弹簧的介绍.docx

弹性形变:弹性形变是指固体受外力作用而使各点间相对位置的改变，当外力撤消后， 固体又恢复原状谓之“弹性形变”弹簧的任务：吸收冲击和振动 （机动车的悬挂），叠压机器零 件（联轴器弹簧），存储张紧能 量（精密端部夹头），和使机械 零件回位（单程作用的气动 缸）弹簧刚度1、弹簧的刚度是载荷增量dF与变形增 量d入之比，即产生单位变形所需的载 荷，弹簧的刚度计算公式为F'二dF/d入 特性线为渐增型的弹簧，刚度随着载荷 的增加而增大；而渐减型的弹簧，刚 度随着载荷的增加而减少至于直线型 的弹簧，刚度则不随载荷变化而变化， 即F'二dF/d入二F/入二常数因此，对于 具有直线型特性线的弹簧，其刚度也成 为弹簧常数弹簧的性能：使弹簧变形所需 的力随着弹簧行程的增加而增 大，弹簧特性曲线描述这种力 与弹簧行程的相互关系弹簧 特性曲线用于判断弹簧的性 能，其走向可以是线性的、累 加的或递减的弹簧特性曲线上升的陡度越 大，弹簧变形所需的力也越大 弹簧伸缩率R=F\s弹簧的类型按照所承受的载荷不同， 弹簧可以分为：拉伸弹簧、压 缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等，常见的弹 簧如下：1 ）拉伸弹簧、圆截拉伸弹簧面压缩弹簧：这两种弹簧刚度 稳定，结构简单，制造方便， 应用最为广泛2） 碟形弹簧：缓冲及减 振能力较强，制造及维护方便。

主要用于重型机械的缓冲和减 振装置3） 涡卷弹簧：此种弹簧 能储存较大的能量，常用于钟 表及仪表中的动力装置4） 环形弹簧：可承受较大 的压力，缓冲能力很强，常用 于重型设备的缓冲装置5） 扭转弹簧：结构简单， 主要用于各种机械装置中的压 紧和储能6 ）板簧：此种弹簧变形 大、吸振能力强，主要用于各 种车辆的缓冲和减振装置伸弹簧（拉簧）是承受轴向拉力的螺旋 弹簧，拉伸弹簧一般都用圆截面材料制 造在不承受负荷时，拉伸拉簧弹簧的 圈与圈之间一般都是并紧的没有间 隙利用拉伸后的回弹力（拉力）工作， 用以控制机件的运动、贮蓄能量、测量 力的大小等，广泛用于机器、仪表中 其钩的形式有侧钩拉簧，长钩拉簧，英 式钩拉簧，德式钩拉簧，半圆钩拉簧， 鸭嘴钩拉簧等等，其材料有不锈钢、琴 钢、高碳钢、磷铜、油回火合金弹簧钢 等应用拉簧广泛用于医疗呼吸设备、运动控 制、医疗移动设备、手工工具、家庭护 理设备、减震、泵弹簧、机械与电子的防护硬件、流体控制阀、机械航天部件、 促动器、开关设备机器、仪表中其材 料有不锈钢、琴钢、高碳钢、磷铜、油 回火合金弹簧钢等扭力弹簧工作部分也是各或是紧密围压簧（压缩弹簧）压簧是承受 轴向压力的螺旋弹簧，弹簧一 般为等节距的，压缩弹簧的形 状有：圆柱形、圆锥形、中凸 形和中凹形以及少量的非圆形 等，压缩弹簧的圈与圈之间有 一定的间隙，当受到外载荷时 弹簧收缩变形，储存变形能。

应用压簧（Compression Spring） 为所有弹簧种类中最被广泛运 用的一种，产品运用范围广及 电子、电机、计算机、信息、 汽机车、自行车、五金工具、 礼品、玩具、乃至国防工业， 因其设计与原理易于掌握，制扭力弹簧（扭簧）利用杠杆 的原理，通过对材质柔软、韧 度较大的弹性材料的扭曲或旋 转，使之具有极大的机械能 是承受扭转变形的弹簧，它的绕或是分开围绕扭转弹簧的 端部结构是加工成各种形状的 扭臂，由单扭至双扭，乃至各 种扭杆之变形，得依设计成型扭转弹簧常用于机械中的平衡造控制也最为简单机构，在汽车、机床、电器等工业生产中广泛应用碟形弹簧1•刚度大，缓冲吸振能力强，能以小变形承受大载荷，适合于轴向空间要有很广范围的非线性特性环形弹簧》作成 F热处 处理:的图4：螺旋碟形弹簧外环、内环I ] K整块状态II图5：环形弹簧3.用同样的碟形弹簧采用不同的组由多个内圆锥面外圆柱面的垫合方式，能使弹簧特性在很大范围内变状弹簧钢和内圆柱面外圆锥化可采用对合、叠合的组合方式，也面的垫圈状弹簧钢交替叠加组可采用复合不同厚度，不同片数等的组合而成的弹簧环形弹簧的内、外圆环的对当叠合时，相对于同一变形，弹簧数依据其所承受载荷的大小和数越多则载荷越大。

产生变形的要求来确定特性环形弹簧应用于空间受限♦行程短、负荷重且需要强力缓冲的场合♦所需空间小♦组合使用方便♦维修换装容易♦经济、安全性高♦使用寿命长在很大范围内，碟形弹簧正取代圆柱螺旋弹簧常用于重型机械(如压力机)和大炮，飞机等武器中，作为强力缓冲和减振弹簧，用作汽车和拖拉机离合器及安全阀的压紧弹簧，以及用作机动器械的储能元件缺点：载荷偏差难以保证橡胶弹簧气弹簧图5：环形弹簧|・1浅形卜挂.Mr J1.三】减振器 弹性联轴器|冋位图6：橡胶弹簧■n图1：纺织加工机械中的气弹簧橡胶弹簧：是一种高弹性体，制作材料有气弹簧(gas spring)是一种普通橡胶橡胶弹簧弹性模量小，受载可以起支撑、缓冲、制动、高后有较大的弹性变形，借以吸收冲击和度调节及角度调节等功能的工振动它能同时受多向载荷，但耐高温业配件它由以下几部分构成：性和耐油性比钢弹簧差该产品减振效 果好，共振领域小，使用寿命长，成本低， 还有良好的耐寒性,优良的气密性，防水 性，电绝缘性,是减振的最佳选择特点橡胶弹簧形状不受限制，有较大的 弹性变形，容易实现非线性要求，减振 隔音效果良好复合橡胶弹簧相比较橡 胶弹簧，前者形状受金属螺旋弹簧限 制，线性要求高，重量重，但是其承重 载荷量大的优点却不是纯橡胶弹簧可 比拟的。

优点(1) 形状不受限制，各个方向的刚度 可以根据设计要求自由选择；(2) 弹性模量虽小，可以得到较大的 弹性变形，容易实现理想的非线性特 性；(3) 具有较高的内阻•这对于突然冲 击和高频振动的吸收以及隔音具有良 好的效果；(4) 同一橡胶弹簧能同时承受多向压力缸、活塞杆、活塞、密封 导向套、填充物(惰性气体或 者油气混合物)，缸内控制元 件与缸气弹簧比普通弹簧有着很 显著的优点：速度相对缓慢、 动态力变化不大(一般在1 :1.2 以内)、容易控制；缺点是相 对体积没有螺旋弹簧小，成本 咼、寿命相对短载荷，从而使系统的结构简化；(5) 安装和拆卸简便，无需润滑，有 利于维护保养.缺点(1) 耐高低温和耐油性比钢弹簧差；(2) 工程中用橡胶弹簧，形状比波纹 管简单，但要精确计算它们的弹性特性 却相当困难；(3) 主要因为它们不是纯弹性体，而 是属粘一弹性材料，所以力学特性比较 复杂[1]应用振动机械、双层客车、载重货车等工业 机械，橡胶弹簧常用在机械设备、车辆 行走机构和悬架中，起减振和缓冲作 用橡胶弹簧也可根据工作需要设计成 各种结构形式.弹簧常用材料制造弹簧所用的材料大部分 是弹簧钢，通过淬火、调质或 冷作成型(深拉)使其达到高强度和高弹性。