彈簧是一種機(jī)械零件，它利用材料的彈性特性和結(jié)構(gòu)特性，在工作中產(chǎn)生變形，從而將機(jī)械功或動(dòng)能轉(zhuǎn)化為形變能(位能)，或?qū)⑿巫兡?位能)轉(zhuǎn)化為動(dòng)力。


使用彈簧的場(chǎng)合：


緩沖或減振，如破碎機(jī)的支撐彈簧和汽車彈簧;


鐘表、儀表、自控機(jī)構(gòu)等機(jī)械設(shè)備的原動(dòng)彈簧;


操縱動(dòng)作，例如閥門(mén)，離合器，剎車和彈簧上的各種調(diào)節(jié)裝置;


測(cè)力裝置，如稱重彈簧和動(dòng)力表。


彈性特征線：載荷和變形的關(guān)系曲線叫做彈性特征線。


彈力線大致可分為三類：1.直線型2.漸增型3.漸減型


彈性剛度：載荷增量與變形增量的比率，也就是產(chǎn)生單位變形所需要的載荷，叫做彈性剛度。


K=(P2-P1)/(H1-H2)為壓縮和拉伸彈簧的剛度


扭簧剛度 K=(T2-T1)/(2-扭轉(zhuǎn)角1)


彈簧具有漸增型特征線，剛度隨載荷的增加而增大;


漸減式彈簧，剛度隨載荷的增大而減小;


彈簧呈直線形狀，剛度不隨負(fù)荷變化，亦稱彈簧常數(shù)。


彈簧的變形能


彈簧的變形能與彈簧材料的切變模量G和彈性模量E成反比，因此，低的模量對(duì)于要求大的變形能有利;變形能的大小與最大工作應(yīng)力的平方成正比，增大應(yīng)力就意味著要求材料有高的彈性極限，高的彈性極限也對(duì)應(yīng)著高的模量(應(yīng)力起決定性作用)。


為得到大的變形能，可提高彈簧材料的體積或者應(yīng)力，或兩者同時(shí)提高。


彈簧的疲勞強(qiáng)度


在機(jī)械設(shè)備中，組成機(jī)械的零件在工作時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力大致有兩種：靜應(yīng)力與變應(yīng)力。


受靜應(yīng)力的零件或材料的破壞是塑性變形或脆性斷裂，因此他們的強(qiáng)度是以材料的彈性極限或屈服強(qiáng)度和遷都極限來(lái)衡量的。而受變應(yīng)力的零件或材料的破壞則是疲勞斷裂，因此他們的強(qiáng)度是以疲勞強(qiáng)度來(lái)衡量的。


疲勞強(qiáng)度低于彈性極限或屈服強(qiáng)度等靜應(yīng)力強(qiáng)度。


變應(yīng)力的類型：穩(wěn)定性循環(huán)變應(yīng)力，不穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力，隨機(jī)變應(yīng)力。


影響疲勞強(qiáng)度的因素：屈服強(qiáng)度、表面狀態(tài)、尺寸效應(yīng)、屯冶金缺陷、腐蝕介質(zhì)、溫度


影響彈簧疲勞試驗(yàn)的因素：內(nèi)部因素，如化學(xué)成分、金相結(jié)構(gòu)等;


外部因素，如表面狀態(tài)、形狀尺寸、溫度和周圍介質(zhì)。