紋管的允許位移也有所區別一般波紋（wén）管隻承受軸向載（zǎi）荷（拉（lā）力或壓力（lì））時，它（tā）的允許位移可（kě）在波（bō）紋管有（yǒu）效（xiào）長度的10%~40%之間選用；而在波紋管承受橫向集中（zhōng）力、扭轉力矩或（huò）綜合受力時，波紋管的允許位移應適當減小。應用多層（céng）波紋管可（kě）以降低剛度和變形引（yǐn）起的應力，因而可以在很大程度上提高波紋管的壽命。波紋管在（zài）其它情況相（xiàng）同而工作壓力性質（恒定或交（jiāo）變載荷）不同的條件下工作時，其使用壽命將有差別。顯然，在交變載荷下工作時，波紋（wén）管的壽命比恒定載荷下（xià）工作時要短一些。

金屬波紋管選（xuǎn）型（xíng）的5個關鍵點

　　金（jīn）屬波紋管及翅片式波紋管在內燃機冷（lěng）卻器中的應用，在汽柴油發動機冷卻器殼體內或冷（lěng）卻芯子的兩管板間安裝1－1000根帶有間斷性凸凹狀金屬波紋管，采用（yòng）擴管法、焊接法等方法將其固定在一端管板上，使冷卻介質的流動狀態發生（shēng）改變，達到提高傳熱係數，增加傳（chuán）熱效率。該發明構思新奇、工藝實用、成本低廉、性能可（kě）靠、傳（chuán）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力，再查詢波紋的公稱通徑與壓力（lì）表,決定（dìng）是（shì）否使用不鏽鋼網套類型的（de）。2、尺寸軟管公（gōng）稱通徑，選用接頭型式（主要有法（fǎ）蘭聯接（jiē）、螺紋連接、快速接頭連（lián）接）及的尺（chǐ）寸，軟管長度。3、狀態 按軟（ruǎn）管使（shǐ）用時的狀態，參照金屬軟管的正確使用與安裝方法與軟（ruǎn）管在沉降補償時的最佳長度．軟管各種運動狀態的長度計算及軟管的最小彎曲次數和最小彎曲半徑等因素，參數正確選（xuǎn）取軟管（guǎn）長度，並（bìng）正確安（ān）裝（zhuāng）。4、溫度 軟管內介質的工作溫度（dù）及範圍；軟管工作時的環境溫度。高溫時，須按金（jīn）屬（shǔ）波紋管高溫下的工作壓力溫度修正係數，確定溫度修正後的壓力，以確定選用正確的壓力等級。5、介質 軟管中所輸送的介質的化學屬性，按軟管材質耐腐蝕性能參數表，決（jué）定軟（ruǎn）管各零件的材質。