金屬補償器設計的理論基礎是板殼理論、材質(zhì)力學(xué)、計算數學(xué)等。補償器設計的參數較多，由于補償器在系統中的用途不同，其設計計算的重點(diǎn)也不一樣。例如，補償器用于力平衡元件，要求補償器在工作范圍內其有效面積不變或變化很��；用于測量元件，要求補償器的彈性特性是線(xiàn)性的；用于真空開(kāi)關(guān)管作真空密封件，要求補償器的真空密封性、軸向位移量和疲勞壽命；用于閥門(mén)作密封件，要求補償器應具有一定的耐壓力、耐為腐蝕、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。
      根據補償器的結構特點(diǎn)，可以把補償器當作圓環(huán)殼、扁錐殼或圓環(huán)板所組成。設計計算補償器也就是設計計算圓外殼、扁錐殼或圓環(huán)板。
      補償器設計計算的參數為剛度、應力、有效面積、失穩、允許位移、耐壓力和使用壽命。
金屬波紋管的特點(diǎn)是在壓力、軸向力、橫向力或彎矩作用下均能產(chǎn)生相應的位移，并具有耐壓性、真空密封性、耐腐蝕性、溫度穩定和長(cháng)期使用壽命。因此，它在許多工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛的應用。其主要應用在以下幾方面。
    一、用于儀表中的彈性敏感元件
    對于作為彈性敏感元件的波紋管的彈性特性有很高的要求。用作彈性敏感元件的波紋管基本上是把壓力變?yōu)槲灰戚敵龌虬褖毫ψ優(yōu)榧辛敵�。把壓力變�(yōu)榧辛敵龅牟y管變形很小或幾乎沒(méi)有位移，所以在波紋上產(chǎn)生的應力比輸出位移的波紋管波紋上的應力要小，而彈性后效、滯后的影響可以說(shuō)沒(méi)有，因此，用力平衡式波紋管作彈性敏感元件的儀表的可靠性和精度可以很高。這就是在測量?jì)x表中，多用力平衡式波紋管作彈性敏感元件的原因。把壓力變?yōu)槲灰戚敵龅牟y管在波紋上會(huì )產(chǎn)生較大的壓力，設計時(shí)應該注意，同時(shí)彈性后效、滯后對波紋管的彈性有一定的影響。
    在儀表中作為彈性敏感元件用的波紋管，設計時(shí)波紋管的剛度盡量取小值。
    利用波紋管在位移過(guò)程中內腔容積的變化，可以用于溫度控制和溫度測量。
    二、用于金屬波紋膨脹節
    金屬波紋膨脹節廣泛應用于各種管路系統中，用來(lái)補償因溫度和壓力波動(dòng)造成的軸向、橫向和角位移。金屬波紋膨脹節的核心零件是波紋管，通過(guò)波紋管的可變形性和耐壓密封性來(lái)進(jìn)行軸向、橫向和角位移，并承受系統的流體壓力，其它零件均為結構件，起導向、支撐、連接、導流等作用。根據設計和使用要求，波紋管和有關(guān)結構零件按需要的結構焊接成軸向、橫向和角向不同類(lèi)型的波紋膨脹節。
    三、用于金屬軟管作撓性聯(lián)接件
    金屬軟管用它的撓性來(lái)補償管路系統中因安裝造成的位置偏差和滿(mǎn)足工作端各向位移的要求，并承受系統的流體壓力。金屬軟管的核心零件為波紋管，此種波紋管的長(cháng)度和內徑之比一般大于3，波型分為環(huán)形和螺旋形，環(huán)形的彎曲剛度比螺旋形的小。為了增加金屬軟管的承壓能力，在許多情況下，在波紋管外面銷(xiāo)裝金屬絲或帶編織的金屬網(wǎng)套。

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