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。
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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弹簧基本知识-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII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。
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)。