彈簧工作原理：特性曲線與剛度

彈簧工作原理：特性曲線與剛度

1 彈簧特性曲線

1、定義：表征彈簧載荷F、T與其變形l之間關(guān)系的曲線，稱為彈簧特性線。

2、載荷與變形：對于受壓或受拉的彈簧，載荷指壓力或拉力，變形是指彈簧壓縮量或伸長量；對于受扭轉(zhuǎn)的彈簧，載荷是指扭矩，變形是指扭角。

3、常見類型：按照結(jié)構(gòu)型式不同，常見的彈簧特性曲線有如圖所示的四種：

彈簧的特性曲線應(yīng)繪制在彈簧的工作圖上，作為檢驗與試驗的依據(jù)之一。同時還可在設(shè)計彈簧時，利用特性曲線進行載荷與變形關(guān)系的分析。

2 彈簧剛度

1、定義：

彈簧剛度是指使彈簧產(chǎn)生單位變形的載荷，用C和CT分別表示拉（壓）彈簧的剛度與扭轉(zhuǎn)彈簧的剛度，其表達式如下：
對于拉壓彈簧

對于扭轉(zhuǎn)彈簧

其中：F --- 彈簧軸向拉（壓）力；
λ --- 彈簧軸向伸長量或壓縮量；
T --- 扭轉(zhuǎn)彈簧的扭矩；
? --- 扭轉(zhuǎn)彈簧的扭轉(zhuǎn)角。

2、彈簧剛度與彈簧特性的關(guān)系

圖a）所示的直線型彈簧，其剛度為一常數(shù)。這種彈簧的特性曲線越陡，彈簧剛度相應(yīng)愈大，即彈簧愈硬；反之則愈軟。

圖b）所示的彈簧特性曲線為剛度漸增型，即彈簧隨變形量的增大其剛度越大，且在最大或沖擊載荷作用時，仍具有較好的緩沖減振性能，故多使用彈簧特性曲線具有該型曲線的走向。

圖c）所示彈簧特性曲線為剛度漸減型，即彈簧剛度隨變形的增大而越小。為了在沖擊動能一定時，獲得較小沖擊力，則應(yīng)使用具有剛度漸減型特性曲線的彈簧為宜。