（３）设计指南

（ａ）选用标准

①应选用能够充分耐受使用流体及温度的弹性体与纤维材料。
②应灵敏度佳，即使是在小压力或很小的压力差下，也能够灵敏地进行工作。
③破坏强度大。
弹性体是以保持气密性为主要目的，为了提高强度，而与布并用。因此选用能够充分耐受使用压力的基布很重要，耐压力必须达到使用压力的 5 倍以上。
为了获得耐压性的参考值，可以利用薄壁圆筒的耐压公式。如图 1.2.45 所示，在负载流体压力（P）的情况下，分为圆筒部分（di）和 半径部分（r），通过（1）、（2）式计算，取（ft）的较大值，布的拉伸强度在此以上为佳。此时，无视弹性体的强度。相对于布的伸展率，弹性体的伸展率要大的多，当布破裂时，弹性体就无法作为应力而发挥作用。

＜技・製＞图 1. 2. 45　薄壁圆筒的耐压计算压力负荷状态

ft＝Pdi/2t…（１）
ft＝Pr/2t…（２）
ft：圆周方向的应力　kgf/cm²
t ：壁厚　cm
P：流体压力　kgf/cm²
r、di：圆筒的内径　cm

④希望在工作时，有效受压面积的形状不发生变化。
隔膜承受流体压力（P）而发生位移时，有效受压面积（S）的变化以平板形为最大，按照碟形、折叠形、深缩形的顺序减小。其中任何一个均是槽深度（H）越大，则受压面积的变化越小。折叠形的例子如图 1.2.46 所示。

＜技・製＞ 图 1. 2. 46　冲程与受压面积的变化


⑤应选用不易发生弯曲疲劳的材料。

（ｂ）设计及使用注意事项

由于安装的法兰面兼具密封垫片的作用，所以必须充分紧固以避免发生泄漏。为了提高密封效果，在法兰面或隔膜的外周上设置突起也是方法之一。
在安装隔膜时，可偏移部分只需要留出足够应付中心板向做动方向位移的宽度，（参照图 1.2.47）。不过，如果留出的过宽，因流体压力而会导致隔膜自身的变形也变大。所以，应采用必要位移量范围中的较小值。

＜技・製＞图 1. 2. 47


实际使用的冲程应在最大允许位移量的 80～90%，以避免使隔膜承受过大的负荷。
如果隔膜过厚，则灵敏度迟钝，容易产生皱纹，造成损伤，所以，在耐压性允许及不露出布的前提下，尽量选用薄的产品为佳。（参照图 1.2.48）

＜技・製＞图 1. 2. 48


不要让紧固部分（法兰面及中心板）的端部残留有尖锐的边缘。如有可能，最好做出隔膜厚度 2 倍左右的 R 倒角（参照图 1.2.49）。

＜技・製＞图 1. 2. 49

紧固隔膜的法兰部分的宽度应足够，务必避免隔膜在使用中脱离（参照图 1.2.50）。

＜技・製＞图 1. 2. 50


在旋紧法兰及中心板的螺栓时，首先确认隔膜没有偏移及扭拧，然后均匀地紧固，注意不要出现紧固不均或紧固过度。