施加到合頁上的力：

作為最一般的形狀，如圖1所示，考慮在門上使用兩個合頁。門全部的重量W作用在重心G。重心G到合頁軸中心線的距離為l?，F在垂直作用于合頁的力，換言之支撐門的力作為ω1、ω2的話，ω1、ω2如下記公式成立。ω1=ω2=W/2，即作用于支持門的合頁一個的力ω一般按下記公式表示。
n=合頁的數量(不銹鋼鉸鏈)

另外，因為重心G到合頁軸中心線的距離為l，如虛線所示為矩M作用于門上。因此對于這兩個合頁會產生水平方向的力F1、F2。

在圖-1中，重心G周圍的力矩M與水平力F同合頁間隔h的積平衡。另，力矩M可表示為作用于重心的力W與從合頁中心到重心G的距離l的積。(不銹鋼鉸鏈什么牌子好？)

從(2)、(3)公式中水平力F如以下公式表示。

另外，往上下合頁施加的水平力看作是F1、F2的話，F1=-F2。這樣往上下合頁(1)施加的力大小相同，但作用的方向相反。換言之，F1為向上側合頁1施加拉張力，F2為向下側合頁(2)施加壓縮力。

接下來，如圖-2所示，在合頁上(1)下(3)的中央設置(2)的話。由公式一可得知作用于各合頁的垂直為W/3。(不銹鋼鉸鏈用途有哪些？)

合頁的位置如圖所示，間隔為h/2的話，中央合頁(2)與重心G在同一高度位置。此時水平方向的力不作用于中央合頁上(F=0)，因此向上下合頁(1)、(3)施加的水平力如下式所示。

光彈性法實驗：

在上節中對合頁施加的力，從力學的觀點進行了檢驗，為了更加詳細的討論力的關系，進行了光彈性模型實驗。實驗用模型中合頁使用光彈材料(酚醛樹脂)制成，如圖-3所示，合頁軸使用金屬件。(什么是不銹鋼排鉸鏈)

最初使用的是單純兩個卷力組成的平合頁。接下來使用稍微復雜的，如圖-4所示，卷邊的組合為2：1的平合頁模型。實驗時全都在左側面固定。在右上部端施加集中荷重。(代替門重量W，施加集中荷重P，與向合頁施加的力的效果一樣)。實驗裝置中使用理研光彈性裝置。(不銹鋼鉸鏈分類有哪些)

 

實用合頁實驗

實驗中使用的樣品是市場上銷售的實用合頁(MAIPU制)。實驗如圖-5所示，使用兩個合頁(第一種方法)，和如圖-6所示使用合頁一個，夾上鐵片代替下側合頁(第二種方法)。第二種方法是作為第一種方法與光彈性實驗結果來決定合頁強度的實驗方法，屬于簡便且有效的方法。(在實驗結果中詳細記述)因此，在本實驗中采取了第二種方法。(什么是加厚不銹鋼鉸鏈)

使用萬能實驗機代替門的自身重量，到合頁軸心線距離l的位置施加荷重P。自動測量記錄在距離l的撓曲量δ。實驗中使用的實驗機是5噸萬能實驗機。P-δ線圖自動記錄，根據這個曲線，讀取屈服點荷重Pf及屈服點撓曲δf。(什么是焊接型不銹鋼鉸鏈)

實驗結果與考察

(1)兩個合頁的場合
合頁的使命眾所周知，是作為各種門開閉的旋轉軸。一般頻繁的開啟和關閉，使用時經常欠小心謹慎，因此必須具備相應的強度。合頁最重要的是以下列舉的兩點。一點是由于卷邊接觸面(上下方向)的垂直力引起磨耗造成門下沉。另一點是由于向上側合頁施加水平方向的力引起卷邊部打開及軸彎曲造成門撓曲。(不銹鋼鉸鏈多少錢)

在本實驗中，維持合頁強度的基礎上，最重要的是著眼于水平力，使用兩個合頁的話，對實用合頁實驗與光彈性實驗進行比較的同時，查明門發生撓曲的原因。

對于圖-3光彈性實驗照片的定性分析如該圖右側所示。在上側合頁，由于荷載W向軸的上半部分成順時針方向施加力矩，與F1相當使軸彎曲的力(小箭頭)作用于自由端方向。同樣，在下側合頁，與F2相當的力(小箭頭)作用于軸的上關部分的固定端方向。(什么是焊接合頁)

支撐作用于上側合頁的水平力僅為軸彎曲應力及卷附在軸上的卷邊部彎曲反彈的應力。因此如果水平力比彎曲應力及彎曲反彈應力大的話，會導致軸彎曲，或者卷邊部的口被打開引起塑性變形，來緩和應力。然而，直接的結果是導致門產生撓曲。(不銹鋼鉸鏈生產廠家)

另一方面，在下側合頁，因為水平力F2，將合頁的右半部分壓向左半部分（固定側），因此固定側產生反力以平衡(虛線表示)。因此如果是同一合頁，下側合頁要比上側合頁強若干倍。

 

卷邊2：1合頁光彈性實驗分析結果如圖-4所示。上側合頁與下側合頁力的關系與上述卷邊1：1合頁的光彈性實驗結果相同。

但是，僅僅關注上側合頁的話，會有不同的結果。在圖-9的光彈性實驗分析中，上側合頁力點與為的方向在圖上可以看出。換言之，被固定側的卷邊部分成2部分的自由側的上下兩個卷邊部的上側，水平力F作用于箭頭方向，在下側3處水平F'作用于箭頭方向(與上部成反方向)運動。支撐F'的反向水平力(虛線所示)起作用，使兩方的力平衡。(工業用承重鉸鏈)

如此，如虛線所示力矩M只作用于上側合頁，使合頁的軸上部彎曲力F發生作用。該項在實用合頁的實驗結果在圖-10(照片)中得到證明。

如實驗完的樣品照片所示，僅合頁的軸上部分彎曲。下部幾乎沒有變形。

 

根據以上的實驗結果，可以知道即使使用多個合頁，最初到達屈服界限，是最上部分位置合頁的上部分軸彎曲、或者卷邊口打開。

(2)一個合頁的情況
根據前述的實驗結果，可以知道即使如圖-6所示，使用鐵片代替下合頁夾到骨架之間承受負荷，向上側合頁施加的力學系數不會發生變化。這個方法作為合頁的實用試驗簡便且有效。根據這個方法，作為實驗的結果，如圖-7所示可以得出對應各種合頁的P-δ線圖。合頁的彈性界限為Pf。因此使用合頁荷重范圍必須在Pf以下。(重型烤箱鉸鏈)

從P-δ線圖中求Pf，Pf與合頁中心線到負載點(P點)的距離l的積即Pf*l=Mm，因為矩M根據實驗得出的實驗值有效且方便使用，擔當中介的職責。

力矩M與彎曲δ的關系用圖表進行概括得到圖11的M-δ線圖。圖中A、B、C表示合頁的種類，δf、Mm表示各種合頁強度計算中使用值的界限值。在同圖中，例如：合頁C的M-δ線圖的傾斜φ的話：

這里的K稱為合頁的剛性系數。K成為各種合頁固有的值。代替因門的重量W產生的力矩M，在合頁軸中心線上l的距離施加荷重P，產生的力矩M為M=P*l在此W*l=P*l的話，(可拆卸式子母合頁)

δ為使用上下兩個合頁時，在l點，表示門的撓曲量。

綜合考察

使用n個(n大于或等于3)合頁的話，僅一個合頁的負擔力減輕。因此，傾斜量也會變小。減輕撓曲量為Δ的話：

η作為根據合頁的安裝位置決定的效率。在前述的(圖-2)作用于上側合頁1的水平力F1=W*l/h，合頁2從中央h/2距離僅向上方移動x距離，產生的水平力作為F2的話，F1+F2=W*l/h。水平力F2與從中央的距離x(參照圖-2)成比例。(重型上下可拆卸鉸鏈)

F2在F1的基礎上進行比例分配，得到如下公式。

公式中2x/h因為根據合頁2的位置(x)決定F2的大小，與被稱為位置效率的(8)公式中的η相當。
即如下所示：

門的撓曲量δ由作用于合頁的水平力F的大小決定。增加合頁數的話，如(8)公式所示量為僅一個合頁撓曲的減輕。
即 δ-Δ=|δ|
W*L=P*l的話

|δ|=表示使用n個合頁時l點的門的傾斜量。
為了減少門的撓曲量，將合頁剛性加大的同時，使用復數合頁時，其安裝位置必須定在中間向上的部位。為了加大合頁剛性時，強化合頁上部分的軸與卷邊部及能夠承受水平力F為設計的重要條件。(不銹鋼重型鉸鏈)