弹簧基础知识.
弹簧基础知识汇总
弹簧基础知识汇总弹簧是机械和电子行业中广泛使用的一种弹性元件，弹簧在受载时能产生较大的弹性变形，并把机械功或动能转化为变形能，而在卸载后弹簧的变形消失并回复到原状，同时将变形能转化为机械功或动能。
弹簧的载荷与变形之比称为弹簧刚度，刚度越大，则弹簧越硬。
一、弹簧的作用•缓冲和减振。
如汽车、火车车箱下的减振弹簧，各种缓冲器的缓冲弹簧等；•控制机构的运动。
如内燃机中的阀门弹簧，离合器中的控制弹簧等；•储存及输出能量。
如钟表弹簧、枪闩弹簧等；•测量力的大小。
如弹簧秤，测力器中的弹簧等；二、弹簧的分类按受力性质弹簧分为：拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧。
拉伸弹簧(简称拉簧)是承受轴向拉力的螺旋弹簧，拉伸弹簧一般都用圆截面材料制造。
在不承受负荷时，拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。
压缩弹簧(简称压簧)是承受向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存形变能。
扭转弹簧属于螺旋弹簧。
扭转弹簧可以存储和释放角能量或者通过绕簧体中轴旋转力臂以静态固定某一装置。
扭转弹簧的端部被固定到其他组件，当其他组件绕着弹簧中心旋转时，该弹簧将它们拉回初始位置，产生扭矩或旋转力。
还有两种不常见的空气弹簧和碳纳米管弹簧；空气弹簧是在柔性密闭容器中加入压力空气，利用空气的可压缩性实现弹性作用的一种非金属弹簧，用在高档车辆的悬架装置中可以大大改善车辆的平顺性，从而大大提高了车辆运行的舒适性，所以空气弹簧在汽车、铁路机车上得到了广泛的应用。
碳纳米管弹簧：需要先制出碳纳米管薄膜，再利用纺丝技术将碳纳米管薄膜纺成碳纳米管弹簧。
直径可以达上百微米，而长度可以达几厘米，有望应用于可伸缩导体、柔性电极、微型应变传感器、超级电容器、集成电路、太阳能电池、场发射源、能量耗散纤维等领域，还有望应用于医疗器械，比如拉力传感绷带等。
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
弹簧是机械和电子行业中广泛使用的一种弹性元件，弹簧在受载时 能产生较大的弹性变形，把机械功或动能转化为变形能，而卸载后弹簧 的变形消失并回复原状，将变形能转化为机械功或动能。
弹簧的主要功用有：① 测力，如弹簧秤和测量计的弹簧等；②控 制运动，如离合器、制动器和阀门控制弹簧；③减振和缓冲，如缓冲器、 减振器的弹簧等；④储能或输能，如钟表、仪表和自动控制机构上的弹 簧等。
JIS G 3561
合 阀用油回火铬钒钢线 JIS G 3565
金 阀用油回火硅铬钢线 JIS G 3566
SWO-V SWOCV-V SWOSC-V
o
120℃
o
o
220℃
o
o
245℃
弹簧用油回火硅铬钢线 JSMA NO.5
SWOSM(2)
o
220℃
黄铜线
铜
白铜线
合
金
磷青铜线
铍铜线
JIS H3521 H 3721
SHINYUAN ELECTRONIC., LTD
弹簧基础知识
弹簧的用途：
主要功能有：①控制机械的运动，如内燃机中的阀门弹簧、离合器 中的控制弹簧等。②吸收振动和冲击能量，如汽车、火车车厢下的缓冲 弹簧、联轴器中的吸振弹簧等。③储存及输出能量作为动力，如钟表弹 簧、枪械中的弹簧等。④用作测力元件，如测力器、弹簧秤中的弹簧等。 弹簧的载荷与变形之比称为弹簧刚度，刚度越大，则弹簧越硬。
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
弹簧设计基础知识
弹簧设计基础知识弹簧是一种具有弹性的零件，其具有压缩或拉伸时能够恢复原状或接近原状的特性。
在工程设计中，弹簧被广泛应用于各种领域，如机械、航空航天、汽车、电子等。
在进行弹簧设计时，需要掌握一些基础知识。
1.弹力学基础：弹簧的设计是基于弹性力学原理的，需要掌握弹性力学的基本概念和公式，如胡克定律、应力、应变、弹性模量等。
这些基础知识是理解和计算弹簧的重要基础。
2.弹簧的材料：弹簧一般由金属材料制成，最常用的材料包括钢、不锈钢和合金钢等。
在设计弹簧时，需要了解不同材料的力学性能，如弹性极限、屈服强度、延伸率等。
选择合适的材料可以使弹簧具有较好的弹性和耐久性。
3.弹簧的类型：弹簧的类型多种多样，常见的包括扭簧、拉簧和压簧等。
不同类型的弹簧有不同的设计原则和应用场景。
了解各种类型的弹簧的特点和应用可以帮助设计出更合适的弹簧。
4.弹簧的基本参数：在设计弹簧时，需要确定一些基本参数，如弹簧的工作压力、使用温度、变形量和周期等。
这些参数是确定弹簧的尺寸和材料的重要依据。
5.弹簧的设计过程：弹簧的设计过程包括计算弹性变形量、确定弹簧的几何尺寸、选择适当的材料和验证弹簧的可靠性。
在设计过程中，需要根据具体的工程要求和使用条件合理选择设计参数。
6.弹簧的测试和验证：设计完成后，需要对弹簧进行测试和验证，以确保其性能和可靠性符合设计要求。
常用的测试方法包括拉伸试验、扭转试验和疲劳试验等。
根据测试结果可以对弹簧进行调整和改进。
7.弹簧的应用范围：弹簧广泛应用于各个领域，如机械传动、振动控制、减震和支撑等。
在设计弹簧时，需要了解弹簧在不同应用中的特点和设计要求。
弹簧设计是一门复杂而有挑战性的工程学科，需要结合理论知识和实践经验进行设计和优化。
掌握弹簧的基础知识是进行弹簧设计的基础，只有深入理解弹簧的力学特性和设计要求，才能设计出性能良好的弹簧。
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。
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（5）加固
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
常用金属弹簧材料有： （1）钢线： SWC （2）琴钢丝：SWPB,SWPA （3）高碳素弹簧钢丝：SWA、SWB （4）不锈钢丝：SUS303、SUS304 、SUS302 、 SUS301、 SUS316 、 SUS631 （5）可焊不锈钢丝：SUS304（NI-COATED） （6）镀镍 线：SWIC-F （7）镀锌线：Zn-SWC （8）磷铜线：PBW
压力弹簧的设 计
拉 簧 的 设 计
扭力弹簧的设计
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
书
写
样 式（一）
压簧：线径×外（内)径× 长度×圈数 例如：￠0.5 × ￠5.0 ×10.0 ×8N
书
写
样 式（二）
拉簧：线径×外（内)径× 长度×圈数 ×钩环圈数
例如：￠0.5 × ￠5.0 ×10.0 ×5N ×2N
书
写
样 式（三）
扭簧：线径×外（内)径× 角度×长度/长度×圈数
例如：￠0.5 × ￠5.0 ×180°×10.0/10.0×8N
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
线成型弹簧
组 合 弹 簧
复杂弹簧
工 艺 流 程
卷制（成型）→清洗→热处理→立定处理→清洗→低温烘干→包装 1） 卷制（成型）→热处理→表面处理→包装 2） 3） 卷制（成型）→热处理→加工→热处理→表面处理→包装 4） 卷制（成型）→表面处理→包装
投影仪
投影仪 功能： 尺寸测试
拉压试验机
压缩、拉伸荷重测试机 功能： 力度测试
弹簧常用的符号与单位 （一）
（1）材料直径：也叫线径，用字母d表示，单位：mm、inh
（2）中径：弹簧外径和内径的平均值，用字母D表示，单位：mm （3）外径：弹簧外部卷尺寸，用字母D2或OD表示，单位：mm （4）内径：弹簧内部卷制尺寸，用字母D1或ID表示，单位：mm （5）节距（pitch）：弹簧两相邻有效圈截面中心线的轴向距离，用字
（2）消除工作负荷影响因素
弹簧的广泛应用
项次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 应用领域 钟表、眼镜 玩具、文具 工艺礼品 电子、电器 光电数码 汽车配件 机械配件 军工武器 航空、航海 要 求 价 格 低廉 低廉 低廉 中等 高 高 高 昂贵 昂贵 用 量 备 注 一般 一般 一般 普通 高 高 高 很高 很高 很大 很大 高档的价钱也高 很大 大 大 较大 较大 一般 一般 目前东莞没有生产 有国家专业生产工 厂
CNC-620
XIN DA CNC-620 功能 ： ￠ 0.2- ￠ 2.3各种 异形弹簧
CNC-8HS,26HS
KHM CNC-8HS 功能 ：￠0.2- ￠ 0.8各种
压力弹簧
ENCNC-26HS 功能 ：￠0.8- ￠ 3.0 各种弹簧
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
弹簧常用的符号与单位 （三）
（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：°
弹 簧 基 础 教 材
目
弹簧的定义 弹簧的作用 弹簧的种类 弹簧的材料 弹簧的工艺 加工设备 弹簧的设计 ห้องสมุดไป่ตู้簧的书写
录
弹 簧 的 定 义
英文名：SPRING、是利用材料的弹性形
变进行缓冲、复位、储能的机械零件。
弹簧的作用
（1）储能和作为动力
（2）避振和缓冲
（3）载荷
母t表示，单位mm
弹簧常用的符号与单位 （二）
（6）绕旋比：弹簧中径与钢丝直径的比值，用字母C表示，C=D/d
（范围5～10mm易生产），单位：mm （7）自由高度（长度）：Free length是指在没有负荷时的高度（长 度），用字母Ho（Lo）表示，单位： mm （8）工作高度（长度）Work length是指在承受负荷时的高度（长 度），用字母H i（L i）表示，（i=1.2.3……),单位： mm （9）压并高度：压缩SP.在压至各圈接触时的理论高度，用字母H b表 示，单位： mm （10）展开长度：弹簧材料展开的总长度，用字母L表示，单位：mm
弹簧回火的目的
（1）消除弹簧淬火后的内应力 （2）稳定弹簧的组织和几何参数尺寸 （3）获得所需要的机械性能
弹簧清洗的目的
主要是用于不锈钢弹簧钢丝 （1）脱脂 （2）除油污 （3）增强质感和美观
弹簧立定处理的目的
（1）稳定几何参数尺寸
（2）增强耐疲劳强度，延长弹簧寿命
弹簧端口磨平的目的
（1）增强弹簧垂直度和平整度