弹簧的主要功能及分类
弹簧设计规范(全)
精心整理弹簧设计规范一、弹簧的功能弹簧是一种弹性元件，由于材料的弹性和弹簧的结构特点，它具有多次重复地随外栽荷的大小而做相应的弹性变形，卸载后立即恢复原状的特性。
很多机械正是利用弹簧的这一特点来满足特殊要求的。
其主要功能有：⑴、减振和缓冲，如车辆的悬挂弹簧，各种缓冲器和弹性联轴器中的弹簧等。
⑵、测力，如测力器和弹簧秤的弹簧等。
⑶、储存及输出能量，如钟表弹簧，枪栓弹簧，仪表和自动控制机构上的原动弹簧等。
计算方法。
三、弹簧使用的材料及其用途弹簧钢的的主要性能要求是高强度和高屈服极限和疲劳极限，所以弹簧钢材用较高的含碳量。
但是碳素钢的淬透性较差，所以在对于截面较大的弹簧必须使用合金钢。
合金弹簧钢中的主要合金元素是硅和锰，他们可以增强钢的淬透性和屈强比。
弹簧材料使用最广者是弹簧钢（SUP）。
碳素钢用于直径较小的弹簧，工艺多为冷拔成型，如：65#，75#，85#。
直径稍大，需用热成型工艺生产的弹簧多采用60Si2Mn，如汽车板簧，铁路车辆的缓冲簧。
对于高应力的重要弹簧可采用50CrV,常用于高级轿车板簧，发动机气门弹簧等。
其他弹簧钢材料还有：65Mn,50CrMn,30W4Cr2V等。
a、碳钢及合金钢：制造弹簧时，常加矽、锰、铬、钒及钼等金属元素于钢中，以增加弹簧之弹性及疲劳限度，且使其耐冲击。
因此要求弹簧材料具有较高的抗拉强度极限、弹性极限和疲劳强度极限，不易松弛。
同时要求有较高的冲击韧性，良好的热处理性能等。
常见的弹簧材料有优质碳素钢、合金钢和铜合金。
几种主要弹簧材料的使用性能和许用应力见表2。
106 D四、弹簧设计资料记号名称单位记号名称单位记号名称单位d 材料直径mm k 弹簧定数kgf/mm a1 腕长(作动点) mmD 弹簧平均径mm τ应力修正kgf/mm a2 腕长(固定点) mmNa 有效圈数δ变量mm E 弹性系数kgf/mm L 自由长mm Pi 初张力kgf SUS19,000 kgf/mm M 密着长mm K 应力修正系数- SWP21,000 kgf/mm G 横弹性系数kgf/mm2 e 弹簧指数D/d - kTd 弹簧定数kgfmm/degSUS 7000 kgf/mm2 L0 自由长mm σ弯曲应力kgf/mm SWPA、B 8000 kgf/mm2 a 自由角°P点作动点-SUWC φd 使用的角(变量) °P0点固定点-P 弹簧荷重kgf R 荷重作用半径mm kb 弯曲修正系数-压缩弹簧(无研磨)压缩弹簧(研磨)弹簧定数：K=（G×d4）/（8×D3×Na）弯曲应力：τ=（8×D×P）/（πd3）×KK=（4C-1）/（4C-4）+0.615/C荷重：P=K×δ（安全确认）安全角（间隔角）：14度以下弹簧指数：4—13扭转应力：容许限界以下第1荷重（A）：0.8L以下第2荷重（B）：1.2M以上引张弹簧荷重：P=kδ+Pi初张力：Pi=（πd4G）/（800D2）弹簧定数：K=（Gd4）/（8D3Na）弯曲应力：τ=（8DP）/（πd3）×k自由长：L0=d(N+1)+2.2(D-d)（安全确认）扭转应力：容许限界以下弯曲应力：容许限界以下初张力的减少：（最大引张时）扭力弹簧(臂长度的场合)弹簧定数不清：kTd=（Ed4）/[3667D×N+389(a1+a2)]荷重：P=（kTd×φd）/R弯曲应力：σ=（Ed×φd）/（360D×N）σ=（32P×R）/（πd3）×kb(安全确认)：kb=（4C2–C-1）/[4C(C-1)]弯曲应力：容许限界以下4.1、弹簧设计使用的基本公式4.1.2、有初始张力的拉伸弹簧+4.2、设计弹簧时应考虑的因素G压缩弹簧分别表示螺旋两端的端部磨平圈数图a-c中闭口型，X1=X2=1图（g4～22为0.83以上。
弹簧工作原理
弹簧工作原理弹簧是一种常见的机械零件，具有广泛的应用。
它常用于各种机械装置、汽车、家具、电子产品等领域。
弹簧的工作原理是通过其弹性变形来储存和释放能量，实现各种功能。
一、弹簧的基本结构和分类弹簧通常由金属材料制成，如钢、不锈钢等。
它的基本结构包括螺旋形状的线圈、两端的固定点和中间的工作部份。
根据其形状和用途的不同，弹簧可以分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧。
1. 压缩弹簧：压缩弹簧是最常见的一种弹簧，其线圈被压缩时会产生弹力。
它常用于减震装置、按钮开关、机械压力传感器等。
2. 拉伸弹簧：拉伸弹簧是线圈被拉伸时产生弹力的弹簧。
它常用于门窗、悬挂装置、拉力计等。
3. 扭转弹簧：扭转弹簧是通过扭转线圈产生弹力的弹簧。
它常用于钟表、自动门、电动玩具等。
二、弹簧的工作原理弹簧的工作原理可以通过胡克定律和弹性变形来解释。
胡克定律是描述弹簧弹性变形与施加力之间关系的基本规律。
1. 胡克定律：胡克定律表明，当弹簧受到外力作用时，其弹性变形与施加力成正比。
即弹簧的变形量（ΔL）与施加力（F）之间的关系可以表示为ΔL = kF，其中k为弹簧的弹性系数，也称为弹簧刚度。
2. 弹性变形：当外力作用于弹簧时，弹簧会发生弹性变形，即线圈的长度发生改变。
根据胡克定律，弹簧的变形量与施加力成正比，变形量越大，施加力越大。
3. 储能和释放能量：弹簧的工作原理是通过弹性变形来储存和释放能量。
当外力作用撤销时，弹簧会恢复原状，释放储存的能量。
这种能量的储存和释放使得弹簧能够实现各种功能，如减震、支撑、调节等。
三、弹簧的应用领域弹簧由于其特殊的工作原理和性能，被广泛应用于各个领域。
以下列举几个常见的应用领域：1. 汽车工业：弹簧在汽车悬挂系统中起到缓冲和支撑的作用，提高了行驶的平稳性和舒适性。
2. 家具创造：弹簧被用于床垫、沙发等家具中，提供舒适的支撑和缓冲效果。
3. 电子产品：弹簧在电子产品中的应用广泛，如按钮开关、键盘、摄像机快门等。
弹簧的功能
弹簧的功能
弹簧是一种能够储存和释放能量的装置，具有广泛的应用。
它的主要功能包括：
1、吸震和减震功能：弹簧可以吸收和减缓外部冲击力，减小物体受力，从而起到吸震和减震的作用。
比如汽车遇到颠簸路面时，弹簧可以缓冲车身的震动，提供较为平稳的乘坐感觉。
2、支撑和承重功能：弹簧能够提供支撑和承重的作用。
在家具和床上常见的簧床垫就是利用弹簧的支撑功能，使床垫具有良好的弹性和支撑力。
而弹簧床架则能够承受人体的重量并提供舒适的支撑。
3、调节和控制功能：弹簧可以实现力的调节和控制，通过改变弹簧的形状、材料和结构等参数，可以调节其强度和刚度。
比如，钟表中的发条就是利用弹簧的能量储存和释放来驱动时钟的运转。
而在家具和车辆的悬挂系统中，弹簧的刚度和强度也会根据实际需要进行调节，以适应不同的负荷和环境。
4、运动和振动功能：弹簧可以实现运动和振动的功能。
在机械设备中，弹簧可以作为传动部件，通过形变和回弹的运动来传递力和能量，实现机械的运动。
而在乐器中，弹簧常常被用于制造乐器的声音效果，如钢琴和吉他等乐器中的琴弦就是一种弹簧。
5、安全和保护功能：弹簧可以起到安全和保护的作用。
在一些机械装置中，弹簧可以用来保护其他部件免受过载或意外冲
击而受损。
比如，汽车发动机的火花塞弹簧可以减缓火花塞的摇晃，保护火花塞不易脱落。
而在一些工业机械中，弹簧也可以用来实现自动保险装置，一旦出现异常情况，就可以起到安全保护作用。
总之，弹簧作为一种重要的机械元件，具有多种功能，可以在各个领域发挥重要作用，为人类生产和生活提供便利和保障。
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。
弹簧的分类
弹簧的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是用弹簧丝卷绕制成，由于制造简便，价格较低，易于检测和安装，所以应用最广。
这种弹簧既可以制成受压缩载荷作用的压缩弹簧，又可以制成受拉伸载荷作用的拉伸弹簧，还可以制成承受扭矩作用或完成扭转运动的扭转弹簧。
、碟形弹簧可以承受很大的冲击载荷，具有良好的吸振能力，常用作缓冲减振弹簧。
在载荷相当大和弹簧轴向尺寸受限制的地方，可以采用碟形弹簧。
、环形弹簧是目前减振缓冲能力最强的弹簧，常用作近代重型机车、锻压设备和飞机起落装置中的缓冲零件。
、板弹簧、盘簧等。
表中列出的是各种弹簧的基本型式。
各种弹簧名称(2004-8-4) 序号中文名称英文名称相关解释09.0820 弹簧Spring 利用材料的弹性和结构特点，使变形与载荷之间保持规定关系的一种弹性元件09.0821 螺旋弹簧Helical spring 呈螺旋状的弹簧09.0822 圆柱螺旋弹簧Cylindrical helical spring 外廓呈圆柱形的螺旋弹簧09.0823 圆柱螺旋压缩弹簧Cylindrical helical compression spring 承受压缩力的圆柱螺旋弹簧09.0824 圆柱螺旋拉伸弹簧Cylindrical helical tension spring 承受拉伸力的圆柱螺旋弹簧09.0825 圆柱螺旋扭转弹簧Cylindrical helical torsion spring 承受扭力矩的圆柱螺旋弹簧09.0826 不等节距圆柱螺旋弹簧Variable pitch cylindrical helical spring 节距不相等的圆柱螺旋弹簧09.0827 多股螺旋弹簧Stranded wire helical spring 用多股钢丝拧成钢索制成的圆柱螺旋弹簧09.0828 中凸形螺旋弹簧Barrel shaped spring 簧圈直径向两端递减的螺旋弹簧09.0829 中凹形螺旋弹簧Hourglass shaped spring 簧圈直径向两端递增的螺旋弹簧09.0830 密圈螺旋弹簧Tightly coiled helical spring 在冷卷成形时，沿弹簧轴向施加压力使弹簧各圈间有相互挤压力的螺旋弹簧09.0831 截锥螺旋弹簧Conical spring 呈截锥状的螺旋弹簧09.0832 截锥涡卷弹簧Volute spring 用带材料制成的截锥形的截锥螺旋弹簧09.0833 平面涡卷弹簧Spiral spring 螺旋线在一个平面内的弹簧09.0834 碟形弹簧Belleville spring 外廓呈碟状的弹簧09.0835 组合碟形弹簧Dish shaped spring 用多片碟形弹簧对合或叠合、或者用几组多片叠合的碟簧再对合而成的组合弹簧09.0836 环形弹簧Ring spring 利用多个具有内外锥面配合三弹性环组成的弹簧09.0837 板弹簧Leaf spring 单片或多片板材（簧板）制成的弹簧09.0838 弹簧箍Buckle 固紧簧板的金属箍09.0839 弓形板弹簧Semi-elliptic leaf spring 外廓成弓状的板弹簧09.0840 等钢度弓形板弹簧Constant stiffness semi-elliptic spring 工作中钢度不变化的弓形板弹簧09.0841 变钢度弓形板弹簧Variable rate semi-elliptic spring 在工作中钢度发生变化的弓形板弹簧09.0842 椭圆形板弹簧Full-elliptic spring 外廓呈椭圆状的板弹簧09.0843 等钢度椭圆形板弹簧Constant rate full-elliptic spring 在工作中刚度不变化的椭圆形板弹簧09.0844 变刚度椭圆形板弹簧Variable rate full-elliptic spring 在工作中刚度发生变化的椭圆形板弹簧09.0845 悬臂板弹簧Quarter-elliptic spring 在工作中呈悬臂状的板弹簧09.0846 组合弹簧Combined spring 多个或多种弹簧的组合09.0847 扭杆弹簧Torsion bar spring 承受扭力矩的杆状弹簧09.0848 蛇形弹簧Serpentine spring 形状弯曲呈蛇形的弹簧09.0849 异形弹簧Wire spring 用金属丝（或金属线）制成的特殊形状的弹簧09.0850 片弹簧Flat spring 用带材或板材制成的各种片状弹簧09.0851 橡胶弹簧Rubber spring 利用橡胶弹簧性起缓冲、减震作用的弹簧09.0852 压缩式橡胶弹簧Compression-type rubber spring 承受压缩力的橡胶弹簧09.0853 剪切式橡胶弹簧Shear-type rubber spring 承受剪切力的橡胶弹簧09.0854 扭转式橡胶弹簧Torsion-type rubber spring 承受扭力矩的橡胶弹簧09.0855 组合式橡胶弹簧Combined-type rubber spring 由几个简单形状橡胶元件组成的橡胶弹簧09.0856 层状橡胶弹簧Laminated rubber spring 多个橡胶垫用金属隔板层压而成的橡胶弹簧09.0857 衬套式橡胶弹簧Sleeve-shape rubber spring 由橡胶套与内外钢套组合而成的橡胶弹簧09.0858 橡胶挡Rubber stop 限制运动体位移量并起缓冲作用的橡胶元件09.0859 空气弹簧Air spring 在可伸缩的密闭容器中充以压缩空气，利用空气弹性作用的弹簧由全国科学技术名词审定委员会公布（2000年）。
弹簧设计规范(全)
名称弹簧简图特点及应用名称碟形弹簧环形弹簧盘簧弹簧简图特点及应用承受压力，缓冲及减振能力强，常用于重型机械的缓冲和减振装置。
承受压力，是目前最强的压缩、缓冲弹簧，常用于重型设备，如机车车辆、锻压设备和机械中的缓冲装置。
承受转矩，能储存较大的能量，常用作仪器、钟表中的弹簧。
弹簧设计标准一、弹簧的功能弹簧是一种弹性元件，由于材料的弹性和弹簧的构造特点，它具有屡次重复地随外栽荷的大小而做相应的弹性变形，卸载后立即恢复原状的特性。
很多机械正是利用弹簧的这一特点来满足特殊要求的。
其主要功能有：(1)、减振和缓冲，如车辆的悬挂弹簧，各种缓冲器和弹性联轴器中的弹簧等。
⑵、测力，如测力器和弹簧秤的弹簧等。
⑶、储存及输出能量，如钟表弹簧，枪栓弹簧，仪表和自动控制机构上的原动弹簧等。
⑷、控制运动，如控制弹簧门关闭的弹簧，离合器、制动器上的弹簧，控制内燃机气缸阀门开启的弹簧等。
二、弹簧的类型、特点和应用弹簧的分类方法很多，按照所承受的载荷的不同，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等四种；按照形状的不同，弹簧可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、盘形弹簧和板弹簧等；按照使用材料的不同，弹簧可分为金属弹簧和非金属弹簧。
各种弹簧的特点、应用见表1。
表1弹簧的根本类型、特点和作用在一般机械中，最常用的是圆柱螺旋弹簧。
故本章主要讲述这类弹簧的构造形式、设计理论和计算方QF圆柱形螺旋弹簧圆柱形螺旋扭转弹簧圆锥形螺旋弹簧图(a)承受拉力，图(b)承受压力，构造简单，制造方便，应用最为广泛承受压力，构造紧凑，稳定性好，防振能承受转矩，主要用于各种装置中的压紧和蓄能法。
三、弹簧使用的材料及其用途弹簧钢的的主要性能要求是高强度和高屈服极限和疲劳极限，所以弹簧钢材用较高的含碳量。
但是碳素钢的淬透性较差，所以在对于截面较大的弹簧必须使用合金钢。
合金弹簧钢中的主要合金元素是硅和锰，他们可以增强钢的淬透性和屈强比。
弹簧材料使用最广者是弹簧钢〔SUP〕。
弹簧的种类
卷簧
可应用于卷尺、汽车起动马达、收纳线盒等。
卷簧又名（发条）其运用类似扭簧，但因其具有高扭力，与多角度之扭转力距故运用于长时间作功之机构，具有不易疲劳之特性。其运用类别大致可归类为卷尺、汽车起动马达、收纳线盒等。
弹片类
依材料之特性应用于不同环境之作动机构。
我们备用与车床不同原理之技术成型机，能克服冲床所难成型的料件。且相对具模具费低廉之优势，故广为客户接受。
模具弹簧
模具弹簧主要用于冲压模、金属压铸模、塑料注射模以及结构精密的机械设备等。模具弹簧主要选用50CrVA。它具有安装体积小、弹性好、刚度大、精密度高、制作材料呈矩形及表面分色喷涂（镀），外表美观等特点。我公司目前标准化产品主要参照日标B5012（较小荷重、轻荷重、中荷重、重荷重、超重荷重）,美国联合标准（中荷重、中等荷重、重荷重、超重荷重）,美国ISO标准（轻荷重、中荷重、重荷重、超重荷重），德标ISO10243（1S、2S、3S、4S、5S）等数千种规格，供用户选用。
波形弹簧
波形弹簧简称波簧，是由若干波峰波谷构成的薄片环状弹性金属元件，该产品选用优质弹簧钢65Mn( 60Si2MnA/50CrVA /0Cr17Ni7Al /SUS304)，经特定方法热处理并根据具体情况，硬度一般控制在HRC44－55之间，表面发黑，具有良好弹性。波形弹簧广泛适用于电机,纺织机械，液压设备，汽车等行业，主要安装与规格（公称尺寸）相适宜的轴承室或孔内，安装空间很小，具有降低噪音，减小振动的特殊功能。
（2） 钢丝或钢杆之尺寸（Wire or bar size）。
（3） 材料（种类及等级）。
（4） 圈数：（a）总圈数及（b）右旋或左旋。
（5） 末端之形式（Style of ends）。
八年级弹簧知识点
八年级弹簧知识点弹簧是机械工程中常用的一种元件，被广泛应用于各种机械结构中。
在日常生活中，我们也常常会经常接触到弹簧。
比如，手机里的震动马达、汽车里的悬挂系统以及各类机械钟表、测量仪表等都需要使用到弹簧。
那么，在八年级我们所学习的知识内容中，弹簧有哪些重要的知识点呢？本文将从以下几个方面来进行介绍。
一、弹簧的种类弹簧的种类很多，其中比较常见的主要有拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和波纹管弹簧等。
不同类型的弹簧可以根据其应用场景进行选择。
比如，拉伸弹簧通常用于挂载重物或连接两点，如伸缩门里的拉伸弹簧；压缩弹簧则主要用于给物体提供支撑力，如家具、汽车座椅等；扭转弹簧则用于扭转运动，如汽车引擎里的拉簧；波纹管弹簧则常用于温度传感器中，其特点是具有良好的柔性和线性。
二、弹簧的材料弹簧的材料有很多种，主要包括高碳钢、不锈钢、铜合金、镍钛合金等。
不同的材料对弹簧的性能有不同的影响。
比如，高碳钢制成的弹簧具有良好的弹性和耐磨性，但容易生锈；不锈钢的弹簧具有良好的耐腐蚀性和稳定性，但价格较高；铜合金弹簧则具有优异的导电性和耐腐蚀性，在电脑中的电源插头上就常用铜合金弹簧。
因此，选择合适的弹簧材料对于弹簧的整体性能至关重要。
三、弹簧的设计弹簧的设计与所用的材料以及应用场景密切相关。
弹簧的设计需要考虑到其所用材料的弹性模量、横截面积和应力等因素，以确保其在使用过程中具有稳定的性能。
此外，在设计弹簧时还需考虑到其所承受的载荷以及工作环境中的温度、湿度等因素，以保证其稳定性和可靠性。
四、弹簧的力学性质弹簧的力学性质是研究弹簧性能的重要指标。
其中，最常见的参数有弹性极限、屈服极限、硬度、弹性常数、疲劳极限等。
通过测试这些参数可以了解弹簧的性能指标，以便于选择合适的弹簧或设计出符合要求的弹簧。
总之，弹簧虽然看起来简单，但其内在的知识点却非常重要。
了解弹簧的种类、材料、设计以及力学性质，对于我们在学习和使用弹簧时都非常有意义。
因此，任何与弹簧有关的项目，我们都应该认真对待，以确保其质量和性能的可靠性。
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弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。
一般用弹簧钢制成。
用以控制机件的运动、缓和冲击或震动、贮蓄能量、测量力的大小等，广泛用于机器、仪表中。
弹簧的种类复杂多样，按形状分，主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧等。
弹簧-发明家
弹簧只是个蓄能器，它有储存能量的功能，但不能慢慢地把能量释放出来，要实现慢慢释放这一功能应该靠“弹簧+大传动比机构”实现，常见于机械表。
弹簧很早很早之前就有应用了，古代的弓和弩就是两种广义上的弹簧。
弹簧严格意义上的弹簧发明家应该是英国的科学家虎克(roberthooke)，虽然那时螺旋压缩弹簧已经出现并广泛使用，但虎克提出了“虎克定律”——弹簧的伸长量与所受的力的大小成正比，正是根据这一原理，1776年，使用螺旋压缩弹簧的弹簧秤问世。
不久，根据这一原理制作的专供钟表使用的弹簧也被虎克本人发明出来。
而符合“虎克定律”的弹簧才是真正意义上的弹簧。