高参数波纹金属软管技术研究

摘要

目前国内外,尚没有对波纹金属软管进行系统的、专门的技术研究,导致波纹金属软管技术的发展不快,特殊应用场合受到限制,为此迫切需要对高参数(高温、高压、运动场合)波纹金属软管进行技术研究。本课题在收集国内外文献的基础上,从设计计算、工艺加工、产品测试、工程应用等几方面进行了系统性的研究。 本文从波纹管的性能着手,研究了金属软管的最小弯曲半径、抗弯刚度、轴向刚度,认为金属软管用波纹管的抗弯刚度比轴向刚度要大得多。提出了金属软管的设计输入,研究了波纹参数的设计；进行了波纹管应力计算公式的推导和疲劳寿命的估算。根据具体的设计使用条件,应对波纹管的应力进行计算与校核,如计算值超过材料许用应力,则应对波纹管参数进行调整。本研究提出了网套平衡角的概念,求出了胶管的网套平衡角为54°40', 提出金属软管网套的编织角应小于54°40';研究了网套参数的设计,进行了网套强度计算公式的推导；引入了网套覆盖率的概念,并对网套覆盖率计算公式进行了推导。研究了金属软管的加工工艺,分析了不同工艺方法的优劣势,提出了改进的思路和方法,并研究了金属软管的几种试验方法,指出了不同试验方法的针对性；提出了金属软管的几种典型安装方式,并指出了安装使用中应注意的技术问题和解决方法；最后介绍了高参数吹氧金属软管的工程实例。

目录

文摘

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论文说明：符号、变量、缩略词等本论文专用术语的注释表

声明

第一章综述

1.1波纹金属软管技术研究的历史

1.2高参数波纹金属软管研究的现状和存在的问题

1.3本课题研究的主要内容

第二章高参数波纹金属软管的设计

2.1波纹金属软管的性能

2.1.1波纹管的挠性

2.1.2波纹管的弹性

2.1.3抗弯刚度的确定

2.2波纹金属软管设计的主要技术依据

2.3波纹管的设计与校核

2.3.1波纹管材料

2.3.2波纹管参数设计

2.3.3波纹管的应力计算

2.4网套的设计与校核

2.4.1网套的平衡角

2.4.2网套的爆破压力计算

2.4.3网套参数的设计

2.4.4网套的应力计算

第三章高参数波纹金属软管的加工

3.1波纹管的成型加工

3.1.1机械旋压成形

3.1.2螺旋模旋压成型

3.1.3环形波纹管油压成型

3.1.4环形波纹管乳化液成型

3.2网套的加工

3.2.1夹紧力和牵引速度

3.2.2断丝和叠丝

3.3波纹金属软管接头的装配

3.3.1钎焊

3.3.2熔焊

3.3.3机械夹固

第四章高参数波纹金属软管的性能测试

4.1试验种类

4.1.1常规试验

4.1.2特种试验

4.1.3鉴定试验

4.2试验的内容和方法

4.2.1强度试验

4.2.2气密试验

4.2.3压力冲击试验

4.2.4压力脉动

4.2.5振动试验

4.2.6摆动试验

4.2.7温度试验

4.2.8耐蚀试验

4.2.9真空试验

4.2.10弯曲疲劳

4.2.11爆破试验

第五章高参数波纹金属软管的工程应用

5.1正确选择金属软管

5.2金属软管的安装方式

5.3金属软管安装尺寸计算

5.4高参数吹氧金属软管的应用

5.4.1概述

5.4.2波纹管参数设计

5.4.3网套编织参数设计

5.4.4产品设计

5.4.5产品生产

5.4.6产品测试

5.4.7产品安装

结论与展望

致谢

参考文献

附录

论文和成果清单