彈簧

彈簧是一種利用彈性來工作的機(jī)械零件。用彈性材料制成的零件在外力作用下發(fā)生形變，

除去外力后又恢復(fù)原狀。亦作“ 彈簧 ”。一般用彈簧鋼制成。彈簧的種類復(fù)雜多樣，按形狀分，

主要有螺旋彈簧、渦卷彈簧、板彈簧、異型彈簧等。

發(fā)展起源編輯

彈簧歷史

像大多數(shù)其他的基本機(jī)制，金屬彈簧存在已久的青銅時(shí)代。即使是金屬，木材被用作一個(gè)

靈活的弓箭和軍事彈射器的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。在文藝復(fù)興時(shí)期的，精確的鐘表，使得精密彈簧成為必然。

十四世紀(jì)看到了發(fā)展的革命性天文導(dǎo)航的精確的時(shí)鐘。世界的探索和征服歐洲殖民大國(guó)繼續(xù)提供動(dòng)力的

鐘表匠“科學(xué)與藝術(shù)。火器的另一個(gè)領(lǐng)域，推動(dòng)彈簧開發(fā)。十八世紀(jì)的工業(yè)革命來臨之際，提出了要大，

準(zhǔn)確，廉價(jià)的彈簧。鑒于鐘表匠'彈簧往往手工制造，彈簧大規(guī)模生產(chǎn)材質(zhì)為琴鋼線或者類似的材料。

制造方法，使的彈簧是無處不在的。計(jì)算機(jī)控制線和板料折彎?rùn)C(jī)允許自定義彈簧的加工，顯然這是一種專用機(jī)械。彈簧只是個(gè)蓄能器，它有儲(chǔ)存能量的功能，但不能慢慢地把能量釋 [1]

彈簧壓簧拉簧扭簧卡箍塔簧彈簧壓簧拉簧扭簧卡箍塔簧

放出來，要實(shí)現(xiàn)慢慢釋放這一功能應(yīng)該靠“彈簧+大傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)”實(shí)現(xiàn)，常見于機(jī)械表。

彈簧很早很早之前就有應(yīng)用了，古代的弓和弩就是兩種廣義上的彈簧。

彈簧的發(fā)明家嚴(yán)格意義上應(yīng)該是英國(guó)科學(xué)家胡克(RobertHooke），

雖然那時(shí)螺旋壓縮彈簧已經(jīng)出現(xiàn)并廣泛使用，但胡克提出了“胡克定律”——彈簧的伸長(zhǎng)量與所受的力的大小成正比，正是根據(jù)這一原理，1776年，使用螺旋壓縮彈簧的彈簧秤問世。

不久，根據(jù)這一原理制作的專供鐘表使用的彈簧也被胡克本人發(fā)明出來。而符合“胡克定律”的彈簧才是真正意義上的彈簧。碟形彈簧是法國(guó)人貝勒維爾發(fā)明的，是用金屬板料或鍛壓坯料而成的截錐形截面的墊圈式彈簧。在近代工業(yè)出現(xiàn)之后，除了碟形彈簧之外還出現(xiàn)了氣彈簧、橡膠彈簧、渦卷彈簧、模具彈簧、不銹鋼彈簧、空氣彈簧、記憶合金彈簧等新型彈簧。 [1]

行業(yè)格局對(duì)于彈簧行業(yè)來說，長(zhǎng)期以來形成了低檔普通彈簧供過于求，高檔產(chǎn)品（高強(qiáng)度、高應(yīng)力、異性件、特種材料）供不應(yīng)求的被動(dòng)形勢(shì)。我國(guó)彈簧行業(yè)的產(chǎn)量已趨于飽和，據(jù)專家統(tǒng)計(jì)我國(guó)彈簧年生產(chǎn)量已達(dá)40億件，各類彈簧產(chǎn)品共有21個(gè)大類，1600多個(gè)品種，主要有氣門彈簧、懸架彈簧、膜片彈簧、減震彈簧、液壓彈簧、油泵彈簧、碟形彈簧、高溫彈簧、卡簧、拉簧、扭簧、壓簧、渦卷簧以及異性彈簧等。彈簧行業(yè)在“八五”、“九五”期間發(fā)展是比較快的，尤其是上海、天津、廣州、山東、長(zhǎng)春、重慶等地區(qū)發(fā)展較快，其他地區(qū)也有不同程度的發(fā)展，總的來說比其他行業(yè)要好一些。汽車、摩托車、助動(dòng)車、內(nèi)燃機(jī)、電氣、儀器等還要發(fā)展，這些行業(yè)的發(fā)展將會(huì)帶動(dòng)彈簧行業(yè)的發(fā)展。面對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，行業(yè)長(zhǎng)期積累形成的產(chǎn)品質(zhì)量低、組織結(jié)構(gòu)松散、開發(fā)能力弱的矛盾進(jìn)一步突出，從深層次挖掘，主要是市場(chǎng)、體制和機(jī)制方面的問題產(chǎn)業(yè)洞察研究員認(rèn)為，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)由賣方市場(chǎng)向買方市場(chǎng)的轉(zhuǎn)變，一些深層次的矛盾，尤其是多年來積累起來的結(jié)構(gòu)性矛盾日益突出。當(dāng)前產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理表現(xiàn)為：部分行業(yè)生產(chǎn)能力過剩，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理；技術(shù)結(jié)構(gòu)不合理，主要產(chǎn)業(yè)裝備水平低；企業(yè)組織規(guī)模小而散，缺乏競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和優(yōu)勢(shì)，區(qū)域結(jié)構(gòu)趨同，未能體現(xiàn)比較優(yōu)勢(shì)和協(xié)作效益。 [1]

發(fā)展

彈簧行業(yè)在整個(gè)制造業(yè)當(dāng)中雖然是一個(gè)小行業(yè)，但其所起到的作用是絕對(duì)不可低估的。國(guó)家的工業(yè)制造業(yè)、汽車工業(yè)要加快發(fā)展，而作為基礎(chǔ)件、零部件之一的彈簧行業(yè)就更加需要有一個(gè)發(fā)展的超前期，才能適應(yīng)國(guó)家整個(gè)工業(yè)的快速發(fā)展。另外，彈簧產(chǎn)品規(guī)模品種的擴(kuò)大、質(zhì)量水平的提高也是機(jī)械設(shè)備更新?lián)Q代的需要和配套主機(jī)性能提高的需要，因此，整個(gè)國(guó)家工業(yè)的發(fā)展，彈簧產(chǎn)品是起到重要作用的。日用品業(yè)及五金業(yè)，包括打火機(jī)、玩具、鎖具、門鉸鏈、健身器、床墊、沙發(fā)等等，就數(shù)量而言，對(duì)彈簧需求量大，數(shù)以百億件，技術(shù)要求不高，價(jià)格非常低，一般由分散在全國(guó)各地的小彈簧廠生產(chǎn)，它們?cè)诔杀旧嫌歇?dú)特的優(yōu)勢(shì)，大彈簧廠難以和他們競(jìng)爭(zhēng)。因而也不時(shí)引發(fā)新彈簧企業(yè)誕生，在未來，市場(chǎng)需求會(huì)以每年7%~10%的速度增長(zhǎng)。中國(guó)加入WTO之后，日用五金產(chǎn)品出口量明顯增長(zhǎng)，彈簧需求隨之拉動(dòng)，但受到國(guó)際市場(chǎng)需求量、貿(mào)易壁壘的影響，國(guó)際市場(chǎng)有其不確定的一面。 [1]

彈力公式編輯

F=kx，F(xiàn)為彈力，k為勁度系數(shù)（或倔強(qiáng)系數(shù)），x為彈簧拉長(zhǎng)（或壓短）的長(zhǎng)度。例1：用5N力拉勁度系數(shù)為100N/m的彈簧，則彈簧被拉長(zhǎng)5cm例2：一彈簧受大小為10N的拉力時(shí)，總長(zhǎng)為7cm，受大小為20N的拉力時(shí)，總長(zhǎng)為9cm，求原長(zhǎng)和伸長(zhǎng)3cm時(shí)受力大小？ [1]

結(jié)構(gòu)分類編輯

按受力性質(zhì)，彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧，按形狀可分為碟形彈簧、環(huán)形彈簧、板彈簧、螺旋彈簧、截錐渦卷彈簧以及扭桿彈簧等，按制作過程可以分為冷卷彈簧和熱卷彈簧。普通圓柱彈簧由于制造簡(jiǎn)單，且可根據(jù)受載情況制成各種型式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故應(yīng)用廣。彈簧的制造材料一般來說應(yīng)具有高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性及良好的熱處理性能等，常用的有碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、不銹彈簧鋼以及銅合金、鎳合金和橡膠等。彈簧的制造方法有冷卷法和熱卷法。彈簧絲直徑小于8毫米的一般用冷卷法，大于8毫米的用熱卷法。有些彈簧在制成后還要進(jìn)行強(qiáng)壓或噴丸處理，可提高彈簧的承載能力。 [1]

彈簧可以分為以下6類：

1、扭轉(zhuǎn)彈簧，是承受扭轉(zhuǎn)變形的彈簧，它的工作部分也是密繞成螺旋形。扭轉(zhuǎn)彈簧端部結(jié)構(gòu)是加工成各種形狀的扭臂，而不是勾環(huán)。扭力彈簧利用杠桿原理，通過對(duì)材質(zhì)柔軟、韌度較大的彈性材料扭曲或旋轉(zhuǎn)，使之具有極大的機(jī)械能。2、拉伸彈簧是承受軸向拉力的螺旋彈簧。在不承受負(fù)荷時(shí)，拉伸彈簧的圈與圈之間一般都是并緊的沒有間隙。3、壓縮彈簧是承受軸向壓力的螺旋彈簧，它所用的材料截面多為圓形，也有用矩形和多股鋼縈卷制的，彈簧一般為等節(jié)距的，壓縮彈簧的形狀有：圓柱形、圓錐形、中凸形和中凹形和少量的非圓形等，壓縮彈簧的圈與圈之間會(huì)有一定的間隙，當(dāng)受到外載荷的時(shí)候彈簧收縮變形，儲(chǔ)存變形能。4、漸進(jìn)型彈簧，這種彈簧采用了粗細(xì)、疏密不一致的設(shè)計(jì)，好處是在受壓不大時(shí)可以通過彈性系數(shù)較低的部分吸收路面的起伏，保證乘坐舒適感，當(dāng)壓力增大到一定程度后較粗部分的彈簧起到支撐車身的作用，而這種彈簧的缺點(diǎn)是操控感受不直接，精確度較差。5、線性彈簧，線性彈簧從上至下的粗細(xì)、疏密不變，彈性系數(shù)為固定值。這種設(shè)計(jì)的彈簧可以使車輛獲得更加穩(wěn)定和線性的動(dòng)態(tài)反應(yīng)，有利于駕駛者更好的控制車輛，多用于性能取向的改裝車與競(jìng)技性車輛，壞處當(dāng)然是舒適性受到影響。6、短彈簧短彈簧相比原廠彈簧要短一些，而且更加的 [1]

空氣彈簧

粗壯，安裝短彈簧，能夠有效降低車身重心，減少過彎時(shí)產(chǎn)生的側(cè)傾，使過彎更加穩(wěn)定、順暢，提升車輛彎道操控性。而原廠減震器的阻尼設(shè)定偏向舒適，所以短彈簧和原廠減震器在配合上不是很穩(wěn)定，它不能夠有效的抑制短彈簧的回彈和壓縮，行駛在顛簸路面時(shí)，會(huì)有一種不適的跳躍感，長(zhǎng)此以往，減震器的壽命會(huì)大大減短，而且還有可能出現(xiàn)漏油的情況。當(dāng)然以上這些狀況都是相對(duì)而言，日常行駛的話不會(huì)有這么嚴(yán)重的損壞，而且盡量不要激烈駕駛，畢竟原廠減震器承受不了高負(fù)荷的壓力。

扭力彈簧

扭力彈簧（扭簧）利用杠桿的原理，通過對(duì)材質(zhì)柔

扭簧

軟、韌度較大的彈性材料的扭曲或旋轉(zhuǎn)，使之具有極大的機(jī)械能。是承受扭轉(zhuǎn)變形的彈簧，它的工作部分也是各圈或是緊密圍繞或是分開圍繞。扭轉(zhuǎn)彈簧的端部結(jié)構(gòu)是加工成各種形狀的扭臂，由單扭至雙扭，乃至各種扭桿之變形，得依設(shè)計(jì)成型。扭轉(zhuǎn)彈簧常用于機(jī)械中的平衡機(jī)構(gòu)，在汽車、機(jī)床、電器等工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。

壓縮彈簧

壓縮彈簧（壓簧）是承受軸向壓力的螺旋彈簧，彈簧一

壓縮彈簧

般分為等節(jié)距彈簧和變節(jié)距彈簧，壓縮彈簧的形狀有：圓柱形、圓錐形、中凸形和中凹形以及少量的非圓形等，壓縮彈簧的圈與圈之間有一定的間隙，當(dāng)受到外載荷時(shí)彈簧收縮變形，儲(chǔ)存變形能。變節(jié)距的彈簧越來越普遍，不在是只是等節(jié)距彈簧，變節(jié)距彈簧能夠在不同的環(huán)境下發(fā)揮出不同的作用。

碳納米彈簧

碳納米管彈簧直徑可以達(dá)上百微米，而長(zhǎng)度可以達(dá)幾厘米，其紡絲結(jié)構(gòu)具有廣闊的應(yīng)用前景，有望應(yīng)用于可伸縮導(dǎo)體、柔性電極、微型應(yīng)變傳感器、超級(jí)電容器、集成電路、太陽能電池、場(chǎng)發(fā)射源、能量耗散纖維等領(lǐng)域，為制備出肉眼可見的碳納米管電子器件提供了可能，還有望應(yīng)用于醫(yī)療器械，比如拉力傳感繃帶等。這種新型結(jié)構(gòu)還可以發(fā)展成具有多功能的碳納米管纖維復(fù)合材料加以利用。 [1]

拉伸彈簧

拉伸彈簧（拉簧）是承受軸向拉力的螺旋彈簧，拉伸彈簧一般都用圓截面材料制造。在不承受負(fù)荷時(shí)，拉伸彈簧的圈與圈之間一般都是并緊的沒有間隙。利用拉伸后的回彈力(拉力）工作，用以控制機(jī)件的運(yùn)動(dòng)、貯蓄能量、測(cè)量力的大小等，廣泛用于機(jī)器、儀表中。其鉤的形式有側(cè)鉤拉簧，長(zhǎng)鉤拉簧，英式鉤拉簧，德式鉤拉簧，半圓鉤拉簧，鴨嘴鉤拉簧等等，其材料有不銹鋼、琴鋼、高碳鋼、磷銅、鈹銅、油回火合金彈簧鋼等。

空氣彈簧

空氣彈簧是在柔性密閉容器中加入壓力空氣，利用空氣的可壓縮性實(shí)

彈簧

現(xiàn)彈性作用的一種非金屬彈簧，可大致分為囊式和膜式兩種，空氣彈簧具有優(yōu)良的彈性特性，用在高檔車輛的懸架裝置中可以大大改善車輛的平順性，從而大大提高了車輛運(yùn)行的舒適性，所以空氣彈簧在汽車、鐵路機(jī)車上得到了廣泛的應(yīng)用。此外，由于空氣彈簧和普通鋼制彈簧比較有許多優(yōu)點(diǎn)，所以也應(yīng)用于一些機(jī)械設(shè)備、精密儀器、