金属波纹管的几何参数

金属波纹管的尺寸规格已按内径标准系列化，一般将金属波纹管内径或外径作为基本尺寸，其它结构参数作为相对尺寸。当内径或外径确定后，壁厚、波距、波厚等等，均以内径或外径为基准按适当比例确定。设计波纹管参数时要满足波纹管的性能要求，同时还要考虑波纹管的制造工艺性和结构稳定性。 

1）波深系数k （也称胀形系数） 

波深系数k 是波纹管外径与内径之比，它是决定波纹管几何形状的一个重要参数。在内径d 确定的情况下，k值越大，波纹的高度就越高。k值影响着波纹管的性能和波纹管的成形工艺，波纹管的成形难度随着k值的增加而增加。当k值增加到2时，液压成形波纹管就相当困难。所以当k>= 2时，宜采用焊接波纹管。液压成形波纹管，可分为浅波和深波两种，以波深系数k= 1.5为分界，k=1.3~1.5之间的波纹管称浅波纹管，波纹管成形较容易；k=1.6~1.9之间的波纹管称深波纹管，成形相对较难，有时需要两次成形。同样内径尺寸的波纹管，深波纹管的刚度小，灵敏度高，允许位移大；浅波纹管的刚度大，灵敏度低，允许位移较小。用于仪表、传感器的测量波纹管，宜采用深波纹管；用于承受压力为主的波纹管，宜采用浅波纹管。

2）波纹管壁厚

波纹管壁厚是一个重要的几何参数，波纹管的主要特性（刚度和工作应力）取决于波纹管的几何尺寸，特别是取决于它的壁厚。波纹管的壁厚与内径有一定的比例关系，对于内径φ10~1000mm的波纹管，壁厚与内径的比值一般控制在0.0006~0.05；如果太厚，其柔软性必定很差；如果太薄，其承压能力受到限制。因此，各种波纹管必须根据具体的使用条件和性能要求，按照内径与壁厚的相应关系，选择合理的壁厚。在设计高压波纹管的时候，为了降低波纹管的刚度和应力，需要设计多层结构的波纹管，但是多层波纹管的总壁厚与内径之比一般也不得大于0.05。

3）波型

波型是指沿着轴向剖开后的波纹型式和形状，波纹管的波纹形状影响着波纹管的刚度、位移和承压能力。按几何形状波型可分为U 型、C 型、S 型、V 型Ω型等。

4）波距和波厚

波距是波纹管及其波型结构的重要参数，影响波纹管的有效长度和性能。波距的变化趋势是随内径的增加而增加，波距占内径的百分比则随内径的增加而减小。因为内径小的波纹管成型困难，波距占内径的百分比应大些。

波纹管波厚是指外波纹部分轴向面上的最大宽度，在波距决定以后，波厚就直接影响波形角、波峰和波谷的圆角半径。当波距和波厚确定后，不仅波形角已确定，波峰、波谷处的图角半径也就确定了。

5）波纹数和有效长度

波纹管波纹部分的轴向总长度称波纹管的有效长度，或称波纹管的工作长度。波纹数和有效长度是紧密相关的两个参数。为了保证波纹管工作时有可靠的稳定性，有效长度与外径之间的关系应小于等于1.3。

如果需要长的有效长度，可以用两个或两个以上的波纹管焊接起来，接成长的波纹管，也可以采用单波连续成形等方法直接成形长的波纹管。对除金属软管之外的长波纹管，为了保证其结构稳定性，必须在波纹管的内部或外部设置导向零件。