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【波紋管產品說明（míng）】91入口牌波紋（wén）管技術資料

波（bō）紋管定義：

中文名稱：波紋（wén）管 英文名稱：bellows 定義：具有多個橫向波紋（wén）的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（dàn）性元件-波紋管（guǎn）(儀器儀表)（三級學科） 以上內容由全國科學技（jì）術名詞審定委員會審定公布

    波紋管用可折疊皺紋（wén）片沿折疊伸縮方向（xiàng）連接成（chéng）的管狀彈性敏感元件。它的開口端固定（dìng），密封端處於自由狀態，並利用輔助的螺旋彈簧或簧片增加彈（dàn）性。工作時在內部壓力的作用下沿管子長度（dù）方向伸長，使活動端產生與壓力成一定關係的位移。活動（dòng）端帶動指針即可直接（jiē）指示壓力的大小。波（bō）紋管常（cháng）常與位移傳感（gǎn）器（qì）組合起來構成輸（shū）出為電量的壓力傳感器，有時也（yě）用作隔離元件。由於波（bō）紋（wén）管的伸（shēn）展要（yào）求較大的容積變（biàn）化，因此它的響應速度低於波登管。波紋管適（shì）於測量低壓。

波紋管種類：

波紋管主要包括金屬波紋管、波紋膨脹節、波紋換熱、管、膜片膜盒（hé）和金屬軟管等。金（jīn）屬（shǔ）波紋管主要應（yīng）用於補償管線熱變形（xíng）、減震、吸（xī）收管線沉降（jiàng）變形等作用，廣泛應用於石化（huà）、儀表、航天、化工、電力、水泥、冶金等行業。塑（sù）料等其他材（cái）質波紋管在介質輸送、電力穿（chuān）線、機床、家電等領域有著不可替（tì）代的作用。 　　

波紋管壓力測量儀表中的一種測壓彈性元件。它是具有多個（gè）橫向波紋的（de）圓柱形薄壁折皺的殼體，波紋管具（jù）有彈性，在壓力、軸向力、橫向力或彎矩（jǔ）作用下能產生位移。波紋管在（zài）儀器儀表中波紋管（guǎn）應用（yòng）廣泛，主要用途是作為壓力測量儀表的測量元件（jiàn），將壓力轉換成位移或力。波紋管管壁較薄，靈敏度較高，測量範圍為數十帕至數十兆帕。另外，波紋管也可以（yǐ）用作密封（fēng）隔離元件，將兩種介質分（fèn）隔開來或防止有害流體進入（rù）設備的測量（liàng）部分。它還可以用作補償元件，利（lì）用其體（tǐ）積的可變性補（bǔ）償儀器（qì）的溫（wēn）度誤差。有時也用（yòng）作為兩（liǎng）個零件的彈性（xìng）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（wén）管兩種；按結構可分為（wéi）單層和多層（céng）。單層波紋（wén）管（見圖）應（yīng）用較多。多層波紋管強度高，耐久性好，應力小，用在重（chóng）要的測量中（zhōng）。波紋管的材料一般（bān）為青銅、黃銅、不鏽鋼、蒙乃爾合金和因康鎳爾合金等。

波紋管的主要技術（shù）參數

功能參數：它們是（shì）金屬波紋管類彈性元件的主要功能指標，是判定波紋管類組件能否（fǒu）應用的重要判據。這類參數除給定一（yī）個額定值外，還要給定一個允差範圍（界限值），以保證彈性（xìng）元（yuán）件（jiàn）使（shǐ）用的可靠性。

質量參數：在（zài）金屬波紋（wén）管類組件使用時並不（bú）涉及此類（lèi）參數，隻有在彈性元件性能檢測與質量評定（dìng）時才直接測量這些參數。根據測試結果，來判定元（yuán）件的功能、質量、失效性和可（kě）靠程度。

載荷：作用在金屬波紋管及其它（tā）彈性元件上的各種預期的負荷（hé）值，如集中力F、壓力p 和力矩（jǔ）M 等。在金（jīn）屬（shǔ）波紋管類彈性元件使用時，除給定施加的載荷值外，還須給定載荷的作用方向及作用位置。對於壓力載（zǎi）荷，還要說明彈（dàn）性元件是（shì）承受內腔（qiāng）壓力或（huò）外腔壓力。

公稱載荷：金（jīn）屬波紋管及其它彈（dàn）性元件在正常工作條件（jiàn）下允許使用的（de）最大載荷值或滿量程值。它通常是預期的設計值，或是對產品原型經過實際檢（jiǎn）測後再經修定的設計值（zhí）。

超載載（zǎi）荷：具體彈性元（yuán）件產品在工作中經受瞬間或試驗期間允許超過額（é）定載荷（hé）而（ér）不發生損（sǔn）壞、失效、失穩時的承（chéng）載能力。對於儀表彈性（xìng）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（lèi）組件（jiàn），一般（bān）限定在額定載荷的150%。根據工程（chéng）要求（qiú），當要求大的安全係數時，使用的（de）彈性元件規定不允許有（yǒu）任何超載，因（yīn）此載荷必須小於或等於額定（dìng）載荷值。

位移：金屬（shǔ）波紋管及彈性（xìng）元件中某一特定點（自由端或中心）的位（wèi）置變化。按照其（qí）運動軌跡，可分為線位移和角位移。在外界載荷作用下，金屬波紋管可能產生軸向位移、角向位侈及橫（héng）向位移。

額定位移：金屬波紋管及彈性元（yuán）件在額定載荷作用下所引（yǐn）起的位移值，也就是它們在正常使用條件下允許產生的工作位移。

超載（zǎi）位移：各（gè）類彈性元件在工（gōng）作瞬間或試驗期（qī）間允許超過額定位移的承受能力。在發生超載位移時，彈性元件不應發生損（sǔn）壞、失效、失穩等情況。對於儀表彈性敏感（gǎn）元件，超載位移一般限定在額定位移的125%，工（gōng）程中（zhōng）使用的波紋管（guǎn）類組件，應根據（jù）工（gōng）程條件和安全程度確定（dìng）。

彈性（xìng）特性：

　　金屬波紋管及其它彈性（xìng）元件在某一指定（dìng）煮上的位移與作用（yòng）載荷之間的（de）關係稱為彈性特性（xìng），而位（wèi）移和（hé）載荷都應存元件材料的彈性範圍內波紋管類組件的彈性特性可（kě）以用函數方程、表格與（yǔ）曲線圖等形式（shì）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的，非線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彈性元（yuán）件（jiàn）的一個主要性能指標。儀器儀表和測量裝置中使用的彈性元件，在設計時一般總是力求使元件的輸出量與被測參數（載荷（hé））之間（jiān）呈線性（xìng）關（guān）係。這樣可以采用較（jiào）簡（jiǎn）單的傳動放大機構實現（xiàn）儀表的等分刻（kè）度。

剛度、公稱剛度和剛度允差

剛度（dù）：使金屬波紋管或其它彈性元件產生（shēng）單位位移所需要的載荷值稱為元件（jiàn）的剛度，一般用“K”表示。如果元件的彈性特性是非線性的，則（zé）剛度不再是常（cháng）數，而是隨著（zhe）載荷的增大發生變化。

公稱剛度：彈性元件（jiàn）設計計（jì）算時給出（chū）的剛（gāng）度稱為公稱（或額定）剛度．它與元件的實測剛度有誤差，特別是具有非線性彈性特性的彈性元件。公稱剛度代（dài）表（biǎo）的是曲線上哪一點的（de）剛度，則（zé）要仔細考慮。一般來講，公稱剛度最好不（bú）要直接采用設計計算（suàn）值，而是應該用產品原型經過測試後的修正值。

剛度允差：對一批彈性元件測試時剛度允許的分散範圍。對同（tóng）批（pī）彈性元件，每一個元件的剛度均不盡相（xiàng）同（tóng），有一個（gè）分散範圍。為了保證元（yuán）件的使用性能，就（jiù）必須對剛度分散範圍有一個限定。對彈性敏感元件，其剛度允差要求限定在公稱值的+/-5%以內（nèi）；一般工程用的波紋管類彈性元（yuán）件，剛度允差（chà）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（hé）時所（suǒ）產件的位侈（chǐ）量稱為（wéi）元件的靈敏度。剛（gāng）度和靈敏度是波紋管及其它彈性元件的主要功能參數，但它們又是同一使用特性的（de）兩種不同（tóng）的表示方法。對於不同的場合，為（wéi）便於分（fèn）析問（wèn）題，可采（cǎi）用其中任何一種（zhǒng）參數。

有效麵積（jī）：

　　對於實現壓力一（yī）力或力一壓力轉換的彈性（xìng）元件，還有一個重要的功能指標是（shì）有效麵（miàn）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（huàn）成集中力的大小。

使用壽命：

　　彈性元件下作時有（yǒu）兩種狀（zhuàng）態；一種是在（zài）一定的載（zǎi）荷和（hé）位移情況下工作，並保持載荷、位移始終不變或很少變化，稱為靜態工作；另一種使用情況是載荷和位移不斷周期往複交替變（biàn）化．元件處於（yú）循環工作狀態。由於工作狀態的不同，元件損壞或失效的模式也不同（tóng）。儀表彈性敏感元件工作在彈（dàn）性範圍內，基本（běn）上處於靜態工作狀態（tài），使用壽（shòu）命很長，一般達到數萬次到數十萬次。工程中應用的波（bō）紋管類組件，有時工作在彈塑性範圍或交變應（yīng）力狀態（tài），壽命隻有成百上（shàng）幹次。元件（jiàn）在循環工作時必（bì）須給定（dìng）許用工（gōng）作壽命，規（guī）定（dìng）循環次數、時間和頻率（lǜ）。 　　彈性元件（jiàn）的額定壽命是元件設（shè）計時定出的預期使用壽命，要求在（zài）這段（duàn）期間（jiān）內（nèi）元件不允許出現疲勞（láo）、損壞或（huò）失效（xiào）等現象。

彈性元件的密封性：

　　密封性是（shì）指元件在一定的內（nèi）、外壓差作用下保證不泄（xiè）漏的性能。波紋管類組件（jiàn）工作時（shí），內腔充有氣體（tǐ）或液體介質，並有一定的壓力，因此必須保證密封性。密封性的檢測方法有氣壓密封（fēng）性試驗、滲漏試驗、液體加（jiā）壓試驗、用氦質譜檢漏（lòu）儀檢測等。

彈性元件的自振頻率：

　　在工業中（zhōng）使用的彈性元件，其（qí）工作環境（jìng）往往（wǎng）都有一定程度的振動，有些元件用（yòng）作隔振部件．本身就處在（zài）振動條件下。對於在特（tè）殊條件（jiàn）下應用的彈性（xìng）元件，必須防止元件的（de）自振（zhèn）頻率（特別是基頻）與係統中任何一種振動源振（zhèn）頻相近，避免發生共振而引起損壞。波紋管類組件在各種領域中得到了廣泛（fàn）的應用，為避免波紋（wén）管發生共振麵損（sǔn）壞（huài），波紋管的固有頻率應低於係（xì）統的振動頻率，或至（zhì）少比係統振頻高出50%。

使用溫度範圍：

　　金屬波（bō）紋管類組（zǔ）件的使用溫度範圍很寬，一般都在彈性元件設計製造前給出。有些特殊（shū）用途的波（bō）紋管（guǎn），內腔通過液氧（-196℃）或更低溫（wēn）度的液氮（dàn），耐壓高達25MPa 。管網係統連接用的大型波（bō）紋膨（péng）脹節（公稱直徑有時超過lm ），要求承壓（yā）4MPa，耐溫400℃，且有一定的耐腐蝕穩定性。彈性元件的溫度適應能力取決於所采用彈（dàn）性材料的耐（nài）溫性能。因此根據彈性元件的使用溫度範（fàn）圍（wéi），選用合適溫度（dù）性能參數的（de）彈性材（cái）料，才能加工製造出合格的波紋管類組件。

金屬（shǔ）波紋管及其它彈性（xìng）元件（jiàn）的質量參數

非線性、非線性度

　　當（dāng）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線．就稱該元件特性為非線性的。 　　非線性度是一個係統誤差，經過測（cè）試分析後是可以被確知的。對於在工程（chéng）技術中應用的（de）波紋（wén）管類組件，其特性的非線性可以被忽略。但對儀器儀表用彈性敏感元件，必須對元件的非線性進行測試和（hé）補償，才能提高儀表或變送器的檢測（cè）精（jīng）度。

彈性（xìng）遲滯與彈性後效

　　由於彈性材料的微觀結構缺陷等原因，元件的特性會表現出滯後性，產生彈性遲滯和彈性後效。

彈性遲滯

　　彈性元件在加（jiā）載和卸載過程中，彈性特性曲線不相重合的（de）現（xiàn）象（xiàng）稱為彈性遲（chí）滯。

彈性後效

　　當載（zǎi）荷停止變動（dòng）或完（wán）全卸（xiè）載後，彈性元件不是立即完成相應的位移．而是要經過一段時間後才（cái）能逐漸回複的現象稱為彈性（xìng）後效。 　　實際（jì）上，彈性遲滯和彈性後效是同時發生的，它們無法區分，因此得到的是兩者迭加（jiā）後的實際滯後回線。一般（bān）情況下不作單獨考慮，統稱為元件的彈性滯（zhì）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件產（chǎn）生位移，而卸載後再經過相當長的一段時間彈（dàn）性元件仍不能回複到原始位置．產生一個永久變形（xíng）的殘留值。元件的殘餘變形裏與（yǔ）使（shǐ）用狀態有關。當拉伸（或壓縮）的位移裏逐漸增大到（dào）一定的位移值後，殘餘變形將顯著增加。殘餘變形是判定彈性元件變形能力的參數對於彈性敏感元（yuán）件，如果在達到（dào）額定（dìng）位移值後產（chǎn）生了較（jiào）大的殘餘位移，這將影響儀表的測量精度。因此．一般對殘餘變形量給出一定的界限（xiàn）值。在工程（chéng）中應（yīng）用的波紋管類組件（如（rú）波（bō）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（biàn）形。如能滿足一定（dìng）的使用（yòng）壽命而不失效（xiào）．這時殘餘變形量不再考慮。

熱彈性（xìng）效應：

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

失穩：

彈性元件（如跳躍膜片、螺（luó）旋彈簧、波紋管等）在載荷F 或p 作用下會發生失穩現（xiàn）象。波紋管的失穩有平麵失穩和柱失穩兩種情況（kuàng）。平麵失穩是指波紋環板平麵翹曲、變形（xíng）、波距不均勻等：柱失穩是波紋瞥（piē）軸線總（zǒng）體彎（wān）曲，偏離（lí）原來的直線位置．不論是哪一（yī）種失穩，都是發生了波紋管的幾何形狀失去原有平衡狀態，產生形狀突然畸變的現象，失穩發（fā）生（shēng）的瞬間元件所承受的應力常常並未達（dá）到材料的屈服強（qiáng）度，甚至有時小於彈性極限（xiàn）。除了跳躍膜片是利用元件的失穩現象製成的一種兩（liǎng）位式開關器件外，其它彈性元件使用時，都應避（bì）免失穩產（chǎn）生。防止元件失穩的措施有（yǒu）：元件設計時應避免元件過長過薄；長波紋管在使用時應采用心軸或拉杆保護；彈性元件承載時，載荷應加在元件的書合位置，防止載荷（hé）偏斜（xié）。 　　

金屬波紋管剛度_應（yīng）力_有效麵積_耐壓力_穩定性_壽（shòu）命計算 　　

金屬波紋管的（de）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（jì）算數學等。波（bō）紋管設計的參（cān）數較多，由於波紋管在係統中的用（yòng）途不（bú）同，其設計計算的重（chóng）點也（yě）不一樣（yàng）。例如，波紋管用於力平衡（héng）元件，要求（qiú）波紋管在工作範（fàn）圍內其有效麵（miàn）積不變或變（biàn）化很小（xiǎo），用於測量元件，要求波紋管的彈性特性是（shì）線性的；用於真（zhēn）空開關管（guǎn）作真空密封件，要求波紋管的真空密封性、軸（zhóu）向位移量和疲勞壽命；用於閥門作（zuò）密封件，要求波紋管應具有一定的耐壓力、耐（nài）腐蝕、耐溫度、工作位（wèi）移和疲勞壽命。根據波紋管的結構特點，可以（yǐ）把波紋管當作圓環殼、扁錐殼或圓環板所組（zǔ）成（chéng）。設計計算波紋管也就是設計計（jì）算圓外殼、扁錐（zhuī）殼或團環板。波紋管設計計算的參數為剛度、應力、有效麵積、失穩、允許位移、耐壓力和使用壽命。

波紋管的剛（gāng）度計算：

波紋（wén）管的剛（gāng）度按照載荷及位（wèi）移性質不同，分為軸向剛度、彎曲剛度、扭轉剛度（dù）等（děng）。目前在波（bō）紋管的應用中，絕（jué）大多（duō）數的受力情（qíng）況是軸向載荷，位移方式為線位移。

以下是幾種主要的波紋（wén）管軸向剛度設計計算（suàn）方法（fǎ）： 　　

1．能量法計（jì）算波紋管剛度（dù）， 　　

2．經驗公式計算波紋管剛度， 　　

3．數值法計算波紋（wén）管剛度， 　　

4．EJMA 標準的剛度計（jì）算方法， 　　

5．日（rì）本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（guó）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（zuò）者在波紋管的理論研究（jiū）和實驗分析方麵作了大（dà）量（liàng）工作，取得了豐碩的研（yán）究成（chéng）果（guǒ）。

其中最主要的研究方（fāng）法是： 　　

（1）攝動法 　　

（2）數值積（jī）分的初參數（shù）法 　　

（3）積分方程法 　　

（4）攝動有限單元法 　　

上述（shù）方法都（dōu）可以（yǐ）對波紋（wén）管進行比（bǐ）較精確的（de）計（jì）算。但是，由於應用了較深的理論和計算（suàn）數學的方法，工（gōng）程（chéng）上（shàng）應用（yòng）有一（yī）定的（de）困難，也難於掌握（wò），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小（xiǎo）時，可以考慮在（zài）波紋管的內腔或外部（bù）配置圓柱螺（luó）旋（xuán）彈（dàn）簧（huáng）。這樣不僅可以提高整（zhěng）個彈性係統的剛度，而且（qiě）遲滯引起的誤差也可以大為減小。這（zhè）種彈性係統的彈性性能主要取決於彈簧的特（tè）性（xìng）和波（bō）紋管有（yǒu）效（xiào）麵積的穩定性。 　　

波紋管的彎曲剛度，波紋管的應力（lì）計算：金屬波紋管作為彈性密封（fēng）零件，首先要滿足強度條件，即（jí）其（qí）最大應力不（bú）超過給定條（tiáo）件下的許用應力。許（xǔ）用應力可由極限（xiàn）應（yīng）力除以安全（quán）係數（shù）得（dé）出。根（gēn）據波紋管的工（gōng）作條件和對它的使用要求，極（jí）限應力可以是（shì）屈服強度，也可（kě）以是波（bō）紋管失穩時（shí）的臨界應力，或者是疲勞強度等。要計（jì）算波紋管（guǎn）最大（dà）工作應力必（bì）須分析波紋管管壁中的應（yīng）力分布（bù）。波紋管上的應力是由（yóu）係統中的壓（yā）力和波紋管變形所產生的。壓力在（zài）波（bō）紋管上產（chǎn）生環（huán）（周向）應力，而（ér）在波（bō）的側壁、波穀和波峰處（chù）產生徑向的薄（báo）膜和彎曲應力。不（bú）能抗彎的薄殼有時稱為薄膜，忽略彎曲而算得的應力則稱為薄膜應力。波紋管變形時產生徑向薄膜應力（lì）和彎曲應力。波紋管在工作時，有的承受內壓，有的（de）承受外壓，例如波紋膨脹（zhàng）節和金屬軟管在多數情況下其波紋管承受內壓，而用於閥門閥杆密封的波紋管一般情況下承受（shòu）外（wài）壓在這裏主要分析波紋管承受內壓（yā）時的應力（lì），波紋管承受外壓的能力一般情況下高於（yú）耐內壓（yā）能力。隨著波紋管的廣泛應用，人們對波紋管（guǎn）的應（yīng）力進行大量的（de）分（fèn）析研究和實驗驗（yàn）證工作，提出了許多供工程設計使用的計算公式、計算程序和圖表。但是，有的方（fāng）法由（yóu）於圖（tú）表或程序繁複使用不方便，有的方（fāng）法假設條件不是過於簡化（huà）就是過於理想，難以保證使用上的安全可靠，不少（shǎo）方（fāng）法（fǎ）未（wèi）能為工程界所接受。因此，真正符合實用（yòng）要求的方法為（wéi）數不多。

目前應用比較普遍的方法有如下兩種： 　　

1．數值法計算波紋管應力：假定波紋管的全部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（yán）究中就（jiù）不（bú）考慮端部（bù）波（bō）紋，雖然端（duān）部波紋的邊界條件與中間波（bō）紋有所不同。數值法是根據E．列斯涅（niè）爾對於變壁厚回轉薄（báo）殼產生軸向對稱（chēng）變形時（shí）所列的非線性方程來解的。在推導E．列斯涅爾方程時，應用了薄（báo）殼理論的一（yī）般假定，其（qí）中包（bāo）括：與（yǔ）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。采用上述假定也會（huì）給計算帶來一定的（de）誤差。因為在製造波紋管時，管坯的軋製，拉深和隨後的波紋塑性成形會（huì）造（zào）成（chéng）材料（liào）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，波紋管的有效麵積（jī）計算：有效麵積（jī）是波（bō）紋管的（de）基本性（xìng）能參數之一，它表征波紋管（guǎn）將壓力轉換為集中力的（de）能（néng）力，在利用波紋管把壓力變成集中力輸出的場合，有效（xiào）麵積就是一個重要參數。波紋管用於力（lì）平衡式儀表（biǎo）時，其有效麵積的穩定性會直接影響著儀表的精度。所以在這種場合不但要求波紋管具有合理（lǐ）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而變化。 1．有效（xiào）麵積的（de）概念和有效（xiào）麵積的變化：有效麵積是一個等效的（de）麵積，壓力作用在這個麵積上將產生相等的軸向力（lì）。一般（bān）情況下，隨著內壓力的增大，波紋管（guǎn）有（yǒu）效麵（miàn）積變小，麵隨外壓力的增加（jiā），有效麵積變大；2．波紋管（guǎn）的（de）體積有效麵積：波紋管在外（wài）力或壓差作用下，其體（tǐ）積變化量與相應的有效長度的變化量之比值稱（chēng）為（wéi）體積有效麵積（jī）；3．波紋（wén）管有效麵積的計（jì）算：對波紋（wén）管有效麵積提出（chū）的要求及其計（jì）算方法取決於波紋管的用途。如果波紋管用作（zuò）彈性密封（fēng）件（jiàn）或管路熱補償時（shí），有效麵積（jī）的意義僅在（zài）於（yú）用來計算波紋管成形時的軸向力和使用係統中的推力（lì）。波紋管的有效麵積計算值與實測值之間急有一些差別。一般情況下用（yòng）專用公式計算波紋管的有效麵積，是可以滿（mǎn）足需要（yào）的。 　　當波紋（wén）管用於力平衡儀表和需要將（jiāng）壓力轉換為力的場台，應準確（què）確定其有（yǒu）效麵積，要求逐個進行測（cè）量。

波紋管的其它（tā）計算：1．波紋管的耐壓（yā）力，耐壓力是波紋管性能的一個重要參數。波紋管在常溫時，波（bō）形上不發生塑性變形所（suǒ）能承受的最大靜壓力，即為波紋管（guǎn）的最大耐（nài）壓力在一般情況下，波紋（wén）管（guǎn）是在一定的壓力（內壓或外壓）下工作的，所以它在（zài）整個工作過程中必須承（chéng）受這個壓力而不產生塑性變形。波紋管的（de）耐壓力實際上屬於波紋管的強（qiáng）度（dù）範疇。計算的關鍵是應力分析，也就是分析波紋管管壁上的應力隻要波紋管（guǎn）管壁上最（zuì）大應力點的應力不超過材料的屈服（fú）強度，波紋管所受的壓（yā）力就不會達到其耐壓力。同一波紋管在（zài）其它工作條件相同時，受外壓比受（shòu）內壓時的穩定（dìng）性要好，所以，受外壓作用時的最大耐壓力比受內壓時高。 　　當波紋管兩端固定，如果在其內（nèi）腔通入足夠大的壓力時（shí），波紋管波峰處有可能爆破損（sǔn）壞。波紋管開始出現（xiàn）爆破時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參數。波紋管在整個工作過程中（zhōng），其工作壓力遠小於（yú）爆破壓力，否則波紋管將破裂損壞。 　　當波紋長度小（xiǎo）於或等於外徑時，其計算結（jié）果和實際（jì）爆破壓力很接近；對細長型波紋管其實際爆破（pò）壓力要低（dī）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（wén）管兩端都（dōu）受到（dào）限（xiàn）製時（shí），如果波紋管內壓力增（zēng）大至某一臨界值，波紋管就會產生失（shī）穩（wěn）現象。 　　3．波紋管的允許（xǔ）位移：對於工作（zuò）在壓縮狀態的波紋管，它的最大壓縮（suō）位移是：波紋管在壓力作用（yòng）下，壓縮到波（bō）紋之間相互彼此（cǐ）接觸時所能產生的最大位移值（zhí），也稱為結構允許最大位移，它等於（yú）波紋管自（zì）由長度與最（zuì）大壓縮（suō）長度之差。波紋管不產生塑性變形情況（kuàng）下所能獲（huò）得的最（zuì）大位移稱為波紋（wén）管的允（yǔn）許位移。波紋管在實際工（gōng）作過程中會產生（shēng）殘餘變形（xíng），殘（cán）餘變形又稱永久（jiǔ）變形或（huò）塑性變形，波紋管（guǎn）在力或壓力作用下產生變形，當力或壓力卸除後，波紋管不恢複原始狀態的現象稱殘餘變（biàn）形，殘餘（yú）變形通常用波紋管（guǎn）不恢複原始位置的量來表示又稱零位偏移。波紋管位移與零位偏移（yí）之間的關係，無（wú）論拉（lā）伸還（hái）是壓縮位移（yí），在波紋管位移的起始階（jiē）段，它的（de）殘餘變形量都很小，一般都小於波紋（wén）管標準（zhǔn）中規定的允許零位偏移值。但是，當拉伸（或壓（yā）縮）位移量逐漸增大到超過一定的位移值後，會引起零位偏（piān）移值的突（tū）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，殘餘變形將顯著增加。所以波紋管一般不（bú）應（yīng）超過這個（gè）位移量，不然將會（huì）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（shí）的允許壓縮位移量比工作在拉（lā）伸狀（zhuàng）態下的允許拉伸位（wèi）移量要大（dà）一些，所以在設計波紋管時（shí）應（yīng）盡可能讓波（bō）紋管在壓縮狀態下工作。通過實驗發（fā）現，在一（yī）般情況下，同一材料、同一規格的波紋管，其允許的壓縮位移是允許的（de）拉伸位移的1.5倍。 　　允許位移與波紋管的幾何尺寸參（cān）數及材料（liào）性（xìng）能有關。一般情況下，波紋管的允（yǔn）許（xǔ）位移大小與材（cái）料的屈（qū）服（fú）強度及外徑的平方成正比，而與材料的彈性模量、波（bō）紋管的壁厚成反比。同時（shí），相對波深、波厚對（duì）它（tā）也有一定影響。4．波（bō）紋管（guǎn）的壽命：波紋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（qī）限或循環次數。用（yòng）波紋管組成的彈性密封係統，經常在承受（shòu）較多循環次（cì）數的變動載荷和較大位移的（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（wéi）波紋管的作用不（bú）同，對其使用壽命的要求也不一樣，波紋管用來補償管路係統中因（yīn）安裝造成的位置偏差時，對其壽命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（mìng）要達到10000次才能滿足使用（yòng）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（zhèng）常工作。從上（shàng）麵三種使用實例中可見，由於（yú）使用條件不同，波紋管要求的使用壽命相差很（hěn）大。波紋管壽命（mìng）與所選用（yòng）材料的（de）疲勞特性有關（guān），同時也取決於（yú）成（chéng）形波紋管的（de）殘餘應力的大小、應力集中的情況和波紋管的表麵質量等。此外（wài），使用壽命與波紋管的工作條件有關。例如（rú）：波紋（wén）管工作（zuò）時的（de）位移、壓力、溫度、工作介質、振動條件、頻率範圍、衝擊條件等。波紋管在工作過程（chéng）中，其壽命長短主（zhǔ）要取決於工作過（guò）程中產生的最大應力（lì）。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（lái）實現。在一般設計中規（guī）定波紋管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波紋管的耐壓力的一半。對目前生產的波紋管進行試（shì）驗證明，如果波紋管按上述規範工（gōng）作，它的便用（yòng）壽命基本土可達到（dào）5萬次左右（yòu）。根據工作壓力性質（zhì）的不同（tóng），波紋管的允許位移也有所區別一般波紋管隻承受軸（zhóu）向載荷（拉力或壓力（lì））時，它的允許位移可在（zài）波紋管有效（xiào）長度的10%~40%之間選用；而在波紋管承受橫向集中力、扭轉力矩或綜合受力時，波紋管的允（yǔn）許位移應適當減小。應（yīng）用多層波紋管可以降低（dī）剛度和變形引起的應力，因而可以在很大程（chéng）度（dù）上提高（gāo）波（bō）紋管的壽命。波（bō）紋管（guǎn）在其它情況相同而工作壓力性質（恒定或交變載荷）不（bú）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（zuò）時，波紋管（guǎn）的壽命比恒定載荷下工作時要短一些。

金（jīn）屬波紋管選型（xíng）的5個關鍵點

　　金（jīn）屬波紋管及翅片式波紋（wén）管在內燃機冷卻器中的應用，在汽柴油（yóu）發動機冷卻器殼體內（nèi）或冷卻芯子的兩管（guǎn）板間安（ān）裝1－1000根帶有間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管板上，使冷卻介質的流動狀態發生改變，達到提高傳熱係數（shù），增加傳熱（rè）效率。該發明構思新奇、工（gōng）藝實用、成本低廉、性能可靠、傳熱效率高、不結垢、壽命長、熱應力小。1、壓力根據軟管實際（jì）工（gōng）作壓力，再查詢波紋（wén）的公稱通徑與壓力表,決定是否使用不鏽鋼網套類型的。2、尺寸軟管（guǎn）公稱通徑（jìng），選用接頭型式（主要有法蘭聯接、螺紋連接、快速接頭連接）及的尺寸，軟管長度。3、狀態 按軟管使用時（shí）的狀態，參照（zhào）金屬軟管（guǎn）的正確使用與安裝方法與軟管在沉降（jiàng）補償（cháng）時的最佳長度．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，參數（shù）正確選取軟管長度，並正確（què）安裝。4、溫度 軟管（guǎn）內介質的工作溫度及範圍；軟管工作時的環境溫度。高溫時，須按（àn）金屬波紋管高溫（wēn）下的工作壓力溫（wēn）度修正係（xì）數，確定溫度（dù）修正後的壓（yā）力，以確定選用正確的壓力等級。5、介質 軟管中所輸送的（de）介（jiè）質的化學屬性，按軟管材質耐腐蝕性能參數表，決定軟管各零件的材質。