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。
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。
弹簧物理知识点总结图表
弹簧物理知识点总结图表弹簧是一种具有弹性的物体，它能够在受到外力作用后发生形变，并在外力撤去后恢复原状。
弹簧在工程中有广泛的应用，包括机械、汽车、航空航天等领域。
弹簧物理是物理学的一个重要分支，研究弹簧的力学性质和应用原理。
本文将对弹簧物理的知识点进行总结，希望能够对读者有所帮助。
弹簧的基本概念弹簧是一种具有弹性的物体，它能够在受到外力作用后发生形变，并在外力撤去后恢复原状。
弹簧通常由金属材料制成，如钢、铜等。
根据弹簧的形状和用途不同，可以分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧等几种类型。
弹簧的力学性质弹簧的力学性质主要包括弹性系数、弹性极限、屈服极限等。
弹性系数是衡量弹簧刚度的物理量，通常用符号k表示。
弹簧的弹性系数与材料的种类、截面积和长度等因素有关，一般通过实验测定。
弹性极限是指在受到外力作用下，弹簧恢复原状的最大应力值。
屈服极限是指在受到外力作用下，弹簧开始发生塑性变形的应力值。
弹簧的应力分析在受力作用下，弹簧内部会产生应力，根据受力形式的不同，弹簧的应力分析也有所不同。
对于拉伸弹簧，其内部应力主要是拉应力，而对于压缩弹簧，则是压应力。
弹簧的应力分析是弹簧力学研究的重要内容，它不仅可以指导弹簧的设计和制造，还能够为弹簧的使用提供理论依据。
弹簧的位移分析在受到外力的作用下，弹簧会发生形变，其形变大小通常用位移来描述。
弹簧的位移分析是指在受力作用下，弹簧的长度、形状等参数如何发生改变的问题。
弹簧的位移分析对于弹簧的设计和应用至关重要，它能够为弹簧系统的稳定性和可靠性提供重要参考。
弹簧的振动弹簧系统在受到外力作用时会产生振动现象，这种振动通常可以用简谐振动来描述。
弹簧的振动是弹簧物理的重要内容之一，它在机械、汽车等领域有着广泛的应用。
弹簧的振动理论不仅可以指导弹簧系统的设计和优化，还可以为弹簧系统的故障诊断和预防提供理论依据。
弹簧的能量分析在受到外力作用时，弹簧会吸收能量并进行储存，在外力撤去后恢复原状并释放能量。
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。
弹簧的基本知识
彈簧的基本知識共13頁 1一.彈簧的种類與作用:1.彈簧的种類:彈簧的种類很多,也有各种分類的方法,但都不具決定性:1.1依使用材料分類:1.2依形狀分類:A.螺旋彈簧(圓筒形、圓錘形、鼓形、桶形)B.疊板彈簧C.扭杆D.筒形彈簧E.滑卷彈簧F.環形彈簧G.薄板彈簧H.盤簧I.墊圈類(彈簧墊圈:有齒墊圈、波形墊圈)J.鋸齒形彈簧、扣環等1.1.依構成彈簧的材料所受應力狀態分類:A.壓縮螺旋彈簧B.拉張螺旋彈簧C.扭轉螺旋彈簧D.其它螺旋彈簧E.疊板彈簧F.扭杆G.滑形彈簧H.薄板彈簧I.盤簧J.彈簧墊圈K.線細工彈簧L.扣環M.環形彈簧2.彈簧的作用:彈簧乃機械要素之一,作成適當的形狀,充分利用材料的彈性,吸收能量的能力,因而只要是彈性體,即可用為材料,极端而言,軌道、橋樑之類的構造物也可以說是一种彈簧作用,但是,用為一般機械要素的彈簧若用彈性範圍少的材料,則會因小外力或變形而超越彈性限度,清除外力後仍殘留變形,減少彈簧的作用;因而,彈性材料首須要求彈性越大,——亦即彈性限度高,實用上常用金屬彈簧;二.材料的選擇:彈簧是极度利用彈簧材料的彈性,當然是彈性愈高的材料愈好,不過,在實際使用時,其材料還要求物理、化學機械性性質等條件而取舍,一般其考量因素:1.彈性限度:彈性限度是對材料旋加某力而變形後,消除該力時,不殘留變形的最大力所相對的應力,很難測定,但相對抗拉強度高的材料,其彈性限度高,同時可通過熱處理或冷間加工來改變彈性限度;2.彈性系數:對彈簧材料施力,產生單位應變時的應力稱為彈性系數,此值為彈簧設計的基體,彈簧材料的彈性系數主要取決於其化學成分,因熱處理、冷間加工而稍有變化,使用溫度高時會大減少;3.疲勞強度:疲勞強度與材料的抗拉強度有一定關係,但因表面狀態、脫碳、冷間加工、熱處理而變化,這些條件因材料的制造方法,彈簧的制造方法而變化;4.淬火性:大形彈簧為了提高淬火效果,需要淬火性良好的材料,淬火性取決於材料的化學成分;5.形狀尺寸:彈簧材料的機械性性質因尺寸而異,得不到特殊尺寸,形狀,頗受限制;6.耐熱性:有的彈簧在某种程度的高溫使用,通常彈簧材料的各种機械性性質隨著溫度的上升而減少,在某种溫度以上時,彈簧特性減少,耐熱性因材料的化學成分,制造方法而異;7.耐蝕性:有時彈簧會在腐蝕環境下使用,會腐蝕疲勞的現象,耐蝕性主要取決於其化學成分,但也也會因熱處理、冷間加工而有異;8.電傳導度:電氣器具、通信等常兼用為電傳導,此時可用黃銅、磷銅、鈹銅等銅合金屬彈簧材料9.熱膨脹性:鐘表的發簧等等很忌溫度變化所致的伸縮,此時要用特殊材料;10.其他要求:還有結晶粒的大小、偏析、非磁性、非金屬介在物,傷痕,熱處理變形,加工性,耐塞性等种問題;三.彈簧一般用線材:1.琴鋼線:(Piano wire)是用琴鋼線材施行韌化處理,藉強力抽線加工,賦予良好的尺寸精度,良好的表面肌膚,高度機械性性質,韌化是將高碳鋼線在變態點以上的溫度連續加熱約500℃的熔鉛等中冷卻,作成富加工性的組織;A. SWPA——抗拉強度較低用於重荷重特性的彈簧、耐疲勞B. SWPB——抗拉強度較高;抗拉強度因線徑而異,線徑細,抗拉強度一般較高;2.硬鋼線:(碳鋼線) ——Hard Drawn Steel Wire使用硬鋼線材韌化處理後,借冷間抽線加工制造,素材及加工都沒有琴鋼線那麼嚴格,良質者有時不亞於琴鋼線,不過,其不均度通常大於琴鋼線,廣用於反復次數不多之彈簧,無衝擊荷重的彈簧;2.1 SWC 60C 含碳量較低2.2 SWC 80C 含碳量較高,應用廣泛3.不銹鋼線——Stainless steel wire不銹鋼線有軟質線與硬質線,彈簧用者為硬質線,這是將不銹鋼線材為火、酸洗、強力冷間線作成,耐蝕性優良,但也有利於需要耐熱性,非磁性的場合,為了擴大抗拉強度而增大含碳量,抽線加工度,所以抗拉強度太高則可能有應力腐蝕,易帶磁性;3.1SUS3043.2SUS316(不帶磁性)3.3不銹鋼材有202、205、303、304、308、316、410、420、430一般用於彈簧: SUS302、SUS304、SUS3164.銅合金系彈材料——導電性良好,耐蝕性良好,不過耐熱性系數小,耐熱性少;4.1.磷青銅線(C5101W):實用的彈簧用磷青銅為含Sn3~5.5, 5.5~77~9%三种Cu合金,為除去氧化物而易伸長起見,加少量P為脫脂劑,加工後的彈簧宜低溫退火約250℃.4.2.黃銅線(C2680W):彈簧用黃銅為Cu70%,Zn30%的7~3黃銅,抗拉強度低;4.3.白銅線Ni18% Zn27% Cu55%的合金,強度大,彈簧特性良好,加工後約在350℃低溫退火;4.4.鈹銅:在銅合金材料中,性能最優良,彈簧彈性好,耐高溫;5.電鍍鋼線:視客戶需求,其素材有SWC、SWP、SUS鍍鋅線鍍錫線鍍鎳線鍍金線BATT線:(素材為SUS)6.其它線材:銅包線電熱線鐵線漆包線四.熱處理(低溫退火)——發藍彈簧的熱處理,可提高材料的彈簧性能或補助性能,消除彈簧的應力,但因彈簧材料种類多,熱處理方法隨之而異。
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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——抗拉强度较低用于重荷重特性的弹簧、耐疲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;3.1SUS3043.2SUS316(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SUS)6.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+2?WD；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。