施加到合页上的力：

作为最一般的形状，如图1所示，考虑在门上使用两个合页。门全部的重量W作用在重心G。重心G到合页轴中心线的距离为l。现在垂直作用于合页的力，换言之支撑门的力作为ω1、ω2的话，ω1、ω2如下记公式成立。ω1=ω2=W/2，即作用于支持门的合页一个的力ω一般按下记公式表示。
n=合页的数量(不锈钢铰链)

另外，因为重心G到合页轴中心线的距离为l，如虚线所示为矩M作用于门上。因此对于这两个合页会产生水平方向的力F1、F2。

在图-1中，重心G周围的力矩M与水平力F同合页间隔h的积平衡。另，力矩M可表示为作用于重心的力W与从合页中心到重心G的距离l的积。(不锈钢铰链什么牌子好？)

从(2)、(3)公式中水平力F如以下公式表示。

另外，往上下合页施加的水平力看作是F1、F2的话，F1=-F2。这样往上下合页(1)施加的力大小相同，但作用的方向相反。换言之，F1为向上侧合页1施加拉张力，F2为向下侧合页(2)施加压缩力。

接下来，如图-2所示，在合页上(1)下(3)的中央设置(2)的话。由公式一可得知作用于各合页的垂直为W/3。(不锈钢铰链用途有哪些？)

合页的位置如图所示，间隔为h/2的话，中央合页(2)与重心G在同一高度位置。此时水平方向的力不作用于中央合页上(F=0)，因此向上下合页(1)、(3)施加的水平力如下式所示。

光弹性法实验：

在上节中对合页施加的力，从力学的观点进行了检验，为了更加详细的讨论力的关系，进行了光弹性模型实验。实验用模型中合页使用光弹材料(酚醛树脂)制成，如图-3所示，合页轴使用金属件。(什么是不锈钢排铰链)

最初使用的是单纯两个卷力组成的平合页。接下来使用稍微复杂的，如图-4所示，卷边的组合为2：1的平合页模型。实验时全都在左侧面固定。在右上部端施加集中荷重。(代替门重量W，施加集中荷重P，与向合页施加的力的效果一样)。实验装置中使用理研光弹性装置。(不锈钢铰链分类有哪些)

 

实用合页实验

实验中使用的样品是市场上销售的实用合页(MAIPU制)。实验如图-5所示，使用两个合页(第一种方法)，和如图-6所示使用合页一个，夹上铁片代替下侧合页(第二种方法)。第二种方法是作为第一种方法与光弹性实验结果来决定合页强度的实验方法，属于简便且有效的方法。(在实验结果中详细记述)因此，在本实验中采取了第二种方法。(什么是加厚不锈钢铰链)

使用万能实验机代替门的自身重量，到合页轴心线距离l的位置施加荷重P。自动测量记录在距离l的挠曲量δ。实验中使用的实验机是5吨万能实验机。P-δ线图自动记录，根据这个曲线，读取屈服点荷重Pf及屈服点挠曲δf。(什么是焊接型不锈钢铰链)

实验结果与考察

(1)两个合页的场合
合页的使命众所周知，是作为各种门开闭的旋转轴。一般频繁的开启和关闭，使用时经常欠小心谨慎，因此必须具备相应的强度。合页最重要的是以下列举的两点。一点是由于卷边接触面(上下方向)的垂直力引起磨耗造成门下沉。另一点是由于向上侧合页施加水平方向的力引起卷边部打开及轴弯曲造成门挠曲。(不锈钢铰链多少钱)

在本实验中，维持合页强度的基础上，最重要的是着眼于水平力，使用两个合页的话，对实用合页实验与光弹性实验进行比较的同时，查明门发生挠曲的原因。

对于图-3光弹性实验照片的定性分析如该图右侧所示。在上侧合页，由于荷载W向轴的上半部分成顺时针方向施加力矩，与F1相当使轴弯曲的力(小箭头)作用于自由端方向。同样，在下侧合页，与F2相当的力(小箭头)作用于轴的上关部分的固定端方向。(什么是焊接合页)

支撑作用于上侧合页的水平力仅为轴弯曲应力及卷附在轴上的卷边部弯曲反弹的应力。因此如果水平力比弯曲应力及弯曲反弹应力大的话，会导致轴弯曲，或者卷边部的口被打开引起塑性变形，来缓和应力。然而，直接的结果是导致门产生挠曲。(不锈钢铰链生产厂家)

另一方面，在下侧合页，因为水平力F2，将合页的右半部分压向左半部分（固定侧），因此固定侧产生反力以平衡(虚线表示)。因此如果是同一合页，下侧合页要比上侧合页强若干倍。

 

卷边2：1合页光弹性实验分析结果如图-4所示。上侧合页与下侧合页力的关系与上述卷边1：1合页的光弹性实验结果相同。

但是，仅仅关注上侧合页的话，会有不同的结果。在图-9的光弹性实验分析中，上侧合页力点与为的方向在图上可以看出。换言之，被固定侧的卷边部分成2部分的自由侧的上下两个卷边部的上侧，水平力F作用于箭头方向，在下侧3处水平F'作用于箭头方向(与上部成反方向)运动。支撑F'的反向水平力(虚线所示)起作用，使两方的力平衡。(工业用承重铰链)

如此，如虚线所示力矩M只作用于上侧合页，使合页的轴上部弯曲力F发生作用。该项在实用合页的实验结果在图-10(照片)中得到证明。

如实验完的样品照片所示，仅合页的轴上部分弯曲。下部几乎没有变形。

 

根据以上的实验结果，可以知道即使使用多个合页，最初到达屈服界限，是最上部分位置合页的上部分轴弯曲、或者卷边口打开。

(2)一个合页的情况
根据前述的实验结果，可以知道即使如图-6所示，使用铁片代替下合页夹到骨架之间承受负荷，向上侧合页施加的力学系数不会发生变化。这个方法作为合页的实用试验简便且有效。根据这个方法，作为实验的结果，如图-7所示可以得出对应各种合页的P-δ线图。合页的弹性界限为Pf。因此使用合页荷重范围必须在Pf以下。(重型烤箱铰链)

从P-δ线图中求Pf，Pf与合页中心线到负载点(P点)的距离l的积即Pf*l=Mm，因为矩M根据实验得出的实验值有效且方便使用，担当中介的职责。

力矩M与弯曲δ的关系用图表进行概括得到图11的M-δ线图。图中A、B、C表示合页的种类，δf、Mm表示各种合页强度计算中使用值的界限值。在同图中，例如：合页C的M-δ线图的倾斜φ的话：

这里的K称为合页的刚性系数。K成为各种合页固有的值。代替因门的重量W产生的力矩M，在合页轴中心线上l的距离施加荷重P，产生的力矩M为M=P*l在此W*l=P*l的话，(可拆卸式子母合页)

δ为使用上下两个合页时，在l点，表示门的挠曲量。

综合考察

使用n个(n大于或等于3)合页的话，仅一个合页的负担力减轻。因此，倾斜量也会变小。减轻挠曲量为Δ的话：

η作为根据合页的安装位置决定的效率。在前述的(图-2)作用于上侧合页1的水平力F1=W*l/h，合页2从中央h/2距离仅向上方移动x距离，产生的水平力作为F2的话，F1+F2=W*l/h。水平力F2与从中央的距离x(参照图-2)成比例。(重型上下可拆卸铰链)

F2在F1的基础上进行比例分配，得到如下公式。

公式中2x/h因为根据合页2的位置(x)决定F2的大小，与被称为位置效率的(8)公式中的η相当。
即如下所示：

门的挠曲量δ由作用于合页的水平力F的大小决定。增加合页数的话，如(8)公式所示量为仅一个合页挠曲的减轻。
即 δ-Δ=|δ|
W*L=P*l的话

|δ|=表示使用n个合页时l点的门的倾斜量。
为了减少门的挠曲量，将合页刚性加大的同时，使用复数合页时，其安装位置必须定在中间向上的部位。为了加大合页刚性时，强化合页上部分的轴与卷边部及能够承受水平力F为设计的重要条件。(不锈钢重型铰链)