金屬波紋管的幾何參數

金屬波紋管的尺寸規格已按內徑標準系列化，一般將金屬波紋管內徑或外徑作為基本尺寸，其它結構參數作為相對尺寸。當內徑或外徑確定后，壁厚、波距、波厚等等，均以內徑或外徑為基準按適當比例確定。設計波紋管參數時要滿足波紋管的性能要求，同時還要考慮波紋管的制造工藝性和結構穩定性。 

1）波深系數k （也稱脹形系數） 

波深系數k 是波紋管外徑與內徑之比，它是決定波紋管幾何形狀的一個重要參數。在內徑d 確定的情況下，k值越大，波紋的高度就越高。k值影響著波紋管的性能和波紋管的成形工藝，波紋管的成形難度隨著k值的增加而增加。當k值增加到2時，液壓成形波紋管就相當困難。所以當k>= 2時，宜采用焊接波紋管。液壓成形波紋管，可分為淺波和深波兩種，以波深系數k= 1.5為分界，k=1.3~1.5之間的波紋管稱淺波紋管，波紋管成形較容易；k=1.6~1.9之間的波紋管稱深波紋管，成形相對較難，有時需要兩次成形。同樣內徑尺寸的波紋管，深波紋管的剛度小，靈敏度高，允許位移大；淺波紋管的剛度大，靈敏度低，允許位移較小。用于儀表、傳感器的測量波紋管，宜采用深波紋管；用于承受壓力為主的波紋管，宜采用淺波紋管。

2）波紋管壁厚

波紋管壁厚是一個重要的幾何參數，波紋管的主要特性（剛度和工作應力）取決于波紋管的幾何尺寸，特別是取決于它的壁厚。波紋管的壁厚與內徑有一定的比例關系，對于內徑φ10~1000mm的波紋管，壁厚與內徑的比值一般控制在0.0006~0.05；如果太厚，其柔軟性必定很差；如果太薄，其承壓能力受到限制。因此，各種波紋管必須根據具體的使用條件和性能要求，按照內徑與壁厚的相應關系，選擇合理的壁厚。在設計高壓波紋管的時候，為了降低波紋管的剛度和應力，需要設計多層結構的波紋管，但是多層波紋管的總壁厚與內徑之比一般也不得大于0.05。

3）波型

波型是指沿著軸向剖開后的波紋型式和形狀，波紋管的波紋形狀影響著波紋管的剛度、位移和承壓能力。按幾何形狀波型可分為U 型、C 型、S 型、V 型Ω型等。

4）波距和波厚

波距是波紋管及其波型結構的重要參數，影響波紋管的有效長度和性能。波距的變化趨勢是隨內徑的增加而增加，波距占內徑的百分比則隨內徑的增加而減小。因為內徑小的波紋管成型困難，波距占內徑的百分比應大些。

波紋管波厚是指外波紋部分軸向面上的最大寬度，在波距決定以后，波厚就直接影響波形角、波峰和波谷的圓角半徑。當波距和波厚確定后，不僅波形角已確定，波峰、波谷處的圖角半徑也就確定了。

5）波紋數和有效長度

波紋管波紋部分的軸向總長度稱波紋管的有效長度，或稱波紋管的工作長度。波紋數和有效長度是緊密相關的兩個參數。為了保證波紋管工作時有可靠的穩定性，有效長度與外徑之間的關系應小于等于1.3。

如果需要長的有效長度，可以用兩個或兩個以上的波紋管焊接起來，接成長的波紋管，也可以采用單波連續成形等方法直接成形長的波紋管。對除金屬軟管之外的長波紋管，為了保證其結構穩定性，必須在波紋管的內部或外部設置導向零件。