幫助支持

【波紋管產品說明】新躍牌波紋（wén）管技術（shù）資料

波紋管定（dìng）義：

中（zhōng）文名稱：波紋管 英文名稱：bellows 定義：具有多個橫向波紋的圓（yuán）柱形薄壁折皺殼體。 應用學科：機械（xiè）工程（一級學科）；儀器儀（yí）表元件（jiàn）（二級學（xué）科）；彈性元件-波紋（wén）管（guǎn）(儀器儀（yí）表)（三級（jí）學科） 以上內容由（yóu）全國科學技術名詞審定委（wěi）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狀彈性敏（mǐn）感元件（jiàn）。它的開口端固定，密封端處於自由狀態，並利用輔（fǔ）助的螺旋彈簧（huáng）或簧片增加（jiā）彈性。工作時在內部壓力的作用下沿管子長度方向伸長，使活動端產生與壓力（lì）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。波紋管常常與位移傳感器組合起（qǐ）來構成輸出為（wéi）電量的壓力傳感器，有時也用作隔離元件。由於波紋管的伸展要求較大的（de）容積變化，因此它的響應速度低於波登管。波紋（wén）管適於測量低壓。

波紋（wén）管種類：

波紋管主要包括金屬波紋管（guǎn）、波紋膨脹節、波紋（wén）換熱、管、膜片膜盒和金屬軟管（guǎn）等。金屬波紋管主要應用於補償管線熱（rè）變形、減震、吸收管線沉降變形等作用，廣（guǎng）泛應用於石化、儀表、航天、化工、電力、水（shuǐ）泥、冶（yě）金等行業。塑（sù）料等其他（tā）材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代的（de）作用。 　　

波紋管壓（yā）力測（cè）量儀表中的一種測壓彈性元件。它是具有多個橫向波紋的圓柱形薄壁折皺的殼體，波紋管具有（yǒu）彈性，在壓力、軸向力、橫向力或彎矩（jǔ）作用下能產生位移。波（bō）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儀表的測量元件，將壓力轉換成（chéng）位移或力。波紋管（guǎn）管壁較薄，靈敏（mǐn）度較高，測量範圍為數十帕至數十兆帕。另外，波紋管也可（kě）以用作密封隔離元件，將兩種介質分隔開（kāi）來或防止有害流體進入設備的測量部分。它還可以（yǐ）用作補償元件，利用其體積的可變性補（bǔ）償儀器的溫度誤差。有時也（yě）用作為兩個零件的彈性（xìng）聯接接頭等。波紋管按構成材料可分（fèn）為（wéi）金屬波紋管、非金屬波紋管兩種；按結構可分為（wéi）單層和多層。單層波紋管（見圖）應用較多（duō）。多層波紋管強度高，耐久性好，應力小，用在重要的測量中（zhōng）。波紋管的材料一般為青銅、黃銅、不鏽（xiù）鋼、蒙乃爾合金和因康鎳爾（ěr）合金等。

波紋管（guǎn）的主要（yào）技（jì）術參數

功能參數：它們（men）是金屬波紋管（guǎn）類彈性元件的主要功（gōng）能指標（biāo），是判定波紋管類組件能否應用的重要判據（jù）。這類參數除給定（dìng）一個額定（dìng）值外，還要給定一個（gè）允差範圍（界限值），以保證彈性元（yuán）件使用的可靠性。

質量參數：在金屬波紋管類組件使用（yòng）時並不涉及此類參數，隻有在彈（dàn）性（xìng）元件性能檢測與質量評定時（shí）才直接測量這（zhè）些參數。根據測試結果，來判定元（yuán）件的（de）功能、質量、失效性和可靠程度。

載荷：作（zuò）用在金屬波紋管及其它彈性（xìng）元件上的各種（zhǒng）預期的負荷值，如（rú）集中力F、壓力p 和力矩M 等。在金（jīn）屬波（bō）紋管類彈性元件（jiàn）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（yā）力載荷，還（hái）要說明彈性元件是承受內腔壓力或外腔（qiāng）壓力。

公（gōng）稱載荷：金屬波紋管及其它彈性元件在（zài）正常工（gōng）作條件下允許使用的最大載荷值或滿（mǎn）量程（chéng）值。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：具體彈性元件產品在工作中經受（shòu）瞬間或試驗期間允許超過額定載荷而不發（fā）生損（sǔn）壞、失效（xiào）、失穩時的（de）承（chéng）載能力。對於儀表彈性敏感元件，一般限定超載（zǎi）能（néng）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（gēn）據工程要求，當要求大的安（ān）全係數時，使用的彈性元件規定不允許有任何超載，因此載（zǎi）荷必須小於或等於額定載荷值。

位移：金屬（shǔ）波紋管及彈性元件中某一特定點（自由端或中心）的位置變化。按照其運動軌跡，可分為線（xiàn）位移和角位移。在外界載荷作用下，金屬波紋管可（kě）能產生（shēng）軸（zhóu）向位移、角向（xiàng）位侈及橫向位（wèi）移。

額定位（wèi）移：金屬（shǔ）波紋管及彈性元件在（zài）額定載荷作用下所引起的位移值，也就（jiù）是它們在正常使用條件下允許（xǔ）產生（shēng）的工作（zuò）位移。

超載位移：各類（lèi）彈性元件在工作瞬（shùn）間或試驗期間允（yǔn）許超過額定（dìng）位移的承受能力（lì）。在發生超載位（wèi）移（yí）時，彈性元件不應發生（shēng）損壞、失效、失穩（wěn）等情況。對於（yú）儀表彈性敏（mǐn）感元件，超載位（wèi）移一般限定在額定位移（yí）的125%，工程中使（shǐ）用（yòng）的波紋管（guǎn）類組件，應根據工程條件和安全程度確定。

彈性特性：

　　金屬波紋管及其它彈性元件在某（mǒu）一指定煮上的位移與作用載（zǎi）荷（hé）之間的關係稱為彈性特性，而位移和載荷都應存元件材料（liào）的彈性範圍內（nèi）波紋管類組件的彈性特性可以用函數方程、表格與曲（qǔ）線圖等形式表示（shì）。其彈性特性取決於各（gè）類彈（dàn）性元件的結（jié）構及加載方式。元件的彈性特性可以是線性的或非線（xiàn）性的，非線性還可（kě）分為遞增特性和遞減特性兩種。彈性（xìng）特（tè）性（xìng）是（shì）波紋管（guǎn）及其它彈性元件的（de）一個主要性能指標。儀（yí）器儀表和測量裝置（zhì）中使用（yòng）的彈性元件，在設計時一般總是力求使元件的（de）輸出量與被測參數（載荷（hé））之（zhī）間呈線性關係（xì）。這樣可以采用較簡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：使金屬波紋管或其（qí）它彈性元件產生單位位（wèi）移所需要的（de）載荷值稱為元件的剛度，一般用“K”表示。如果元件的彈性特性是非線性的，則剛度不再是常數，而是隨著載（zǎi）荷的增大發生變化。

公稱剛（gāng）度：彈性元件設計計算時給出的剛度稱（chēng）為公（gōng）稱（或額定）剛度．它與元件的實測剛度有（yǒu）誤（wù）差，特別是具有非線性彈性特性的彈性（xìng）元件。公稱剛（gāng）度代表的（de）是曲線（xiàn）上哪一點的剛度，則要仔細（xì）考慮。一般來講，公稱剛度最好不要直接采用設計計算（suàn）值，而是應該用產品原型經過（guò）測試後的修正值。

剛度允差：對一批彈性元件測試（shì）時剛（gāng）度允許的分散範圍。對同批彈性（xìng）元件（jiàn），每一個元件的剛度均不（bú）盡相同，有一個分散範圍。為了保（bǎo）證元件的使用性能，就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（dìng）在公稱（chēng）值（zhí）的（de）+/-5%以內；一般工程用的波紋管類彈性元件，剛度（dù）允差可限（xiàn）定（dìng）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（jiàn）的位侈量稱為元件的靈敏度。剛（gāng）度和靈敏度是波紋管及其它彈性元件的主（zhǔ）要（yào）功能參數，但它們又是同一使（shǐ）用特（tè）性的兩種不（bú）同的表示方法（fǎ）。對於（yú）不同的場合（hé），為便於分析問題，可采用其中任何一種參數。

有效麵積：

　　對於實現壓力一力或力一壓力轉（zhuǎn）換的（de）彈性元件，還有一個重（chóng）要的功能指標是有效（xiào）麵積。有效（xiào）麵積是指彈性元件在單位壓力作用（yòng）下，當其位移為零（líng）時所能轉換（huàn）成集中力的（de）大小（xiǎo）。

使用壽命：

　　彈性元件下作時有兩種狀態（tài）；一種是在一（yī）定（dìng）的載荷（hé）和（hé）位移情況下工作，並保（bǎo）持載（zǎi）荷、位（wèi）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化．元件（jiàn）處於循環工作（zuò）狀態。由（yóu）於工作狀態的不（bú）同，元件損壞或（huò）失效的模式也不同。儀表彈性（xìng）敏感（gǎn）元件工作在彈性（xìng）範（fàn）圍內，基本上處於靜態工作狀態，使（shǐ）用壽命很長，一般達到數萬次到數十萬（wàn）次。工程中應用的波紋管類組件，有時（shí）工作在彈塑性範圍或交變應力狀態（tài），壽命隻有成百（bǎi）上幹次。元件（jiàn）在循環工作時必（bì）須給（gěi）定許用工作壽（shòu）命，規定循環次數、時間和頻率（lǜ）。 　　彈性元件的額定壽命是元件（jiàn）設計時定出的預期使用壽命，要求在這段期（qī）間內元（yuán）件不允許出現疲勞、損壞或失效等現象。

彈性元件的密封性：

　　密封性是指元件在一定的內、外壓差作（zuò）用下保證不泄（xiè）漏的性能。波紋管（guǎn）類組件（jiàn）工作時，內腔充有（yǒu）氣體或液體介質，並有一定的壓力，因（yīn）此必須保證密封性。密封（fēng）性的檢測方法有氣壓密封性試驗、滲漏試驗、液體加壓試（shì）驗、用氦質譜檢（jiǎn）漏儀檢測等。

彈性元件的（de）自振頻率：

　　在工業中（zhōng）使用的彈性（xìng）元件（jiàn），其工作環境往往都有一定程度的振動，有些元件用（yòng）作（zuò）隔振部（bù）件．本（běn）身就處在振動條件下（xià）。對於在特殊條件下應用的彈性元件，必須防止元件的自（zì）振頻率（特別是基頻）與係統（tǒng）中任何一種振動源振頻（pín）相近，避免發生共振而（ér）引起損壞。波紋管（guǎn）類組件在各種領域中得（dé）到了廣泛的應用，為避免波紋管發生共振麵損壞，波紋管的（de）固有頻（pín）率應低於係統的（de）振動（dòng）頻率，或至少比係統振頻高出50%。

使用溫度範圍：

　　金屬波（bō）紋管（guǎn）類（lèi）組件的使用溫（wēn）度範圍很寬，一（yī）般都在彈性元件設計製造前給出。有些特殊用（yòng）途的波紋管，內腔通過液氧（-196℃）或更低溫（wēn）度的液氮，耐壓高達25MPa 。管（guǎn）網（wǎng）係統連接用的大型波（bō）紋（wén）膨脹節（公稱直徑有時（shí）超過lm ），要求承壓4MPa，耐溫400℃，且有一定的耐腐蝕穩定性。彈性元件的溫（wēn）度適應能（néng）力取決於所采用彈性（xìng）材料的耐溫性能。因此根據彈性元件的使用溫度範圍，選用合適溫度性能參數的彈性（xìng）材料，才能加工製造出合格的波紋管類組件。

金屬波紋（wén）管及其它彈性元件的質量參數

非線（xiàn）性、非線性度

　　當彈性元件產生的（de）位移與作用載荷的關晰係偏離了理想的直線．就稱該（gāi）元件特性（xìng）為非線性的。 　　非（fēi）線性度是一個（gè）係統誤差，經過測試分析後是（shì）可以被確知的。對於在工程技術中應用的波紋管類組件，其特性的非線性可以被忽略。但對儀器（qì）儀表（biǎo）用彈性敏感元件，必須對（duì）元件的非線性進行測試和補償，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（yú）彈性（xìng）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（dàn）性遲滯

　　彈性元件（jiàn）在加載和卸載過程中，彈性特性曲線不相重合的現象稱為彈性遲滯。

彈性後效

　　當載荷停止變動或完全卸載後，彈性（xìng）元件不是立即（jí）完成相應的位移．而是要（yào）經（jīng）過（guò）一段時間後才能逐漸回複（fù）的現象稱（chēng）為彈性後效。 　　實際上，彈（dàn）性遲滯和彈性後效是同時發（fā）生的，它們無法區分（fèn），因此得到的是兩者迭加後的實際滯後（hòu）回線（xiàn）。一般情況下不作單獨考慮，統稱為元（yuán）件的彈性（xìng）滯（zhì）後（hòu）及滯後百（bǎi）分率。

殘餘變形

　　金屬波紋管及其它彈性元件的殘餘變形是（shì）指加載後（hòu）元（yuán）件產生位移，而卸載後再經過相當長的一段時間彈性元（yuán）件仍不能回複到原始位置．產生一個永久變形的殘留（liú）值。元件的殘餘變（biàn）形裏與使用狀態有關。當拉伸（或壓（yā）縮）的位移裏（lǐ）逐漸增（zēng）大到一定的位移值後，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（yú）彈性敏感元件，如果在達到額定位移值後產（chǎn）生了較大的殘餘位移，這將影響儀表（biǎo）的測量（liàng）精（jīng）度。因此．一般對殘餘變形量給出一定的界限值。在工程中（zhōng）應用的波紋管類組件（如波紋膨脹（zhàng）節），有時為得到（dào）較大（dà）的位移（yí），使元件工作在彈塑性區，會出現較大的殘（cán）餘變形。如能滿足一定的使用壽命（mìng）而不失效（xiào）．這時殘餘變形量不再考慮。

熱彈性效應（yīng）：

　　當工作（zuò）溫度發生變化（huà）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（cóng）而引起溫（wēn）度誤差。

失（shī）穩：

彈性（xìng）元件（如跳躍膜片、螺旋彈（dàn）簧（huáng）、波紋管等）在（zài）載荷F 或p 作用下會發生失穩現象。波紋管的失穩有平麵失穩和柱失穩兩種情況。平麵失（shī）穩是指波紋環板平（píng）麵翹曲、變形（xíng）、波距（jù）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，都是發生了波紋管的幾何（hé）形狀失去原有平衡狀態，產生形狀突然畸變的現象，失穩發生的（de）瞬間元件所承受的應力常常並未達到材料的（de）屈服強度，甚至有時小於彈性極限。除了跳躍膜片是利用元（yuán）件的失（shī）穩現象製（zhì）成的一種兩位式開關器件（jiàn）外，其它彈性（xìng）元件使用時，都應避免失穩產生。防止元件失穩的措施有（yǒu）：元件設計（jì）時應（yīng）避免元件過長過薄；長波（bō）紋管在使用時應采用心軸或（huò）拉（lā）杆保護；彈性元件承（chéng）載時，載荷應加在（zài）元件的書合位置，防止載（zǎi）荷偏斜。 　　

金屬波紋（wén）管剛度_應力_有（yǒu）效麵積_耐壓力_穩定性_壽命計算 　　

金屬波紋管的設計計算金屬波（bō）紋管設（shè）計的理論基礎是板殼理論、材料力學、計算數學等。波紋管設計的參數較多，由於波紋管在係統中的用途不同（tóng），其設計計算的重點也不一樣。例如，波（bō）紋管用於力平衡元件，要求波紋管在工作範圍內其有效麵積不變或變化很小，用於測量（liàng）元件，要求波紋管的（de）彈性特性是（shì）線性的；用於（yú）真空開關管作真空（kōng）密封件，要求波紋管的真空密（mì）封性、軸向位移（yí）量和疲勞壽命；用（yòng）於閥（fá）門（mén）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。根據波紋管的結（jié）構特點，可（kě）以把波紋管當作圓環殼、扁錐殼或（huò）圓環板所組成。設計（jì）計算波紋管也就是設（shè）計計算圓外殼、扁錐殼（ké）或團環板。波（bō）紋管設計計算的（de）參數（shù）為剛度、應力、有效麵（miàn）積、失穩、允許位移、耐壓力（lì）和使用壽命。

波紋管的（de）剛度計算：

波紋管的剛度按照載荷及位（wèi）移性質不同，分為（wéi）軸向剛度、彎（wān）曲剛度、扭（niǔ）轉剛度等。目前在波紋管的應用中，絕大多數的受力情況（kuàng）是軸向載荷，位移（yí）方式為線位移。

以下是幾種主要的波紋管軸向剛度設計計算方法： 　　

1．能量法計算波紋管剛度（dù）， 　　

2．經驗公（gōng）式（shì）計（jì）算波紋（wén）管剛度， 　　

3．數值（zhí）法計（jì）算波（bō）紋管剛度（dù）， 　　

4．EJMA 標準的剛度計算方法， 　　

5．日本TOYO 計算剛度方法， 　　

6．美國KELLOGG（新（xīn）法（fǎ））計算剛度方法。 　　

除了上述六種剛度計算方法之外，國外還有（yǒu）許多種其它的計算（suàn）剛（gāng）度的（de）方法，在此不再介紹。我國的力學工作者在波紋管的理論研究和實驗分析方麵作了大量工作，取（qǔ）得了豐碩的研究成果。

其中最（zuì）主要的研究方法是： 　　

（1）攝動法 　　

（2）數值積分的初參數法 　　

（3）積分（fèn）方（fāng）程法 　　

（4）攝動有限單元法 　　

上述方法都（dōu）可以對波紋管進行（háng）比（bǐ）較精確的計算。但是，由於應用了較深的理（lǐ）論和計算數學（xué）的方法，工程上應用有一定（dìng）的困難（nán），也難（nán）於（yú）掌握（wò），需要進一步普及推廣。 　　

金屬波紋管與（yǔ）螺旋彈簧聯（lián）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（gāng）度又較小（xiǎo）時，可（kě）以考（kǎo）慮在（zài）波紋管的內腔或外（wài）部（bù）配置圓柱螺旋（xuán）彈（dàn）簧（huáng）。這樣不（bú）僅可（kě）以提高整個彈性係統的剛度，而且遲滯引（yǐn）起的誤差也可（kě）以大為減小。這（zhè）種彈性係統的彈性性能（néng）主要取決（jué）於彈簧（huáng）的特性和波紋管有效麵積的穩定（dìng）性。 　　

波紋管的彎曲剛度，波（bō）紋管的應力計算：金屬波紋管作為彈性密封零件，首先要滿足強度（dù）條件，即其最（zuì）大應力不超過給定條件下的許用應力。許用應力可由極限應力（lì）除以安全係數（shù）得出。根據波紋管的工作條件和對它的使用要求，極限應力可以是屈服強度，也可以是波紋（wén）管失穩（wěn）時的臨界應力，或者是疲（pí）勞強度等。要計算（suàn）波紋管最大工作（zuò）應力必須分析波紋管管壁中的應（yīng）力分布。波紋管上的應（yīng）力是由係統中的壓力和波紋管變形所（suǒ）產（chǎn）生的。壓力在（zài）波紋管上產（chǎn）生環（周向（xiàng））應力，而在（zài）波的（de）側壁、波穀和波峰處產生徑向的薄膜和彎曲應力。不能抗彎的薄殼有時稱為薄膜，忽略（luè）彎曲而算得（dé）的應力則稱為薄膜應力。波紋管變（biàn）形（xíng）時產生徑向薄膜應力和彎曲應（yīng）力。波紋管在工（gōng）作時，有的承受內壓，有的承受外壓，例如（rú）波紋膨脹節（jiē）和（hé）金屬軟管在多數情況下其波紋管承受內壓，而用於閥（fá）門閥杆密封的波紋管一般情況下承受外壓在這裏（lǐ）主要分析波紋管承受內壓時的應力，波紋管承受外（wài）壓的能力一般情況下高（gāo）於耐內壓能力。隨著波紋管（guǎn）的廣泛應用，人們對波紋（wén）管的應力進行大（dà）量的分析研究和實驗驗證工作，提出了許多供工程設計使用的（de）計算（suàn）公式、計算程序和圖表。但是（shì），有（yǒu）的方法（fǎ）由於圖表或程序繁複使用不方便，有的（de）方法假設（shè）條件不是（shì）過於簡化（huà）就是過於理想，難（nán）以保證使用上的安全可靠，不少（shǎo）方法未能為工程界所接受。因此，真正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種： 　　

1．數值法（fǎ）計算（suàn）波紋管應力：假定波紋管的全部波紋都處於同一條件下，在（zài）計算時隻研究波紋管波紋的單個半波。這樣，在（zài）研究中就不考慮端部（bù）波紋，雖然（rán）端部波紋的邊界條件與中（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（chǎn）生軸向對稱變形（xíng）時所列的非線性方程來（lái）解的。在推導E．列斯涅爾方程時，應用了薄殼理論的一般假定，其中包括：與環殼曲率（lǜ）主半徑相比厚度很小的假定；材料的均（jun1）一性和各向同性（xìng）的假定。采用上述假定（dìng）也會給計算帶來一定的誤差。因為在製造波（bō）紋管時，管（guǎn）坯的軋製，拉深和隨後的（de）波（bō）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（fāng）法，波紋管的有效麵積計算：有效麵積是波紋管的基本性能參數之一，它表征波紋管將壓力轉換為集中力的能力，在（zài）利用波紋管把壓（yā）力變成集中力輸出的場合，有效麵積就是一（yī）個重要參數。波紋管用於力平衡式（shì）儀表時，其有效（xiào）麵積的（de）穩定性會直接影（yǐng）響著儀表的精度（dù）。所以在這種場合不但要求波紋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（zuò）條（tiáo）件而變化。 1．有效（xiào）麵積的概念和有效麵積的變化：有效麵積是一（yī）個等效的麵積，壓力作用在這個麵積上將產生相等的軸向力。一般情況下，隨著（zhe）內壓力的增大，波紋管有效麵積變小，麵隨外（wài）壓力的增（zēng）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作用（yòng）下，其體積變化（huà）量與相應的有效（xiào）長度的變化量之比（bǐ）值稱為體積有效麵積；3．波紋（wén）管有（yǒu）效麵積的計算（suàn）：對波（bō）紋管有效麵（miàn）積提出的要求及其（qí）計算（suàn）方法取決於波紋管的用途。如果（guǒ）波紋管用作彈性密封件或管路熱補（bǔ）償時，有效麵（miàn）積的意義僅在（zài）於用來計算波紋管成（chéng）形時的軸向力（lì）和使用係統中的推力。波紋管的有效麵積計算值（zhí）與實測值（zhí）之間急有一些（xiē）差別。一般情況下用專用公式計（jì）算（suàn）波紋管的有效麵積，是可以滿（mǎn）足需要的。 　　當波紋管用於力平衡儀（yí）表和需要將壓力轉換為力的場台，應準確確定其有效麵積，要求逐個進行測量。

波紋管的其它計（jì）算：1．波紋管的耐壓力，耐（nài）壓力是波紋管性能的一個重要參數。波紋管在常溫時，波形上不發生塑性變形所能承受的（de）最大靜壓力（lì），即為波紋管的最大耐壓力在一般情況下（xià），波紋管是在一定的壓力（lì）（內（nèi）壓或外壓）下工作的，所以它在整個（gè）工作過程中必須承受這個壓力而不產（chǎn）生塑（sù）性變形。波紋管的耐壓力實際上屬於波紋管的強度範疇。計算的關鍵是應力分析，也就是分析波紋管管壁（bì）上的應力隻要波紋管管壁上最（zuì）大應力點的應力不（bú）超過材料的屈服強（qiáng）度（dù），波紋管所受（shòu）的壓力就不會達到其耐壓力。同（tóng）一波（bō）紋（wén）管在其它工作條件相同時，受外壓（yā）比（bǐ）受內壓時的（de）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。 　　當波紋管兩端（duān）固定，如（rú）果在其內腔（qiāng）通（tōng）入（rù）足夠大的壓力時，波紋管波峰處有可能爆破損壞。波紋（wén）管開始出現爆（bào）破時波紋管內部的壓力值稱為爆破壓力（lì）。爆破壓力是表征（zhēng）波紋管（guǎn）最大耐壓強度的參數。波紋（wén）管在整個工作過（guò）程中，其工作壓力遠（yuǎn）小於爆（bào）破壓（yā）力，否則波紋管將破裂損壞。 　　當波（bō）紋長度小於或等於外徑（jìng）時，其計算結果（guǒ）和實際爆破壓力很接近；對細（xì）長型波紋管其實際爆破壓力要低很多。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（wén）管兩端都受到限製時，如果波紋管內（nèi）壓力增大至某一臨界值，波紋管（guǎn）就會產生失穩現象。 　　3．波（bō）紋管的允許位移：對於工作在（zài）壓縮狀態的波紋管，它的最大壓縮位移是：波紋管在壓（yā）力作用下，壓（yā）縮到波紋之間相（xiàng）互彼此接觸時所能（néng）產生的最大（dà）位移值，也稱為結構允許最大（dà）位移，它等（děng）於波紋管自由長度與最大壓縮長度（dù）之差。波紋管不產生塑性變形情況（kuàng）下所（suǒ）能獲得（dé）的最大位（wèi）移稱為波紋管的（de）允許位移。波紋管在實際工作過程中會產生殘餘變形，殘餘變形又稱永久變形或塑（sù）性變形，波紋管（guǎn）在力或壓力作用（yòng）下產生變形，當力或壓力卸除後，波紋管不（bú）恢複原（yuán）始狀態（tài）的現象稱殘餘變形，殘餘變形通常用波紋管不恢（huī）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之間的關係，無論拉伸還是壓縮位移，在波（bō）紋（wén）管位移的起始階段，它的殘餘變形（xíng）量都很小，一（yī）般都小於波紋管標準中規定的允許零位偏移值。但是，當拉（lā）伸（或壓（yā）縮）位移（yí）量逐漸增大到超過（guò）一（yī）定的（de）位移值後，會引起零位偏移值的突（tū）然增大，這（zhè）表示波紋管（guǎn）產生比較大的殘餘變形，在（zài）這之後．如果再增（zēng）大一點位移量，殘餘變（biàn）形將顯著增加。所以波紋管一般不應超過這個位移量（liàng），不然將會嚴重的降低其精度、穩（wěn）定性和可靠性以及使用（yòng）壽命。波紋管（guǎn）在壓縮狀態下工（gōng）作時（shí）的允許壓縮位移量比工作在拉伸狀態下的允許拉伸位移量要（yào）大一些，所以在設計波紋管（guǎn）時應（yīng）盡可能讓波紋管在壓縮狀態下工作。通過實驗發現，在一般情況下，同一材料、同一規格的波紋管，其允（yǔn）許的（de）壓縮位移是允許的拉伸位移的1.5倍。 　　允許位移與波紋管的幾何（hé）尺寸參數及材料性能有關（guān）。一般情況下，波紋管的允許位移大小與（yǔ）材料的屈服強度及外徑的平方成正比，而與材料的彈性模量、波紋（wén）管的壁厚成反比。同時，相對波深、波厚對它也（yě）有一定影響。4．波紋管的（de）壽命：波紋管的（de）壽命是在工作（zuò）條件下使用時，能（néng）保證正常工作的最短工作期限或循環次數。用波紋管組成的彈性密封係統，經常在承受較多循環次數的變動載荷和較大（dà）位移的條件下工作，因此確（què）定波紋管的使用（yòng）壽命，具有重要意（yì）義。因為波紋管的作用不同，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（zhōng）因安裝造成（chéng）的位置偏差時，對其壽命要求隻有幾次就夠了；波紋管用（yòng）於開（kāi）關頻率（lǜ）較高的恒溫控製器中（zhōng），其壽命要達到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（yào）達到30000次才能保證正常工作。從（cóng）上麵三種使用實例中可見，由於使用條件不同，波紋管要求的使用壽命（mìng）相差很大。波紋（wén）管壽（shòu）命與所選用（yòng）材料的疲勞特性有關，同時也取決（jué）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（biǎo）麵質量等（děng）。此外，使用壽命與波（bō）紋管的工作（zuò）條件有關。例（lì）如（rú）：波紋管工作時的位移、壓力、溫度（dù）、工作介（jiè）質、振動條件、頻率範圍、衝擊條件等。波紋（wén）管在工作過程中，其壽命長短主要取決於工作過程中產生的最大（dà）應力。為了降低應力，一般通過減少波紋（wén）管（guǎn）的工作位移和降低工作壓力來實現。在一般設計（jì）中規定波紋管的工作位移應（yīng）小於它的（de）允許位移的一半（bàn），它的（de）工作壓力應小（xiǎo）於波紋管的耐壓力的一半。對目前生產的波紋管進行（háng）試驗證明，如果波紋管按上述規範工作，它的便用壽命基本土可達到5萬次左右。根據（jù）工作壓（yā）力性質的不同，波紋管的允許位移（yí）也有所區別一般（bān）波紋管隻承受軸向載荷（拉力或壓力）時，它的允許位移可在（zài）波紋管有效長度（dù）的（de）10%~40%之間選用（yòng）；而在（zài）波紋管承受橫向集中力、扭轉力矩或綜（zōng）合受力時，波紋管的允許位移應適當減小。應用多層波紋管可以降低剛度和變形引起的應力，因而可以在很大程度上提高波紋管（guǎn）的壽命。波紋管在其它情況相同而工作壓力性質（恒（héng）定（dìng）或交變載（zǎi）荷）不（bú）同（tóng）的條件下工作時，其使用壽命（mìng）將有差別。顯然，在交（jiāo）變載荷下（xià）工作時，波紋管的壽命（mìng）比恒定載荷下工作時（shí）要短一些。

金屬波紋管選（xuǎn）型的（de）5個關鍵點

　　金屬波紋管及翅片式（shì）波紋管在內燃機冷卻器中的應用（yòng），在汽（qì）柴油發動機冷卻器（qì）殼體內或冷卻芯子的兩管板間安裝1－1000根（gēn）帶有間斷性凸凹狀金屬波紋管，采（cǎi）用擴管法（fǎ）、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（zhuàng）態發（fā）生改變，達（dá）到提高傳熱係數，增加傳熱效率。該發明構思新奇、工藝實用、成本低廉、性能可靠（kào）、傳熱效率高、不結垢、壽命長、熱應力小。1、壓力根據（jù）軟管實（shí）際工作壓力，再查詢波紋的（de）公稱通徑與壓力表,決定是否使用不鏽鋼（gāng）網套類型的。2、尺（chǐ）寸軟管公稱通徑，選用接頭（tóu）型（xíng）式（主要有法蘭聯接、螺紋連接、快速接頭連接（jiē））及的（de）尺（chǐ）寸，軟管長度。3、狀（zhuàng）態 按軟管使用（yòng）時的狀態，參照金屬軟（ruǎn）管的正確使用與安裝方法與軟（ruǎn）管在沉（chén）降補償時的最（zuì）佳長度．軟管（guǎn）各（gè）種運動狀態的長度計算及軟管的最小彎曲次數和最（zuì）小（xiǎo）彎曲半徑等因素，參數正確選（xuǎn）取軟管長度，並正確安裝。4、溫度 軟管內介質的工作溫度及範圍；軟管工作時（shí）的環境溫度。高溫時，須按金屬波（bō）紋管高溫下的（de）工作壓（yā）力（lì）溫度修正（zhèng）係數，確定溫度修正後的壓力，以確（què）定選用正確的壓力等級。5、介質 軟管中所（suǒ）輸（shū）送的介質的化學屬性，按軟管材質耐腐蝕性能參數表，決定軟管各零件的材質。