∙压缩弹簧在压缩时会存储机械能，而在移除负载时会释放机械能。
机械制图模型∙虽然压缩弹簧通常由弹簧钢制成，但它们也可能包含碳，镁，镍，铬，锡，铜，钨和铝。消声室制作
∙不同的材料会为压缩弹簧产生不同程度的弹性和能量存储能力。
∙收缩薄膜罗伯特·胡克（Robert Hooke）早在1676年就引入了一个公式来计算弹簧所施加的力，该力与弹簧的伸长成比例。
压缩弹簧是专门设计用于承受轴向压缩负载的机械设备。它们通常还可以扩展以及旋转到一
个点。通常，压缩弹簧在施加压缩负载时可以存储机械能。一旦消除了载荷，它们就会恢复其原始形状和大小，并经历弹性变形。 这种独特的存储势能的能力以及相对简单和便宜的特点使得压缩弹簧在非常广泛的应用中具有无价的价值。从机械键盘按钮，床垫和圆珠笔到支和汽车悬架减震器。自15世纪第一批压缩弹簧用于发条机构以来，我们一直在使用压缩弹簧。 压缩弹簧的类型
压缩弹簧可以具有许多不同的几何形状。最普遍的是螺旋弹簧或螺旋弹簧。这种形状优于其他形状，因为它可以进行无缝的高压缩，并且还可以扩展到一个点。由于使用较少的材料来满足压缩载荷吸收的需要，因此重量也更轻。最后，螺旋弹簧的形状使这种类型的弹簧具有相对较大的弹簧常数（稍后会对此进行更多介绍）。
此类别进一步分为子类别，包括：
| 锥形螺旋 弹簧–提供另一种更平滑的抗压缩性能。 |
对甲苯磺酸吡啶盐 | 桶形弹簧–对压缩载荷具有非线性抵抗力，同时还提供了更高的稳定性。销钉中的扭力弹簧也是螺旋弹簧，而不是压缩弹簧。 |
| 蜗壳弹簧–由多层螺旋线圈组成，压缩后会彼此滑动。这种弹簧在对元件施加巨大压缩载荷的应用中很有用。或者当压缩到最大点时弹簧需要很小的尺寸时。蜗壳弹簧的应用实例包括水箱悬挂装置和园艺剪枝钳。 |
| 弹匣弹簧–主要用于需要压缩吸收元件的械中，以适应某些并非总是圆形或圆柱形的空间。这些专用弹簧的线圈可以是矩形或椭圆形。虽然它们的末端通常具有允许它们通过销钉固定到位的结构。 |
| 嵌套弹簧：在较大的弹簧中装有一个或多个弹簧。嵌套弹簧使设计人员可以将更多的承重材料放入有限的空间。因此，嵌套弹簧所能承受的载荷要大于单个弹簧所能承受的载荷。 |
| |
压缩弹簧材料
深海贝类
压缩弹簧通常由弹簧钢制成，弹簧钢是一种具有高屈服强度的钢。这使它们可以变形到极限，并且仍然保留其原始形状，大小和形式。结果，这些钢在应力作用下具有很高的弹性变形量。这是在分子水平上发生的，因此这些钢的成分会对它们的弹性产生重大影响。
通常，弹簧钢包含碳和锰，还可以包含镍，铬，钼，锡，钒，铜，铁，钨和铝。弹簧钢是根据ASTM的屈服强度和硬度进行正式分类的，因此不同的材料成分可以适用于不同的应用。例如，ASTM A228用于钢琴弦，包含0.7％-1％的碳和0.2％-0.6％的锰，最大屈服强度为530 MPa，拉伸强度为400 MPa。
压缩弹簧的特性
在本节中，我将重点介绍开放式螺旋弹簧，因为它们是使用最广泛的压缩弹簧。这些弹簧具有某些特性，可能对其性能有很大影响。外径（D）是从顶部看时由弹簧形成的圆柱体的直径。线圈直径也是圆柱形的弹簧线（d）的厚度。自由长度（L）是弹簧在不受任何压缩时的总长度，而有效长度（na）和总螺旋（n）分别是存储和释放机械能的线圈数和总
线圈（至少两个专用于弹簧的末端/底部）。另一个重要的形态特性是风向，可以是左风或右风。
弹簧所施加的力与其伸长成正比，这一定律是由罗伯特·胡克（Robert Hooke）于1676年制定并引入的，距最初的弹簧开始使用仅几年。Hooke向世界介绍了公式：“ F = -kx”，其中F是弹簧力，x是伸出距离，k是每个弹簧都不同的弹簧常数–由制造商通过实验确定，或者由用户使用公式：“ k = Gd 4 / [8 3 Dna]”。如前所述，桶形线圈和圆锥形线圈是非线性弹簧，因此胡克定律不适用于它们。胡克定律不适用于已变形或超出其一般弹性极限的弹簧。
完全压缩弹簧的力
为了出完全压缩的弹簧的力，我们可以使用以下公式：F max = Ed 4（L-nd）/ [16（1 +ν）（Dd）3 n]。E是杨氏模量，d是线径，L是自由长度，n是活动螺线/线圈的数量，ν是泊松比，D是外径。显然，其中一些取决于设计者选择的钢材，而另一些则取决于弹簧的形式，形状和尺寸。
设计注意事项
设计压缩弹簧时，首先要确定要使用的材料非常重要。然后从数据表中到剪切模量（G）和拉伸强度（TS）。这两个因素对于确定应力百分比非常重要，例如在计算载荷要求时确定应力百分比（100 *σ/抗拉强度），弄清楚在受到一定载荷时弹簧被压缩了多少。
另一个重要的考虑因素是弹簧在压缩到最大点时的直径。螺旋压缩弹簧在压缩时有直径增加的趋势。所以它来计算该膨胀与式“扩充= {平方[（DD）是很重要的2 +（P 2 -d 2 /π 2）+ d] -D}”。
对于设计者来说，弹簧的折射率很重要，因为它试图保持在4到10的范围内。它的计算公式为“ C =（Dd / d）”，它很好地说明了线的粗细与弹簧直径。这将决定弹簧的整体强度（较小的强度较大，但较大的可压缩性）。
最后，线圈和活动线圈的数量由弹簧末端的类型确定。因此，如果双方都必须坐在一个基础平台上，则总线圈数必须比活动线圈数多两个（每个末端各一个）。现在，每英寸的线圈数必须等于1 / p，其中p是弹簧的选定螺距，但是您也可以采用其他方法。因此，知道以英寸为单位的自由长度后，我们就可以将线圈数计算为“ na = L / p”。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议