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金屬波紋管（guǎn）設（shè）計方法有哪些？
來源:
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作者:proa28171
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發布時間: 2020-04-16
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根據係統給定的已（yǐ）知條件來選擇金屬波紋管的材料，結構刑（xíng）式、幾何尺寸參數（shù）和性能參（cān）數。
在選型過程中，應當全麵滿足（zú）係統對金屬（shǔ）波紋管的使用（yòng）要求，並力求做到結構先進合理.在有條件的情況下最好進行優化（huà）設計。
實踐證明，金（jīn）屬波（bō）紋管的設計選型是非常重（chóng）要的，如（rú）果設計選型不合理，金屬波紋管廠家製（zhì）造的產（chǎn）品質量再高也滿足不了使用要求（qiú）。
在金屬波紋管應用中（zhōng），係（xì）統（tǒng）(整機)或子係統(部件)給定的條件（jiàn）就是金（jīn）屬波紋（wén）管設計和選形（xíng）的主要（yào）依據（jù）。一般給定設計條（tiáo）件有以下幾項：
(1)最（zuì）大空間尺（chǐ）寸或通徑
(2)工作載荷的性質和大小
(3)工作位移量（liàng）
(4)工作溫（wēn）度範圍
(5)工作介質的性質
(6)精度要求
(7)使用壽命
1.材（cái）料選擇
根據（jù）金屬波紋管的用途，載荷種類和大小（xiǎo），精度要求、工（gōng）作介質、工作溫（wēn）度及使用壽命等已知條件，並考慮材料的成形和焊接工藝性。選擇一種合適的材料。材料選擇（zé）還要考（kǎo）慮其市場來源。
2.確定結構型式
(1)選擇波紋形狀
根據金屬波紋管的用途（tú）、性（xìng）能、使用要求（qiú）以（yǐ）及各種波形（xíng）的性能（néng）和製造特點（diǎn）等因（yīn）素來選擇比較合理的波紋形狀。在一般情況（kuàng）下，多數選擇U 型波紋等。
(2)確定金屬波紋管層數
根據金屬波紋管的用途、工作（zuò）壓力、剛度、工作介質等因素確定金屬波紋管的層數。在工作壓力較高的情況下（xià），一般選用多（duō）層結構的金屬波紋管，對於多層金屬波紋管需要合理選擇其層數和單層（céng）壁厚。
(3)初步估定是否（fǒu）要（yào）與其它彈性元件聯用
有些情況下金屬波紋管與螺旋彈簧並聯使（shǐ）用，這些情況分別是: 為了提（tí）高測量精度;工作壓力（lì）比較高的場合;有（yǒu）衝擊載荷的情況。
(4)選擇金屬波（bō）紋管（guǎn）的兩端端部（bù）的結構型（xíng）式
選擇金屬波紋管的兩端端部的結構型式，要考慮兩端結構（gòu）的成形工藝、焊接工（gōng）藝和整個係統在結構方麵的限製。
(5)考慮是否需要導向裝置
當金屬波紋管（guǎn）有效長度比較長時（shí），為了避免在工作過程中（zhōng）產生柱狀失穩，應考慮增加導向（xiàng）裝置。例如，閥用金屬波紋管一般都（dōu）設有導向裝置。
(6) 考慮是否需用加強環
為了適應較高工作壓力的使用要求，金屬波紋管可以用加強環加強，或者采（cǎi）用多層結（jié）構，也可以應用（yòng）這（zhè）兩（liǎng）種（zhǒng）結構的組合。加強環是局部加強（qiáng），多（duō）層結（jié）構是整體加強。
3.設計計算（suàn）和選擇金屬波（bō）紋管的結構參數（shù）
金（jīn）屬波紋管的性能取決於金屬波（bō）紋管的結構，金屬波（bō）紋管的（de）主要結構參數包括內徑、外（wài）徑、壁厚、波距、波厚、波紋數、層數，兩（liǎng）端配合部分尺寸以及有效長度（dù）、總長度等。在一般情況下，金屬波紋管的用戶應從有關（guān）標準和（hé）製造單位的產品樣本中選擇金（jīn）屬波紋管（guǎn），而不是設計新產品。這樣能使研製（zhì）中的問題減到（dào）最少（shǎo），同時還能降低製造（zào）成本和縮短製造（zào）周期。
4.設計計算金屬波紋管的性能（néng）參數
在金屬波紋管主要結（jié）構尺寸參（cān）數經過設計計算或選型初步確定之後，再設計計算（suàn）金屬波紋管的性（xìng）能參數。如果金屬波紋管性（xìng）能參數不能滿足技術要（yào）求時，應適當修正金屬波紋管的幾何尺寸參數。金屬波紋管的用途不同，其技術要（yào）求也不一（yī）樣，設計時應當根（gēn）據不同的要求，製定相應的設計（jì）方法。測量（liàng）用（yòng）的金屬波紋管通常主（zhǔ）要要求（qiú）的是剛度、強度（dù）和彈性性能。雖然不同幾何形狀、尺寸參數（shù）的多種金屬波紋管都（dōu）可以（yǐ）滿（mǎn）足同樣的剛度要求，但是在這些金（jīn）屬波紋管中產生（shēng）的應力值卻不一樣（yàng）。那些（xiē）既能滿足剛度要求，而且工作時產生的應力最小的方案是最合理的。應力的（de）減小不僅提高了安全係數，而且也降低了材料彈性對遲（chí）滯（zhì）、後效（xiào）、疲勞（láo）等的影（yǐng）響，從而提（tí）高了金屬波紋管的精度和工（gōng）作可靠性。
在選型過程中，應當全麵滿足（zú）係統對金屬（shǔ）波紋管的使用（yòng）要求，並力求做到結構先進合理.在有條件的情況下最好進行優化（huà）設計。
實踐證明，金（jīn）屬波（bō）紋管的設計選型是非常重（chóng）要的，如（rú）果設計選型不合理，金屬波紋管廠家製（zhì）造的產（chǎn）品質量再高也滿足不了使用要求（qiú）。
在金屬波紋管應用中（zhōng），係（xì）統（tǒng）(整機)或子係統(部件)給定的條件（jiàn）就是金（jīn）屬波紋（wén）管設計和選形（xíng）的主要（yào）依據（jù）。一般給定設計條（tiáo）件有以下幾項：
(1)最（zuì）大空間尺（chǐ）寸或通徑
(2)工作載荷的性質和大小
(3)工作位移量（liàng）
(4)工作溫（wēn）度範圍
(5)工作介質的性質
(6)精度要求
(7)使用壽命
1.材（cái）料選擇
根據（jù）金屬波紋管的用途，載荷種類和大小（xiǎo），精度要求、工（gōng）作介質、工作溫（wēn）度及使用壽命等已知條件，並考慮材料的成形和焊接工藝性。選擇一種合適的材料。材料選擇（zé）還要考（kǎo）慮其市場來源。
2.確定結構型式
(1)選擇波紋形狀
根據金屬波紋管的用途（tú）、性（xìng）能、使用要求（qiú）以（yǐ）及各種波形（xíng）的性能（néng）和製造特點（diǎn）等因（yīn）素來選擇比較合理的波紋形狀。在一般情況（kuàng）下，多數選擇U 型波紋等。
(2)確定金屬波紋管層數
根據金屬波紋管的用途、工作（zuò）壓力、剛度、工作介質等因素確定金屬波紋管的層數。在工作壓力較高的情況下（xià），一般選用多（duō）層結構的金屬波紋管，對於多層金屬波紋管需要合理選擇其層數和單層（céng）壁厚。
(3)初步估定是否（fǒu）要（yào）與其它彈性元件聯用
有些情況下金屬波紋管與螺旋彈簧並聯使（shǐ）用，這些情況分別是: 為了提（tí）高測量精度;工作壓力（lì）比較高的場合;有（yǒu）衝擊載荷的情況。
(4)選擇金屬波（bō）紋管（guǎn）的兩端端部（bù）的結構型（xíng）式
選擇金屬波紋管的兩端端部的結構型式，要考慮兩端結構（gòu）的成形工藝、焊接工（gōng）藝和整個係統在結構方麵的限製。
(5)考慮是否需要導向裝置
當金屬波紋管（guǎn）有效長度比較長時（shí），為了避免在工作過程中（zhōng）產生柱狀失穩，應考慮增加導向（xiàng）裝置。例如，閥用金屬波紋管一般都（dōu）設有導向裝置。
(6) 考慮是否需用加強環
為了適應較高工作壓力的使用要求，金屬波紋管可以用加強環加強，或者采（cǎi）用多層結（jié）構，也可以應用（yòng）這（zhè）兩（liǎng）種（zhǒng）結構的組合。加強環是局部加強（qiáng），多（duō）層結（jié）構是整體加強。
3.設計計算（suàn）和選擇金屬波（bō）紋管的結構參數（shù）
金（jīn）屬波紋管的性能取決於金屬波（bō）紋管的結構，金屬波（bō）紋管的（de）主要結構參數包括內徑、外（wài）徑、壁厚、波距、波厚、波紋數、層數，兩（liǎng）端配合部分尺寸以及有效長度（dù）、總長度等。在一般情況下，金屬波紋管的用戶應從有關（guān）標準和（hé）製造單位的產品樣本中選擇金（jīn）屬波紋管（guǎn），而不是設計新產品。這樣能使研製（zhì）中的問題減到（dào）最少（shǎo），同時還能降低製造（zào）成本和縮短製造（zào）周期。
4.設計計算金屬波紋管的性能（néng）參數
在金屬波紋管主要結（jié）構尺寸參（cān）數經過設計計算或選型初步確定之後，再設計計算（suàn）金屬波紋管的性（xìng）能參數。如果金屬波紋管性（xìng）能參數不能滿足技術要（yào）求時，應適當修正金屬波紋管的幾何尺寸參數。金屬波紋管的用途不同，其技術要（yào）求也不一（yī）樣，設計時應當根（gēn）據不同的要求，製定相應的設計（jì）方法。測量（liàng）用（yòng）的金屬波紋管通常主（zhǔ）要要求（qiú）的是剛度、強度（dù）和彈性性能。雖然不同幾何形狀、尺寸參數（shù）的多種金屬波紋管都（dōu）可以（yǐ）滿（mǎn）足同樣的剛度要求，但是在這些金（jīn）屬波紋管中產生（shēng）的應力值卻不一樣（yàng）。那些（xiē）既能滿足剛度要求，而且工作時產生的應力最小的方案是最合理的。應力的（de）減小不僅提高了安全係數，而且也降低了材料彈性對遲（chí）滯（zhì）、後效（xiào）、疲勞（láo）等的影（yǐng）響，從而提（tí）高了金屬波紋管的精度和工（gōng）作可靠性。
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