弹簧基本知识
高考弹簧知识点总结
高考弹簧知识点总结弹簧是力学中的重要概念，广泛应用于各个领域。
在高考物理考试中，弹簧是一个常见的知识点。
本文将对高考物理中与弹簧相关的知识点进行总结和归纳，以帮助同学们更好地备考。
1. 弹簧的基本概念弹簧是一种螺旋形的弹性物体，具有弹性变形的能力。
它常用于存储和释放能量，是许多机械装置和弹性系统的基础组成部分。
2. 弹簧的弹性力学公式弹簧的弹性力学公式描述了弹簧的弹性行为。
在一定条件下，弹簧的弹力与其弹性变形成正比。
根据胡克定律，弹簧的弹性力学公式可以表示为：F = k * x，其中 F 是弹簧的弹力，k 是弹簧的弹性系数，x 是弹簧的弹性变形。
3. 弹性系数与弹簧的刚度弹性系数 k 反映了弹簧的刚度，也就是弹簧对单位变形所提供的弹力大小。
弹性系数越大，弹簧的刚度越大，提供的弹力也就越大。
4. 弹簧的标准化弹簧的标准化是为了方便生产和使用。
根据具体的弹簧形状和应用领域，弹簧有不同的标准化分类和规范，如拉簧、压簧、扭簧等。
5. 弹簧的能量存储和释放弹簧具有储存和释放能量的能力。
当弹簧发生弹性变形时，会将外界施加的力转化为弹性势能存储起来；当外界力取消或改变时，弹簧会释放储存的弹性势能，恢复到原始状态。
6. 能量守恒与弹簧振动在弹簧振动的过程中，机械能守恒定律得到了应用。
弹簧振动过程中，弹簧的弹性势能和动能不断转化，而其总和保持不变。
7. 弹簧系统的共振弹簧系统在某一特定频率下发生共振现象。
当外界频率与弹簧系统的固有频率相匹配时，弹簧会达到最大振幅，共振现象发生。
共振现象在各个领域都有应用，如乐器、机械、电子等。
8. 弹簧的阻尼与振动衰减弹簧系统在振动过程中会受到外界阻尼力的影响，从而引起振动衰减。
阻尼可以分为无阻尼、欠阻尼和过阻尼三种情况。
不同的阻尼方式对弹簧振动产生不同的影响。
9. 弹簧的应用弹簧广泛应用于各个领域，如机械工程、建筑工程、汽车工业等。
弹簧在这些领域中的应用包括减震、支撑、密封、传动等。
冲压模具弹簧知识点总结
冲压模具弹簧知识点总结一、弹簧的基本概念弹簧是指具有弹性的金属制品，在外力作用下能发生形变，并在外力撤离后能恢复原状。
弹簧广泛应用于机械、汽车、航空、航天等领域，是一种常见的机械零件。
二、弹簧的分类及用途根据弹簧的形状和用途，可以将弹簧分为压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧和复合弹簧等多种类型。
压缩弹簧常用于机械和汽车领域，拉伸弹簧常用于工业和民用设备上，扭转弹簧常用于钟表和仪器仪表中。
三、弹簧的制造工艺1. 物料选择：弹簧的制造材料通常为优质碳素钢、合金钢、不锈钢等，根据使用环境和要求选择合适的材料。
2. 弯管切断：传统生产工艺是通过手工或机械设备将钢线弯曲成所需形状，并根据要求进行切割。
3. 加工成型：通过拉伸、压缩、扭转等方式，将原材料加工成所需的弹簧形状。
4. 热处理：将加工好的弹簧放入炉中进行淬火、回火等热处理工艺，提高弹簧的强度和韧性。
5. 表面处理：弹簧的表面处理通常包括喷砂、镀锌、喷涂等方式，提高弹簧的表面硬度和耐腐蚀性。
四、冲压模具弹簧的特点与用途1. 冲压模具弹簧的特点：（1）精度高：冲压模具弹簧加工精度要求高，能够满足模具零部件的精密加工需求。
（2）耐磨性好：冲压模具弹簧采用优质钢材制造，具有较高的硬度和耐磨性。
（3）弹性好：冲压模具弹簧经过特殊工艺处理，具有较好的弹性和韧性。
（4）使用范围广：冲压模具弹簧广泛应用于模具制造、汽车制造、电子设备等领域。
2. 冲压模具弹簧的用途：（1）模具制造：冲压模具弹簧常用于模具的顶针、导柱等部件中，起到支撑和缓冲的作用。
（2）汽车制造：冲压模具弹簧常用于汽车座椅、车门等零部件中，能够提高零部件的耐磨性和使用寿命。
（3）电子设备：冲压模具弹簧常用于电子设备中的按键、接插件等部件中，能够提高设备的稳定性和可靠性。
五、冲压模具弹簧的生产工艺1. 材料选择：冲压模具弹簧通常采用优质碳素钢、合金钢等材料制造，根据模具应用和要求选择合适的材料。
2. 加工成型：冲压模具弹簧采用机械冷加工成型工艺，通过拉伸、压缩等方式将原材料加工成所需形状。
弹簧力学知识点归纳总结
弹簧力学知识点归纳总结一、弹簧的基本原理弹簧是一种以弹性变形产生弹力的机械元件，其基本原理是胡克定律。
胡克定律规定，在一定温度下，弹簧的变形量正比于外力，即F=kx，其中F表示弹簧所受外力，x表示弹簧的变形量，k表示弹簧的弹性系数。
弹簧的弹性系数取决于弹簧的几何形状和材料性质，是弹簧力学分析的基本参数。
二、弹簧的分类按照形状和用途，弹簧可以分为螺旋弹簧、压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧等。
螺旋弹簧广泛应用在机械设备中，用于承受轴向力；压缩弹簧多用于减震、支撑等场合；拉伸弹簧则主要用于拉伸应用，如弹簧秤等；扭转弹簧则主要用于扭转应用，如扭簧。
三、弹簧的应力分析在外力作用下，弹簧会产生应力，弹簧的应力分析是弹簧力学中的重要内容。
在弹簧的应力分析中，需要考虑弹簧的几何形状、外力大小和方向、弹簧的材料性质等因素。
通过应力分析可以确定弹簧的最大应力和应力分布规律，从而指导弹簧的设计和选材。
四、弹簧的应变分析弹簧的应变分析是指在外力作用下，弹簧所发生的形变。
弹簧的应变分析是弹簧力学中的关键问题，通过应变分析可以确定弹簧的形变量和形变规律。
弹簧的应变分析需要考虑弹簧的几何形状、材料性质、外力大小和方向等因素。
五、弹簧的设计原则在实际工程中，弹簧的设计是一个复杂的过程，需要综合考虑弹簧的弹性系数、强度、耐久性、工作温度等因素。
弹簧的设计原则包括：根据工作条件确定弹簧的工作方式；选择合适的弹簧材料；确定弹簧的几何形状和尺寸；考虑弹簧的安装和使用环境等。
通过合理设计，可以确保弹簧在工作中能够稳定可靠地发挥作用。
综上所述，弹簧力学是力学的一个重要分支，研究的是弹簧在外力作用下的形变和应力分布。
弹簧力学的应用广泛，涉及机械、航空航天、建筑、汽车等领域。
弹簧力学的基本知识包括弹簧的基本原理、弹簧的分类、弹簧的应力分析、弹簧的应变分析、弹簧的设计原则等内容。
通过深入学习弹簧力学，可以更好地理解和应用弹簧这一重要的机械元件。
弹簧力学知识点总结归纳
弹簧力学知识点总结归纳一、弹簧的基本概念1. 弹簧的分类根据弹簧的结构和材料，可以将弹簧分为螺旋弹簧、涡卷弹簧、板簧和气弹簧等。
螺旋弹簧是最常见的一种，其主要由圆柱形的弹簧丝卷绕而成。
而涡卷弹簧则是由平行的条状材料绕成的，板簧则是由薄金属板压制而成。
2. 弹簧的作用弹簧在工程中常用来储存和释放能量，它可以在受到外力作用时发生形变，当外力消失时则能够恢复原状。
因此弹簧常用于减震、缓冲、支撑以及传递力和运动等方面。
3. 弹簧的刚度弹簧的刚度可以用来描述弹簧对外力的抵抗能力，通常用刚度系数K来表示。
刚度系数K 定义为弹簧的变形量与受到的外力之间的比值，即K=F/Δx，其中F为受到的外力，Δx为弹簧的变形量。
4. 弹簧的力学模型弹簧在受力时可以近似为线弹簧，其力学模型可以用胡克定律描述。
在胡克定律中，弹簧的变形与受力成正比，即F=KΔx，其中F为外力，K为刚度系数，Δx为变形量。
二、应力-应变关系1. 弹性变形当外力作用在弹簧上时，弹簧会发生形变，这种形变叫做弹性变形。
在弹性变形范围内，弹簧的形变与受力成正比，且当外力消失时弹簧能够恢复原状。
2. 应力-应变关系应力和应变是描述材料受力作用下的变形特性的重要物理量。
弹簧的应力-应变关系通常用应力-应变曲线来描述，曲线的斜率就是弹簧的刚度系数。
3. 弹性模量弹性模量是描述材料在受到外力作用下的形变能力的物理量。
对于弹簧来说，可以用弹性模量来描述其受力形变的特性，通常表示为E。
弹性模量E与弹簧的材料有关，可以通过应力-应变曲线的斜率来计算。
三、哈克定律1. 哈克定律的基本原理哈克定律是弹簧力学中非常重要的定律，其表述为“弹簧的伸长（或压缩）与受力成正比，方向与受力方向相同”。
根据哈克定律，可以得出F=KΔx，即受力与变形之间的关系。
2. 哈克定律的适用范围哈克定律适用于线弹簧在弹性变形范围内的受力情况。
在这个范围内，弹簧的受力与变形成正比，可以用哈克定律来描述。
弹簧的基础知识
一根弹簧剪去一半之后K怎么变化K变为原来的2倍。
证明过程：原弹簧可以看作两个“半弹簧”串接，设劲度系数为k1=k2,当原弹簧受力变形时，每个“半弹簧”变形量为X,则整个弹簧变形为2x。
则有F=K*(2x)=k1*x=k2*x,k1=k2=2K0即每个弹簧劲度系数都是2K o弹簧裂纹的分类弹簧裂纹的分类可按几何特性、力学特性和裂纹的形状这几种状况进行划分。
1、穿透裂纹：穿透整个构件厚度的裂纹称为穿透裂纹。
一般情况把裂纹长度达到弹簧材料厚度一半以上的都视为穿透裂纹，并将其简化为理想尖裂纹处理，把裂纹尖端的曲率半径理想化的趋近于零,穿透裂纹的形状可以是直线的、曲线的或是其他类型的。
2、表面裂纹：所谓的表面裂纹就是裂纹位于弹簧的表面或者是弹簧的厚度比裂纹深度大的比较多。
半椭圆裂纹通常是表面裂纹的简化形式。
3、深埋裂纹：位于弹簧内部的裂纹就是深埋裂纹。
深埋裂纹的简化形式通常是圆片或椭圆片状裂纹。
按裂纹的力学特性分类外加作用力的不同，产生的裂纹就会有所不同，在构件中的裂纹按照其力学的特性可分为如图所示的三种基本状态：张开型（I型）裂纹：拉应力垂直于裂纹，位移在裂纹面上是张开的形状。
滑开型（II型）裂纹：平行裂纹面并且垂直于裂纹边缘的剪应力作用在裂纹上，裂纹在平面内相对滑开。
撕开型（III型）裂纹：平行裂纹面并且平行裂纹前缘的剪应力作用在裂纹上，裂纹相对错开。
弹簧振子的周期与弹簧本身质量的关系弹簧振子是一个不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧的质量，不考虑振子的大小和形状的理想化的物理模型。
用来研究简谐振动的规律。
在研究弹簧振子的周期问题时，弹簧的质量是忽略不计的，因此弹簧振子的周期与弹簧本身质量没有关系。
弹簧承载力如何计算弹簧承载力计算公式如下：弹力公式F=kx,F为弹力，k为系数，X为弹簧拉长的长度弹簧系数计算方法弹簧系数二弹性模量X线径的4次方/8/有效圈数/中径的3次方系数单位为：KG线径单位为：mm。
弹簧基础知识
2：拉簧：
总圈数=有效圈+2圈 总圈数=有效圈+2圈
3：异形簧：
有效圈= 有效圈=
Gd4 8(中径） ×有效圈
3
总长度（自由长度）－ 3根线径 节距 SWC：79000 K=力值 d=线径 G： SUS：71000
K=
外径=内径+2个线径 外径=内径+2个线径 内径=外径－2 内径=外径－2个线径
周长= R=3.14× 周长=兀R=3.14×直径 中径=内径+1个线径 中径=内径+1个线径
锥形簧单重=1.937 锥形簧单重=1.937
扁线spring:半径= 扁线spring:半径=
2
直径=2R=线径 直径=2R=线径பைடு நூலகம்
四：WNJ连续式弹簧回火炉参数表 四：WNJ连续式弹簧回火炉参数表
一、弹簧的基本知识：
1、材料： 碳素线（SWC）：普通72A 碳素线（SWC）：普通72A 82B 65MN 琴钢丝 SWPA/B 不锈钢（SUS）：亮面 常用的为304 不锈钢（SUS）：亮面 常用的为304 含镍量较高 雾面： 镀镍线：SWIC（NI镀镍线：SWIC（NI-CO 日本称）多用于电池簧 其他：铁线、烤漆线、电镀线 2、线材特性： SWC SWIC 回火硬度加硬、外径缩小、圈数增多，角度变小、力值变大。 SUS 回火硬度加硬、外径变大、圈数变少，角度变大， 漆包线、铁线、铜线不回火，一般不电镀 3、回火温度和时间。详见回火温度表格 4、弹簧的种类及重要参数： 压簧： 外径，内径、长度（磨平量）、 圈数（总圈=座圈+ 圈数（总圈=座圈+有效圈） 旋绕比一般4-22 旋绕比一般4 力值---外径（弹性系数的关键） 力值---外径（弹性系数的关键） 垂直度---磨平（半根线以内） 垂直度---磨平（半根线以内） 扭簧： 内径（一般保内径）、角度、力值、圈数（就是总圈数）、 外观（旋向、折角圆滑度、无明显刀痕） 拉簧： 圈数（就总圈数、不包钩）、钩形状（德式勾、英式勾）力值、 电池簧：正极、负极、正负极双连簧） 一般用镀镍线、 旋向、高度、装配（居 中顶点） 松紧度 异形簧：长度、宽度、角度（空间角度）所有尺寸
弹簧知识
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/link?url=JjfBpITYdCMCqRa2iCgiMR_Do6Dt--Q-iTfYApFTF78JTe_... 2014/12/11E——弹簧模量（MPa） F——弹簧的载荷（N） F’——弹簧的刚度 Fj——弹簧的工作极限载荷（N） Fo——圆柱拉伸弹簧的初拉力（N） Fr——弹簧的径向载荷（N） F’r——弹簧的径向刚度（N/mm） Fs——弹簧的试验载荷（N） f——弹簧的变形量（mm） fj——工作极限载荷Fj下的变形量（mm） fr——弹簧的静变形量（mm) fs——试验载荷Fs下弹簧的变形量（mm）；线性静变形量（mm） fo——拉伸弹簧对应于处拉力Fo的假设变形量（mm）；膜片的中心变形量（mm） G——材料的切变模量（MPa） g——重力加速度，g=9800mm/s² H——弹簧的工作高（长）度（mm） Ho——弹簧的自由高（长）度（mm) Hs——弹簧试验载荷下的高（长）度（mm） h——碟形弹簧的内载锥高度（mm） I——惯性矩（mm4） Ip——极惯性矩（mm4） K——曲度系数；系数 Kt——温度修正系数 σ——弹簧工作时的正应力（Mpa） σb——材料抗拉强度（Mpa） σj——材料的工作极限应力（Mpa） σs——材料的抗拉屈服点（Mpa） τ——弹簧工作时的切应力（Mpa） k——系数 L——弹簧材料的展开长度（mm） l——弹簧材料有效工作圈展开长度（mm）；板弹簧的自由弦长（mm） M——弯曲力矩（N·mm） m——作用于弹簧上物体的质量（kg） ms——弹簧的质量（kg） N——变载荷循环次数 n——弹簧的工作圈数 nz——弹簧的支承圈数 n1——弹簧的总圈数 pˊ——弹簧单圈的刚度（N/mm） R——弹簧圈的中半径（mm） R1——弹簧圈的内半径（mm）
弹簧基础必学知识点
弹簧基础必学知识点
以下是弹簧基础的必学知识点：
1. 弹性力：弹簧的特性之一是能够产生弹性力。
弹性力是指弹簧在被
拉伸或压缩时产生的力，其大小与弹簧的形变程度成正比。
弹簧的弹
性力遵循胡克定律，即弹性力等于形变量与弹簧的弹性系数之积。
2. 弹簧常数：弹簧常数也称为弹性系数，表示弹簧在单位形变量时所
产生的弹性力的大小。
弹簧常数的单位是牛顿/米（N/m）或牛顿/毫米（N/mm）。
3. 弹簧的伸长量和形变量：当弹簧受到拉伸或压缩时，其长度会有所
改变。
弹簧的伸长量指的是弹簧拉伸或压缩后的长度与原始长度之差。
形变量是指弹簧的伸长或压缩量，它是伸长量的正负值，取决于弹簧
是被拉伸还是被压缩。
4. 弹簧的刚度：弹簧的刚度是指单位形变量时产生的弹性力的大小。
刚度与弹簧的弹性系数成正比，刚度越大，弹簧的形变量增加时产生
的弹力也越大。
5. 弹簧的自由长度和自由状态：弹簧的自由长度是指未受任何外力作
用时的长度。
弹簧的自由状态是指弹簧处于无外力作用、没有任何形
变的状态。
6. 弹簧的材料和几何形状：弹簧的材料通常是高强度的合金钢或不锈钢，具有良好的弹性和耐久性。
弹簧的几何形状可以是螺旋形、针形、矩形等，具体形状取决于弹簧的应用场景和要求。
7. 弹簧的应用：弹簧广泛应用于各个领域，如机械工程、汽车工业、电子产品等。
常见的应用包括悬挂系统、阀门调节、减震器、压力传感器等。
这些知识点是了解弹簧基础的关键，掌握这些知识将有助于理解和应用弹簧的工作原理及其在各个领域的应用。
物理弹簧知识点总结
物理弹簧知识点总结一、弹簧的基本概念1. 弹簧的定义弹簧是一种能够存储和释放弹性势能的装置，通常由金属材料制成。
当外力作用于弹簧时，弹簧会发生形变，并储存能量；当外力消失时，弹簧会恢复原状，并释放能量。
弹簧的主要作用是吸收冲击力、减震、调节力的大小等。
2. 弹簧的分类根据外形和用途的不同，弹簧可以分为许多种类。
常见的弹簧包括拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧、碟形弹簧等。
拉伸弹簧用于拉力的传递和存储能量，压缩弹簧用于压缩力的传递和存储能量，扭转弹簧用于转动力的传递和存储能量，碟形弹簧用于扭转和受力均匀分布的场合。
3. 弹簧的材料常见的弹簧材料包括钢、不锈钢、合金钢、铜、铝等。
选择弹簧材料时需要考虑其弹性模量、抗拉强度、屈服强度、延伸率、耐腐蚀性等因素，以及弹簧的工作环境和要求。
二、弹簧的力学性能1. 弹簧的力学模型理想弹簧是一种线性弹簧，它的力学特性服从胡克定律。
胡克定律表明，在弹簧的弹性变形范围内，弹簧的形变与所受力的大小成正比，即F=kx，其中F是外力，x是形变，k是弹簧的弹性系数。
胡克定律是弹簧力学性能的基础，对于理想弹簧的设计和分析非常重要。
2. 弹簧的应力和变形当外力作用于弹簧时，弹簧内部会产生应力，形成弹性变形。
弹簧的应力和变形与外力的大小、弹簧材料的性能、弹簧的形状和尺寸等因素有关。
合理设计和选择弹簧的形状和尺寸，可以使弹簧在工作过程中保持良好的弹性性能。
3. 弹簧的疲劳特性在长时间的循环加载作用下，弹簧会发生疲劳破坏。
弹簧的疲劳特性与弹簧材料的疲劳极限、循环次数、应力幅值等因素有关。
合理设计和使用弹簧，可以延长弹簧的使用寿命，提高弹簧的可靠性和安全性。
4. 弹簧的刚度和预压弹簧的刚度是指单位形变所需的力，通常用弹性系数k表示。
刚度越大，弹簧的弹性越大。
预压是指在安装弹簧时对弹簧施加的静态力，预压可以提高弹簧的刚度和稳定性，防止弹簧在工作过程中产生过大的振动和波动。
三、弹簧的设计和计算1. 弹簧的设计原则弹簧的设计需要考虑弹簧的工作条件、载荷类型、工作环境、弹簧的可靠性和安全性等因素。
竖直弹簧知识点总结高中
竖直弹簧知识点总结高中一、弹簧的概念和分类1. 弹簧的概念弹簧是一种用于储存和释放能量的装置，通常由金属材料制成。
弹簧的主要作用是通过其弹性变形来存储机械能，然后再释放出来。
弹簧具有很好的弹性和变形能力，在工程中广泛应用于各种机械装置和器械中。
2. 弹簧的分类（1）按形状分类：弹簧的形状可以分为螺旋弹簧、扁平弹簧、螺栓弹簧、扭曲弹簧等。
（2）按材料分类：弹簧的材料一般采用优质合金钢、不锈钢、弹簧钢等。
（3）按用途分类：弹簧的用途可以分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧等。
二、竖直弹簧的力学特性1. 弹簧定律竖直弹簧受力的力学特性可以用弹簧定律来描述。
弹簧定律是指当弹簧受到外力作用时，它产生的形变与外力大小成正比，即弹簧的形变与受力成线性关系。
这一定律可以用数学表达为F=kx，其中F为外力，k为弹簧的弹性系数，x为形变量。
2. 竖直弹簧的力学行为竖直弹簧在受力作用下，会发生形变，即拉伸或压缩。
当外力作用时，弹簧会产生一定的形变量，同时产生反作用力。
竖直弹簧的受力分析可以用胡克定律为基础，通过弹簧的形变和恢复力来描述其力学行为。
三、竖直弹簧的应用1. 竖直弹簧在机械行业中的应用竖直弹簧在机械系统中具有重要的作用，通常用于调节和传递力量、振动减震、缓冲和吸收冲击力等方面。
它可以作为重要的弹簧元件在机械装置中发挥作用，例如汽车悬挂系统、振动筛、减震器、弹簧垫块等。
2. 竖直弹簧在建筑行业中的应用竖直弹簧还可以用于建筑结构中，用于减震和缓冲。
在建筑物的地基和结构中，可以采用竖直弹簧系统来减少地震、风、交通和机械振动对建筑物产生的影响，保护建筑物及其设备的安全。
3. 竖直弹簧在电子行业中的应用在电子设备中，竖直弹簧还可以用于电子元件的连接和固定，起到减震、防护和导电的作用。
例如，手机、相机、电脑等电子产品中的连接器、卡槽等部件中，都会用到竖直弹簧来确保稳定的连接和导电性能。
四、竖直弹簧的设计与计算1. 竖直弹簧的设计原则竖直弹簧的设计原则主要包括根据使用需求确定弹簧的形状、尺寸和材料，以保证弹簧具有良好的弹性和稳定的力学性能。
弹簧基础知识培训
弹簧基础知识一、弹簧的定义、作用、类型:1．弹簧的定义：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。
2．弹簧的作用：（1)减震（2)控制运动（3）测量器材的衡定(4）储存能量3．弹簧的基本特性（1）刚度：载荷与变形的关系(单位变形量所产生的载荷）. 单位是：N/mm 柔度：单位载荷下产生的变形量. 它与刚度成反比（2)弹簧的变形能（变形所储存的能量，储存-—转换--释放）（3）自振频率（4)弹簧受迫振动的振幅。
4。
弹簧的类型4．1 圆柱螺旋弹簧圆截面材料圆柱螺旋压缩弹簧矩形截面材料圆柱螺旋压缩弹簧扁截面材料圆柱螺旋压缩弹簧不等节距圆柱螺旋弹簧多股螺旋弹簧圆柱螺旋拉伸弹簧圆柱螺旋扭转弹簧4．2 非圆柱螺旋弹簧截锥螺旋弹簧中凹形螺旋弹簧中凸形螺旋弹簧组合螺旋弹簧非圆形螺旋弹簧4．3 其它类型弹簧线成型片弹簧……..二、常用的名词诠释。
1．工作负荷：弹簧工作过程中承受的力和扭距。
2．弹簧刚度：单位变形量所产生的负荷.3．弹簧柔度:单位工作负荷下所产生的变形量。
4．初拉力：密圈螺旋拉伸弹簧在冷卷时形成的内应力，其值为弹簧开始产生拉伸变形时所需的作用力。
5．自由高度（长度）：弹簧无负荷时的高度（长度）.6．压并高度：压缩弹簧压至各圈接触时的理论高度。
7．总圈数：沿螺旋轴线两端间的螺旋圈数。
8．有效圈数:（工作圈数）计算弹簧刚度时的圈数.9．支承圈数：弹簧端部用于支承或固定的圈数。
10．弹簧中径：弹簧内径和外径的平均值.11．节距：螺旋弹簧两相邻有效圈截面中心线的轴向距离.12．间距：(坑距)螺旋弹簧两相邻有效圈轴向间距。
13．旋绕比:弹簧中径与线径的比值。
14．高径比:螺旋压缩弹簧自由高度与中径的比值.15．立定处理：将热处理后的压缩弹簧压缩到工作极限负荷下的高度或压并高度（拉伸到弹簧工作极限下的长度，扭转到工作极限扭转角）一次或多次短暂压缩（拉伸或扭转）以达到稳定弹簧几何尺寸的主要目的的一种工艺方法.（定型）16．强压（拉、扭）：将弹簧压缩（拉、扭）至弹簧材料表层产生有益的工作应力反向残余力,以达到提高弹簧承载能力和稳定几何尺寸的一种工艺方法。
弹簧物理知识点总结高中
弹簧物理知识点总结高中一、弹簧的基本性质1.1 弹簧的形变与弹性力当外力作用于弹簧上时，会导致弹簧产生形变。
这种形变可以是拉伸或压缩，形变的大小和外力的大小成正比，这就是胡克定律的内容。
胡克定律可以用数学公式表示为：\[ F = kx \]其中，F 是外力的大小，k 是弹簧的弹性系数，x 是弹簧的形变。
在绝热过程中，胡克定律成立。
当外力消失时，弹簧会恢复到原来的状态，这是弹性力的作用。
弹性力的大小也可以用胡克定律来表示。
1.2 弹簧的应变能当弹簧发生形变时，产生了弹性力，这就说明了弹簧存储了一定的弹性势能。
对于一个形变为 x 处的弹簧，其弹性势能可以表示为：\[ U = \frac{1}{2}kx^2 \]这就是弹簧的应变能。
这个应变能是随着弹簧的形变而增加的，当外力消失时，这个应变能就会全部转化为机械能，这就是为什么我们可以利用弹簧来做一些机械装置。
二、弹簧振子2.1 单自由度弹簧振子单自由度弹簧振子是一种最简单的振动形式，它可以用于描述弹簧振动的一般规律。
其运动方程可以表示为：\[ m \frac{d^2x}{dt^2} + kx = 0 \]其中 m 是弹簧的质量，k 是弹簧的弹性系数，x 是弹簧的形变。
这个方程描述了单自由度弹簧振子的运动规律，它是一个二阶常系数线性微分方程。
2.2 多自由度弹簧振子对于多自由度的弹簧振子来说，其运动比较复杂。
多自由度弹簧振子的运动方程是一组偏微分方程，并且是非线性的。
对于这种情况，我们需要用到一些高级的数学工具和物理方法来进行分析。
2.3 阻尼弹簧振子阻尼弹簧振子是一种特殊的振动形式，它与阻尼振动有一些相似之处。
对于阻尼弹簧振子来说，其运动方程可以表示为：\[ m \frac{d^2x}{dt^2} + c \frac{dx}{dt} + kx = 0 \]其中 c 是阻尼系数。
阻尼弹簧振子的振动会逐渐减弱，最终停止振动。
这是因为阻尼的作用不断将机械能转化为热能。
弹簧物理知识点总结归纳
弹簧物理知识点总结归纳一、弹簧的基本性质1. 弹性形变：当外力作用于弹簧上时，弹簧会发生形变。
在外力撤离后，弹簧会恢复到原来的形状和尺寸。
这种恢复形变的能力称为弹性形变，是弹簧的基本性质之一。
2. 弹性系数：弹性系数是衡量弹簧弹性形变程度的物理量，通常用符号k表示。
弹性系数越大，弹簧所受外力对其形变的影响越小；弹性系数越小，弹簧所受外力对其形变的影响越大。
3. 弹簧的质量：弹簧的质量对其弹性形变和振动有一定影响。
一般来说，质量较大的弹簧在受力后会有较大的惯性效应，且振动频率相对较低；质量较小的弹簧则相反。
二、弹性形变弹性形变是指弹簧在受力后发生的形变，其恢复形变的能力符合胡克定律。
弹性形变可以分为拉伸形变和压缩形变两种情况。
1. 拉伸形变：当外力沿弹簧的轴向拉伸时，弹簧发生拉伸形变。
此时，弹簧的长度会增加，并且弹簧内部的分子间距也会增大。
拉伸形变时，弹簧所受外力与形变的关系可以用胡克定律来描述。
2. 压缩形变：当外力沿弹簧的轴向压缩时，弹簧发生压缩形变。
此时，弹簧的长度会减小，弹簧内部的分子间距也会减小。
压缩形变时，弹簧所受外力与形变的关系同样可以用胡克定律来描述。
三、胡克定律胡克定律是描述弹簧弹性形变的基本定律，它建立了外力与弹性形变之间的线性关系。
根据胡克定律，弹簧所受的拉伸或压缩力与形变之间的关系可以用数学公式表示为：F = kx其中，F表示弹簧所受的拉伸或压缩力，k表示弹簧的弹性系数，x表示形变的位移。
胡克定律适用于弹簧在受力后的弹性形变，同时也适用于低应变范围内的弹性体。
胡克定律的表达式也可以写成：k = F / x其中，k表示弹簧的弹性系数，F表示弹簧所受的拉伸或压缩力，x表示形变的位移。
弹簧的弹性系数k是一个重要的物理参数，它可以用来描述弹簧的硬度和弹性特性。
四、弹簧的振动弹簧在受力后会发生振动，其振动特性与弹簧的弹性系数、质量、劲度和外力的频率等因素有关。
在弹簧振动中，通常会涉及到以下几个重要的物理知识点：1. 振动频率：弹簧的振动频率与其弹性系数和质量有关。
弹簧相关知识点总结归纳
弹簧相关知识点总结归纳一、弹簧的基本特性1. 弹性弹簧的基本特性是具有一定的弹性，当受到外力压缩或拉伸时，可以储存能量并在外力作用结束后恢复原状。
这种特性使得弹簧可以在各种机械系统中发挥作用，并且可以根据需要进行弹性形变。
2. 强度弹簧通常需要具有较高的强度，以保证在长期使用过程中不会发生断裂或变形。
因此，制造弹簧的材料通常选用强度高的金属材料，如碳素钢、不锈钢等。
3. 蠕变在长期应力作用下，弹簧会发生塑性变形，即蠕变现象。
这对于要求弹簧长期稳定工作的场合来说是一个需要考虑的因素，通常需要通过合理的工艺和材料选择来减小蠕变效应。
4. 疲劳弹簧在长期使用过程中会受到交变应力的作用，使得弹簧材料容易发生疲劳现象。
因此，对于需要长期稳定工作的弹簧来说，需要通过材料选择、热处理等方式来提高其抗疲劳性能。
二、弹簧的种类1. 压缩弹簧压缩弹簧是一种在轴向方向上受力产生弹性形变的弹簧，通常用于各种机械系统中，如汽车悬挂系统、工业机械等。
2. 拉伸弹簧拉伸弹簧是一种在轴向方向上受拉力产生弹性形变的弹簧，常见于各种门窗、弹簧秤等家用和工业应用中。
3. 扭转弹簧扭转弹簧是一种在轴向方向上受扭转力产生弹性形变的弹簧，通常应用于各种机械系统的传动装置中。
4. 波纹管弹簧波纹管弹簧是一种利用金属波纹管的弹性形变来实现弹簧功能的特殊弹簧类型，常见于汽车减震器、阀门、管道接头等。
5. 线圈弹簧线圈弹簧是一种将金属线材绕成螺旋状的形式，通过压缩或拉伸来实现弹性形变的弹簧，广泛应用于各种机械装置中。
6. 平板弹簧平板弹簧是一种通过金属板材的弯曲来实现弹性形变的弹簧，通常用于各种摩擦副减振、悬架系统中。
7. 锁紧弹簧锁紧弹簧是一种通过摩擦力实现锁紧功能的特殊弹簧类型，常见于各种离合器、制动器等装置中。
8. 复合弹簧复合弹簧是将不同类型的弹簧组合在一起，以实现更复杂的弹性形变特性，广泛应用于需要多种弹性形变特性的装置中。
三、弹簧的工艺制造1. 材料选择弹簧的材料选择直接影响着弹簧的强度、疲劳性能和耐蠕变性能，通常选用碳素钢、不锈钢、合金钢等金属材料进行制造。
弹簧基本知识
一.弹簧的种类与作用:1.弹簧的种类:弹簧的种类很多,也有各种分类的方法,但都不具决定性:依使用材料分类:依形状分类:A.螺旋弹簧圆筒形、圆锤形、鼓形、桶形B.迭板弹簧C.扭杆D.筒形弹簧E.滑卷弹簧F.环形弹簧G.薄板弹簧H.盘簧I.垫圈类弹簧垫圈:有齿垫圈、波形垫圈J.锯齿形弹簧、扣环等1.1.依构成弹簧的材料所受应力状态分类:A.压缩螺旋弹簧B.拉张螺旋弹簧C.扭转螺旋弹簧D.其它螺旋弹簧E.迭板弹簧F.扭杆G.滑形弹簧H.薄板弹簧I.盘簧J.弹簧垫圈K.线细工弹簧L.扣环M.环形弹簧2.弹簧的作用:弹簧乃机械要素之一,作成适当的形状,充分利用材料的弹性,吸收能量的能力,因而只要是弹性体,即可用为材料,极端而言,轨道、桥梁之类的构造物也可以说是一种弹簧作用,但是,用为一般机械要素的弹簧若用弹性范围少的材料,则会因小外力或变形而超越弹性限度,清除外力后仍残留变形,减少弹簧的作用;因而,弹性材料首须要求弹性越大,——亦即弹性限度高,实用上常用金属弹簧;二.材料的选择:弹簧是极度利用弹簧材料的弹性,当然是弹性愈高的材料愈好,不过,在实际使用时,其材料还要求物理、化学机械性性质等条件而取舍,一般其考虑因素:1.弹性限度:弹性限度是对材料旋加某力而变形后,消除该力时,不残留变形的最大力所相对的应力,很难测定,但相对抗拉强度高的材料,其弹性限度高,同时可通过热处理或冷间加工来改变弹性限度;2.弹性系数:对弹簧材料施力,产生单位应变时的应力称为弹性系数,此值为弹簧设计的基体,弹簧材料的弹性系数主要取决于其化学成分,因热处理、冷间加工而稍有变化,使用温度高时会大减少;3.疲劳强度:疲劳强度与材料的抗拉强度有一定关系,但因表面状态、脱碳、冷间加工、热处理而变化,这些条件因材料的制造方法,弹簧的制造方法而变化;4.淬火性:大形弹簧为了提高淬火效果,需要淬火性良好的材料,淬火性取决于材料的化学成分;5.形状尺寸:弹簧材料的机械性性质因尺寸而异,得不到特殊尺寸,形状,颇受限制;6.耐热性:有的弹簧在某种程度的高温使用,通常弹簧材料的各种机械性性质随着温度的上升而减少,在某种温度以上时,弹簧特性减少,耐热性因材料的化学成分,制造方法而异;7.耐蚀性:有时弹簧会在腐蚀环境下使用,会腐蚀疲劳的现象,耐蚀性主要取决于其化学成分,但也也会因热处理、冷间加工而有异;8.电传导度:电气器具、通信等常兼用为电传导,此时可用黄铜、磷铜、铍铜等铜合金属弹簧材料 9.热膨胀性:钟表的发簧等等很忌温度变化所致的伸缩,此时要用特殊材料;10.其他要求:还有结晶粒的大小、偏析、非磁性、非金属介在物,伤痕,热处理变形,加工性,耐塞性等种问题;三.弹簧一般用线材:1.琴钢线:Piano wire是用琴钢线材施行韧化处理,藉强力抽线加工,赋予良好的尺寸精度,良好的表面肌肤,高度机械性性质,韧化是将高碳钢线在变态点以上的温度连续加热约500℃的熔铅等中冷却,作成富加工性的组织;A. SWPA ——抗拉强度较低B. SWPB ——抗拉强度较高;抗拉强度因线径而异,线径细,抗拉强度一般较高;2.硬钢线:碳钢线 ——Hard Drawn Steel Wire使用硬钢线材韧化处理后,借冷间抽线加工制造,素材及加工都没有琴钢线那么用于重荷重特性的弹簧、耐疲劳严格,良质者有时不亚于琴钢线,不过,其不均度通常大于琴钢线,广用于反复次数不多之弹簧,无冲击荷重的弹簧;SWC 60C 含碳量较低SWC 80C 含碳量较高,应用广泛3.不锈钢线—— Stainless steel wire不锈钢线有软质线与硬质线,弹簧用者为硬质线,这是将不锈钢线材为火、酸洗、强力冷间线作成,耐蚀性优良,但也有利于需要耐热性,非磁性的场合,为了扩大抗拉强度而增大含碳量,抽线加工度,所以抗拉强度太高则可能有应力腐蚀,易带磁性;3.1 SUS3043.2 SUS316不带磁性3.3不锈钢材有202、205、303、304、308、316、410、420、430一般用于弹簧: SUS302、SUS304、SUS3164.铜合金系弹材料——导电性良好,耐蚀性良好,不过耐热性系数小,耐热性少;.磷青铜线C5101W:实用的弹簧用磷青铜为含Sn3~, ~7 7~9%三种Cu合金,为除去氧化物而易伸长起见,加少量P为脱脂剂,加工后的弹簧宜低温退火约250℃..黄铜线C2680W:弹簧用黄铜为Cu70%,Zn30%的7~3黄铜,抗拉强度低;.白铜线Ni18% Zn27% Cu55%的合金,强度大,弹簧特性良好,加工后约在350℃低温退火;.铍铜:在铜合金材料中,性能最优良,弹簧弹性好,耐高温;5.电镀钢线:视客户需求,其素材有SWC、SWP、SUS镀锌线镀锡线镀镍线镀金线BATT线:素材为SUS6.其它线材:铜包线电热线铁线漆包线四.热处理低温退火——发蓝弹簧的热处理,可提高材料的弹簧性能或补助性能,消除弹簧的应力,但因弹簧材料种类多,热处理方法随之而异;热处理是为了改善钢的外观或耐蚀性而暴露于适当温度的空气,水蒸气,化学药品等,在表面形成蓝色氧化物膜的场合,为了提高弹簧的弹性限度,疲劳限度,强度,硬度等,而在200-400℃低温加热的场合;要提高弹性限度时用200-250℃,要提高疲劳限度时用300-380℃,不过受钢的化学成份,冷间加工度影响;五.不同材质热处理后的变化:1. SWC80C. 60C及SWPB. SWPA材质热处理过后:1.1.颜色转浅咖啡色1.2.角度内收缩圈数增加1.3.内圈内径变小1.4.各加工角度微变化1.5.长度变长自由长1.6.力量一般变强视弹簧结构而定材料热处理过后:颜色一般不变化,也有变黄现象角度外扩张,圈数减少肉身内径变大各加工角度微变化力量一般减弱视弹簧结构而有异自由长变短六.防锈油、脱脂剂、汽油的目的与用途:1.防锈油:目的:防止热处理后的弹簧氧化生锈;用途:凡是热处理后而勿须电镀碳钢线产品,表面均须做防锈处理,用喷枪将适量的防锈油均匀的喷施在制品表面;2.脱脂剂:目的:清理弹簧表面油污;用途:平衡杆及表面油污较多的弹簧均须用脱脂剂清洗,清洗后的弹簧干净且有光泽;注意:脱脂剂清洗后之弹簧须赶紧热处理或烘干,若洗后置入太久则弹簧反而会生锈;3.汽油:目的:清理弹簧表面柴油及其它杂物;用途:主要用来清洗镀镍线制弹簧,因镀镍线制弹簧用脱脂剂清洗会容易生锈,而且经汽油清洗后增强了导电性,并易于焊接;注意:汽油清洗后,遇高温会着火,最好使其自然挥发后再热处理;七.热处理流程图:说明:1.振动须切口圆满无毛刺,角度、长度与图面符合;2.试温按图面要求,用光标卡尺、投影机、拉力测试机测量;3.试温发现异常,呈报上级核准后热处理;八.弹簧的认识:1.压簧:因压缩而产生反弹力2.拉簧:因拉伸而产生力量,一般都是密合的3.扭簧:因扭转而产生反弹力4.勾簧:因弯曲而产生反弹力5.其它类:九.弹簧专业名词解释及术语:1.线径:Wire Diameter,英文缩写WD:记号d,制作弹簧时所用材料的圆径外径,称之为线径,一般指线型圆径材料；2.内径: Inside Diameter英文缩写ID,记号D1,线材径加工卷成圆环之形状,其圆内围之直径,不包括两端线在内,单位M/M；3.外径Outside Diameter,英文缩写OD,记号D2,如上述其圆外围之直径,包括两端线在内,OD=ID+2WD；4.中心径Diameter,英文缩写D,又称平均径,平心径、内径与外径的平均值ID+OD/2,即线圈一端的中心点,通过圆心至另一端中心点之间的距离,单位M/M；5.有效圈数Active coils,英文缩写AC,记号Na,弹簧有效作用的圈数,不包括座圈在内;6.总圈数Totac coils,英文缩写,记号Nt,从弹簧的一端到另一端的圈数的总和,称为总圈数,总圈数=有效圈数+座圈;7.座圈:压缩弹簧两接触支持面部分与接着其相邻螺旋线的部分,且无弹力作用的圈数,称之为座圈；8.旋向:弹簧旋转之方向,分左、右向,左向:Left hand,右向:Right hand；9.自由长L自由高H:弹簧在未受外力作用时,原有制作的长高度,单位M/M；10.密着高Hs:弹簧作用至无自由圈数,完全密接的高度,称为密着高,单位M/M;11.直角度:弹簧一般指压缩弹簧成型后,其端面通常无法完全成平面,其切断处均含高出,故置于平面上略呈倾斜状态,其与平面所成的三角度,称之为直角度,一般直角度要求90°~93°之间时,须研磨,修理两端高出部分;12.荷重P:指螺旋弹簧加外力于某一作用长度后,所需要的力量称之为荷重,单位克kgf,或者牛顿N;13.表面处理Finish:为达到美观目的或者为防止生锈,防止氧化,或者为提高焊接能力而采取的一种工艺;14.螺距:记号P又称节距压缩弹簧中一圈到另一圈中心径距离；15.初张力:记号Pi单位kgf;16.初应力:记号Vi,单位kgf/mm217.扭转力距即扭距,记号M,单位:kgf-mm;18.扭转角度:记号d,单位度rad;19.常用化学元素符号:Zn锌 Fe铁O氧Ni镍Na钠C碳Au金Pb铅 B硼 Ag银P磷I碘 Cr铬 Li锂 W钨 Cu铜 Mn锰 Si硅 S硫Mo钥 Ca钙 H氢十.卷向识别:十一.弹簧尺寸与力量之关系:1.压簧A.线径越大,力量越强;B.外径越小,力量越强;C.长度越大,力量越强;D.圈数越多,力量越小;2.扭簧A.线径越粗,力量越强;B.圈数越多,力量越小;C.角度越大,力量越强;3.拉簧A.线径越粗,力量越强;B.外径越小,力量越强;C.圈数越多,力量越小;D.长度越长,力量越小;十二.电镀之种类:1.种类:A.镀镍黑镍、白镍B.化学镍又称无电解镍C.镀金真金、仿金D.镀铜红铜、黄铜另有镍底红铜光泽度比镀红铜亮E.镀锌黑锌、白锌、蓝锌F.染黑又称煲黑G.镀铬H.镀银2.方式:A.滚镀:滚筒滚动翻转,用电解式电镀,产品易纠结、变形则不适用;B.挂镀:单PCS吊镀,一般适用较大易操作吊挂产品;3.浸泡式:上下摇动,染黑,化学镍无电解镍属于浸泡式,此方式不像滚镀,易造成产品纠结变形;十三.其他表面处理:1.研磨、抛光产品抛光研磨后可去除表层之油污,增加表面之光洁度,同时可去除切断面之毛刺,主要的抛光研磨是对不易生锈之SUS材质或研磨后要电镀之产品,产品研磨前一般要进行热处理,避免研磨变形发生;2.珠击产品珠击是为消除其应力而用小钢珠~变速冲击表面,在表面产生压缩残留应力的一种处理方式,经珠击后的弹簧,可有效改善材料的疲劳强度;3.磷酸盐包覆是产品经过磷化剂溶液浸泡或喷涂,使产品表面形成一种磷化膜而增强抗蚀性之处理方式;4.钝化产品经钝化剂浸泡而在产品表面形成一种抗氧化膜之处理方式;。
弹簧设计基础知识教材课件
令
C D2
d
8FC
d 2
1
0.5 C
JIS 3H(连续喷雾)
JIS 3H(连续喷雾)
弹簧电镀相关资料
弹簧电镀相关资料
N O 表面处理 简单工艺介绍 镀后颜色
用途
镀层厚度 盐雾试验标准
5
镀锡(Sn)
除油→酸洗→镍底→ 镀锡
亮白色
便于焊锡，导电性 一般。
3~5μm
黑锌
除油→酸洗→镀锌→ 发黑
黑色
防锈(视产品要求) 5μm 以上
6
镀锌
蓝锌
压缩弹簧或 无预应力的拉伸弹簧
n=--8-F-Gm-da-xC-3--λmax
Lh为钩环展开长度 λn ---工作变形量
n〉2
续表 圆柱螺旋弹簧几何尺寸计算
计算公式
参数名称及代号
压缩弹簧
拉伸弹簧
备
单位：mm 注
总圈数n1
节距 p 轴向间距δ 展开长度L
冷卷： n1=n+(2~2.5)
YII型热卷： n1=n+(1.5~2)
F
FmaxFlim特性曲线不通
Fmin
过坐标原点。
F0
λ
λmin
λmax
λlim
FFmm0liaminx
潘存云教授研制
F0Fmin FmFaxlim
三、弹簧受载时的应力与变形 1、簧丝受力分析
F D2/2
弹簧受轴向载荷F时，作用 在轴向截面A-A上的力有：
轴向力： F 扭矩： T=F·D2/2 在法面B-B上的力有：
特点：弯曲应力小。适用于变载荷 的场，但成本较高。
拉伸弹簧的结构尺寸计算与压缩弹簧相同。
弹簧的基本知识
弹簧的基本知识目录一、内容概要 (2)1. 弹簧的历史与演变 (3)2. 弹簧的一般应用领域 (4)二、弹簧的种类与材料 (5)1. 常见弹簧类型 (6)1.1 压缩弹簧 (7)1.2 拉伸弹簧 (8)1.3 扭转弹簧 (9)1.4 组合弹簧 (10)2. 弹簧材料特性 (11)2.1 钢材弹簧 (13)2.2 非钢材弹簧 (13)三、弹簧的设计与计算 (15)1. 弹簧设计原则 (16)2. 弹性系数与定长弹簧的计算 (18)3. 变形与应力分析 (19)4. 疲劳与寿命预测 (20)四、弹簧的生产过程 (21)1. 冷加工与热加工 (22)2. 弹簧制造设备与技术 (23)3. 质量控制与检查标准 (25)五、弹簧在机械系统中的应用 (27)1. 汽车悬挂系统 (28)2. 机械设备中的吸振和复位 (29)3. 日常生活中的弹簧产品案例 (30)六、安全与标准 (31)1. 安全规范与操作 (33)2. 弹簧性能测试标准与法规 (34)3. 弹簧出口与进口标准 (35)七、未来发展与科研趋势 (36)1. 智能弹簧与自适应技术 (37)2. 新型材料在弹簧设计中的应用 (38)3. 绿色制造与可持续发展 (40)八、结论与展望 (41)一、内容概要引言：介绍弹簧的重要性及其在日常生活和工业生产中的应用场景，如汽车、机械、电子等领域。
弹簧的基本概念：解释弹簧的定义、功能及工作原理，阐述弹簧所承受的力和变形之间的关系。
弹簧的种类：详细介绍各种弹簧的类型，包括压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧等，并简要说明它们的结构特点和使用场景。
弹簧的材料：介绍制造弹簧所常用的材料，如钢、不锈钢、铜等，并解释不同材料对弹簧性能的影响。
弹簧的特性：阐述弹簧的主要性能参数，如弹性模量、疲劳强度等，并解释这些特性对弹簧工作性能的影响。
弹簧的应用：列举弹簧在各个领域的应用实例，包括汽车、机械、电子、航空航天等，并简要说明弹簧在这些领域中的作用。
弹簧基础知识培训教材
（11）螺旋角：弹簧圈卷制的角度，用a或θ表示，单位：° （12）初拉力：弹簧是指拉伸SP.在卷制时开成的内力，用字母Po表 示，单位：g或kg （13）弹簧钢度：是指单位变形量的工作负荷，用字母P或M表示，单 位：g或kg （14）自由角度：扭转弹簧 没有负荷时的角度，用 θ 表示，单位：° （15）工作角度：扭转弹簧承受负荷的角度，用θi表示，单位：°
常用金属弹簧材料有：
钢线： SWC 琴钢丝：SWPB,SWPA 高碳素弹簧钢丝：SWA、SWB 不锈钢丝：SUS303、SUS304 、SUS302 、 SUS301、 SUS316 、 SUS631 可焊不锈钢丝：SUS304（NI-COATED） 镀镍 线：SWIC-F 镀锌线：Zn-SWC 磷铜线：PBW
压 力 弹 簧 的 设 计
拉 簧 的 设 计
扭 力 弹 簧 的 设 计
弹簧立定处理的目的
01
增强弹簧垂直度和平整度
02
消除工作负荷影响因素
弹簧端口磨平的目的
弹簧的广泛应用
压 力 弹 簧
电 池 正 极 和 负 极 弹 簧
电 池 正 负 极 弹 簧
电 池 联 体 弹 簧
扭 力 弹 簧
拉 力 弹 簧
避振和缓冲
测力
载荷
弹簧的作用
弹 簧 的 种 类 弹簧的种类很多，一般按结构或形状分，有螺旋弹簧、板弹簧、碟形弹簧、扭杆弹簧、涡卷弹簧、片状弹簧、环形弹簧、平卷弹簧、恒力弹簧。按变形状况分有压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、按材料分有金属弹簧和非金属弹簧 。
弹 簧 的 材 料
热处理
热处理回火炉 功能：回火
磨平机
磨平机 功能： 端面磨平
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弹簧材料的选择弹簧材料的选择，应根据弹簧承受载荷的性质、应力状态、应力大小、工作温度、环境介质、使用寿命、对导电导磁的要求、工艺性能、材料来源和价格等因素确定。
在确定材料截面形状和尺寸时，应当优先选用国家标准和部颁标准所规定的系列尺寸，尽量避免选用非标准系列规格的材料。
中、小型弹簧，特别是螺旋拉伸弹簧，应当优先用经过强化处理的钢丝，铅浴等温冷拔钢丝和油淬火回火钢丝，具有较高的强度和良好表面质量，疲劳性能高于普通淬火回火钢丝，加工简单，工艺性好，质量稳定。
碳素弹簧钢丝和琴钢丝冷拔后产生较大的剩余应力，加工弹簧后，存在较大的剩余应力，回火后尺寸变化较大，难以控制尺寸精度。
油淬火回火钢丝是在钢丝是在钢丝拉拔到规定尺寸后进行调制强化处理，基本上没有剩余应力存在，成型弹簧后经低温回火，尺寸变化很小，耐热稳定性好于冷拔强化钢丝。
大中型弹簧，对于载荷精度和应力较高的应选用冷拔材或冷拔后磨光钢材。
对于载荷精度和应力较低的弹簧，可选用热轧钢材。
钢板弹簧一般选用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB等牌号的扁钢。
螺旋弹簧的材料截面，应优先选用圆形截面。
正方形和矩形截面材料，承受能力较强，抗冲击性能好，又可使弹簧小型化，但材料来源少。
且价格较高，除特殊需要外，一般尽量不选用这种材料。
近年来，研制用圆钢丝轧扁代替梯形钢丝，取得了很好的效果。
在高温下工作的弹簧材料，要求强度有较好的热稳定性、抗松弛或蠕变能力、抗氧化能力、耐一定介质腐蚀能力。
弹簧的工作温度升高，弹簧材料的弹性模量下降，导致刚度下降，承载能力变小。
因此，在高温下工作的弹簧必须了解弹性模量的变化率（值），计算弹簧承载能力下降对使用性能的影响。
按照GB1239规定，普通螺旋弹簧工作温度超过60℃时，应对切变模量进行修正，其公式为：Gt=KtG 式中G——常温下的弹性模量；Gt——工作温度t下的切变模量；Kt——温度修正系数按表2—98选取。
在低温下使用的弹簧材料，应具有良好的低温韧性。
碳素弹簧钢丝、琴钢丝和1Cr18Ni9等奥氏体不锈钢弹簧钢丝、铜合金、镍合金有较好的低温韧性和强度。
在低温下，材料的脆性对表面缺陷十分敏感，因此，对材料表面质量应严格要求。
在低温下，环境介质对材料腐蚀程度比在温室下小得多，而镀镉和镀锌易引起冷脆。
在低温下，材料的弹性模量和膨胀系数变化不大，在设计中可以不考虑。
弹簧钢制作的弹簧，硬度（即强度）的选用应依据弹簧承载性质和应力大小而定。
但是，硬度高低与平面应变断裂韧性关系极大。
从曲线关系可以看出，随着硬度增加，平面应变断裂韧性（KIC）值显著下降。
这就是说在确定弹簧的硬度硬度值时，应本着在满足弹簧特性要求的前提下，弹簧的硬度值偏低一些好。
弹簧选材时，要注意钢材的淬透性。
弹簧材料截面是否淬透以及淬透的程度，对弹簧质量关系极大。
以弹簧本身作导体的电器弹簧或在湿度变化不定的条件下，如水（包括海水）、水蒸气环境中工作的弹簧，一般选用铜和金材料。
在酸类接触极其他腐蚀介质下工作的弹簧，一般选用不锈耐酸钢或镍合金等耐蚀材料。
在一般环境介质条件下使用的弹簧，选用普通弹簧钢，制成弹簧后在其表面进行防锈涂覆或电镀（镀锌、镀镉、镀铜）的方法防蚀。
在衡器和仪表中使用的弹簧，为了满足其精度不受温度变化的影响，一般选用弹性模量和膨胀系数变化极小的恒弹性合金。
在要求质轻、绝缘、防碰、防锈蚀等特殊用途的弹簧，可选用增强塑料。
目前，较为适用的塑料弹簧，是用环氧树脂、酚醛树脂为基体，用玻璃纤维增强的热固增强塑料GFRP。
也可选用防振橡胶制造各种类型的橡胶弹簧。
拉簧、压簧的设计方法弹簧设计的任务是要确定弹簧丝直径d、工作圈数n以及其它几何尺寸，使得能满足强度约束、刚度约束及稳定性约束条件，进一步地还要求相应的设计指标(如体积、重量、振动稳定性等)达到最好。
具体设计步骤为：先根据工作条件、要求等，试选弹簧材料、弹簧指数C。
由于sb与d有关，所以往往还要事先假定弹簧丝的直径d。
接下来计算d、n的值及相应的其它几何尺寸，如果所得结果与设计条件不符合，以上过程要重复进行。
直到求得满足所有约束条件的解即为本问题的一个可行方案。
实际问题中，可行方案是不唯一的，往往需要从多个可行方案中求得较优解。
例12-1设计一圆柱形螺旋压缩弹簧，簧丝剖面为圆形。
已知最小载荷Fmin=200N，最大载荷Fmax=500N，工作行程h=10mm，弹簧Ⅱ类工作，要求弹簧外径不超过28mm，端部并紧磨平。
解：试算(一)：(1) 选择弹簧材料和许用应力。
选用C级碳素弹簧钢丝。
根据外径要求，初选C=7，由C=D2/d=(D-d)/d得d=3.5mm，由表1查得sb=1570MPa，由表2知：[t]=0.41sb=644MPa。
(2) 计算弹簧丝直径d由式得K=1.21由式得d≥4.1mm由此可知，d=3.5mm的初算值不满足强度约束条件，应重新计算。
试算(二)：(1) 选择弹簧材料同上。
为取得较大的I>d值，选C=5.3。
仍由C=(D-d)/d，得d=4.4mm。
查表1得sb=1520MPa，由表2知[t]=0.41sb=623MPa。
(2) 计算弹簧丝直径d由式得K=1.29由式得d≥3.7mm。
可知：I>d=4.4mm满足强度约束条件。
(3) 计算有效工作圈数n由图1确定变形量λmax：λmax=16.7mm。
查表2，G=79000N/mm2，由式得n=9.75取n=10，考虑两端各并紧一圈，则总圈数n1=n+2=12。
至此，得到了一个满足强度与刚度约束条件的可行方案，但考虑进一步减少弹簧外形尺寸与重量，再次进行试算。
试算(三)：(1)仍选以上弹簧材料，取C=6，求得K=1.253，d=4mm，查表1，得sb=1520MPa，[t]=0.41sb=623MPa。
(2) 计算弹簧丝直径。
得d≥3.91mm。
知d=4mm满足强度条件。
(3)计算有效工作圈数n。
由试算(二)知，λmax=16.7mm，G=79000N/mm2由式得n=6.11取n=6.5圈，仍参考两端各并紧一圈，n1=n+2=8.5。
这一计算结果即满足强度与刚度约束条件，从外形尺寸和重量来看，又是一个较优的解，可将这个解初步确定下来，以下再计算其它尺寸并作稳定性校核。
(4) 确定变形量λmax、λmin、λlim和实际最小载荷Fmin弹簧的极限载荷为：因为工作圈数由6.11改为6.5，故弹簧的变形量和最小载荷也相应有所变化。
由式得：λmin=λmax－h=(17.77-10)mm=7.77mm(5) 求弹簧的节距p、自由高度H0、螺旋升角γ和簧丝展开长度L在Fmax作用下相邻两圈的间距δ≥0.1d=0.4mm，取δ=0.5mm，则无载荷作用下弹簧的节距为p=d+λmax/n+δ1 =(4+17.77/6.5+0.5)mm=7.23mmp基本符合在(1/2～1/3)D2的规定范围。
端面并紧磨平的弹簧自由高度为取标准值H0=52mm。
无载荷作用下弹簧的螺旋升角为基本满足γ=5°～9°的范围。
弹簧簧丝的展开长度(6) 稳定性计算b=H0/D2=52/24=2.17采用两端固定支座，b=2.17<5.3，故不会失稳。
(7) 绘制弹簧特性线和零件工作图。
(end)弹簧的类型及功用1 弹簧分类弹簧的种类很多，若按照其所承受的载荷性质，弹簧主要分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等四种。
若按照弹簧形状又可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、盘簧等。
表中列出的是各种弹簧的基本型式。
螺旋扭转弹簧是扭转弹簧中最常用的一种。
盘簧具有较多的圈数、变形较大、储存能量也较大的特点，多用于压紧及仪表、钟表的动力装置。
板弹簧能承受较大的弯曲作用，常用于受载方向尺寸有限制而变形量又较大的场合。
由于板弹簧有较好的消振能力，所以在汽车、拖拉机和铁路车辆的悬挂装置中均普遍使用这种弹簧。
下面给出了各种类型弹簧的实物图。
2 弹簧功用弹簧是通过其自身产生较大弹性变形进行工作的一种弹性元件。
在各类机器中的应用十分广泛。
其主要功用是：1）控制机械的运动，例如内燃机中控制气缸阀门启闭的弹簧、离合器中的控制弹簧（见图a）；2）吸收振动和冲击能量，例如各种车辆中的减振弹簧（见图b）及各种缓冲器的弹簧等；3）存储和释放能量，例如钟表弹簧（见图c）、枪栓弹簧等；4）测量力的大小，例如弹簧秤（见图d）和测力器中的弹簧等等。
弹簧术语中英文对照表Active number of coils(turns)：有效圈数计算弹簧刚度时的圈数Axial pitch：轴向节距截锥涡卷弹簧轴向的节距Angular relationship of ends：收口的角关系拉簧的钩环的相对位置Baking：Heating of electroplated springs to relieve hydrogen embrittlement.Buckle：弹簧箍固紧簧板的金属箍Closed ends：闭收口closed and ground ends：磨平闭收口Close-wound：密身Characteristic：弹簧特性工作负荷与变形量之间的关系Diameter of wire cord：索径多股螺旋弹簧钢索直径Deflection：变形量（挠度）弹簧沿负荷方向产生的相对位移Deflection at ultimate load：极限负荷下的变形量弹簧在极限负荷下沿作用方向产生的相对位移Free height(length)：自由长度（高度）弹簧无负荷时的长度（高度）Free angle：自由角度扭转弹簧无扭矩作用时两臂的夹角Fatigue test：疲劳试验Height(length) at ultimate load：极限高度（长度）弹簧承受极限负荷时的长度（高度）Hot-setting：加温立定处理在高于弹簧工作温度条件下的立定处理Helix：螺旋形状、螺旋线。
Hooks：钩Hydrogen embrittlement：氢脆变Initial tension (Pi)：初如拉力密圈螺旋拉伸弹簧在冷卷时形成的内力，其值为弹簧开始产生拉伸变形时所需要的作用力Initial load：初始负荷Impact test：冲击试验Load (P)：负荷Loops：环Mean diameter or coils：弹簧中径弹簧内径和中径的平均值Modulus：模量Modulus in compression：压缩模量橡胶弹簧在压缩时的弹簧模量Number of end coils：支承圈数弹簧端部用于支承或固定的圈数Open ends, not ground：开口不磨平Open ends ground：开口磨平Passivating：钝化Pitch：节距螺旋弹簧两相邻有效圈截面中心线的轴向距离Pitch of wire cord：索距多股螺旋弹簧钢索中钢丝的导程Permanent deformation / Temporary deformation：永久变形弹簧卸荷后自由高度（长度、角度）Permanent set:永久变形Pre-set：To remove permanent set prior to application installation.Prestressing：强压（拉、扭）处理Radial pitch：径向节距截锥涡卷弹簧径向的节距Rate (R)：斜率Remove：移除Setting：立定处理Spring index：旋绕比螺旋弹簧中径与材料直径（或材料截面沿弹簧径向宽度）的比值Slenderness ratio：高径比（细长比）螺旋压缩弹簧自由高度与中径的比值Space：间距螺旋弹簧两相邻有效圈的轴向间距Solid height：压并高度压缩弹簧压至各线圈接触时的理论高度Solid load：压并负荷弹簧压并时的理论负荷Stress at solid position：压并应力弹簧压并时的理论应力Stress relieve：应力消除Spring constant：弹簧刚度产生单位变形量的弹簧负荷Spring flexibility：弹簧柔度单位工作负荷下的变形量Spccified load：工作负荷弹簧工作过程中承受的力或扭矩Torque (M)：扭矩，转矩扭簧的弯曲动作，等于负荷乘以从负荷到弹簧轴向的移动距离Twist angle of strands：索拧角多股螺旋弹簧钢索中心线与钢丝中心线的夹角Total number of coils(turns)：总圈数Ultimate load：极限负荷对应于弹簧材料屈服极限的负荷Ultimate torsional angle：极限扭转角扭转弹簧承受极限负荷时的角位移Working ultimate load：工作极限负荷弹簧工作中可能出现的最大负荷Working torsional angle：工作扭转角扭转弹簧承受工作负荷时的角位移Working height((length)：工作高度（长度）弹簧承受工作负荷时的长度（高度）的变化不能恢复的部分称为永久变形，能恢复的称为暂变形或滞弹性变形(end)。