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弹簧的概述 弹簧是一种机械零件,它利用材料的弹性和结构特点,在工作时产生变形,把机械功或动能转变为变形能(位能),或把变形能(位能)转变为机械功或动能。由于这种特性,它适用于:①缓冲或减振,如破碎机的支承弹簧和车辆的悬架弹簧等;②机械的蓄能,如钟表、仪表和主动控制机构上的原动弹簧;③控制运动,如气门、离合器、制动器和各种调节器上的弹簧;④测力装置,如弹簧秤和动力计上的弹簧。除此之外,在机械设备、仪表、日用电器及生活器具上也都使用着各式各样的弹性元件,如螺母防松弹簧垫圈、零件在轴上定位用的卡环、门的启闭装置、玩具的发条等。
弹簧的设计 在设计弹簧时,应该考虑的基本工作性能有以下几方面:①弹簧的特性线,即载荷和变形的关系;②弹簧的变形能;③弹簧的自振频率;④弹簧受迫振动时的振幅。
弹簧的类型 弹簧的类型很多,其分类方法也很多。按结构形状来分,弹簧大致分为圆柱螺旋弹簧,非圆柱螺旋弹簧和其他类型弹簧。
圆柱螺旋弹簧应用广泛,按其承受载荷的性能又分为螺旋压缩、螺旋拉伸和螺旋扭转弹簧等。
非圆柱螺旋弹簧包括截锥螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧、中凹和中凸螺旋弹簧、组合螺旋弹簧以及非圆形螺旋弹簧等。他们均具有特殊的性能,特行线多为非线性。
非圆柱螺旋弹簧中凸螺旋弹簧的性能 当弹簧压缩到开始有簧圈接触后,特性线变为非线性,自振频率为变值,防共振能力较变节距压缩弹簧强。稳定性好,结构紧凑。多用于承受较大载荷和减振。
除了上述螺旋弹簧外,常用的尚有扭杆弹簧、蝶形弹簧、环形弹簧、平面涡卷弹簧、片弹簧、板弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧等等。