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弹簧的基本性能


  弹簧的基本性能
  
  弹簧的基本性能
  
  弹簧是机械部件。它利用材料的弹性和结构特性在工作过程中变形,将机械能或动能转化为变形能(势能),或将变形能(势能)转化为机械能或动能。
  
  春天的应用程序:
  
  缓冲或减震,如破碎机的支承弹簧和车辆的悬架弹簧;
  
  机械储能,如原来的弹簧对钟表、仪表和自动控制机构;
  
  控制运动,如阀门上的弹簧、离合器、制动器和各种调节器;
  
  测力装置,如弹簧秤和测力计上的弹簧。
  
  弹簧特性线:载荷与变形之间的关系曲线称为弹簧特性线。
  
  弹簧大致有三种特征线:1)线性型2)递增型3)递减型
  
  弹簧刚度:载荷增量与变形增量之比,即产生单位变形所需的载荷,称为弹簧刚度。
  
  压紧弹簧的刚度为K = (P2-P1) / (H1-H2)
  
  扭转弹簧的刚度为K = (T2-T1) /(扭转角2-扭转角1)
  
  特征线是弹簧的一种递增型,其刚度随载荷的增大而增大;
  
  弹簧越小,刚度越小;
  
  线性弹簧的刚度不随载荷的变化而变化。它也被称为弹簧常数。
  
  弹簧变形能
  
  弹簧的变形能与材料的剪切模量G和弹性模量E成反比。因此,低模量有利于大变形能量需求;变形能的大小与最大工作应力的平方成正比,增大应力意味着材料需要高弹性极限,高弹性极限也对应高模量(应力起决定性作用)。
  
  为了获得较大的变形能,弹簧材料的体积或应力可以增大,也可以两者同时增大。
  
  弹簧疲劳强度
  
  在机械设备中,组成机器的部件产生的应力大致有两种:静应力和变应力。
  
  零件或材料在静应力作用下的损伤是塑性变形或脆性断裂,其强度由材料的弹性极限或屈服强度和迁移极限来衡量。零件或材料在应力作用下的失效是疲劳断裂,因此用疲劳强度来衡量其强度。
  
  疲劳强度低于弹性极限或屈服强度等静应力强度。
  
  变应力类型:稳定循环变应力、不稳定循环变应力、随机变应力。
  
  影响疲劳强度的因素:屈服强度、表面状态、尺寸效应、冶金缺陷、腐蚀介质、温度
  
  影响弹簧疲劳试验的因素:内部因素,如化学成分、金相组织等;
  
  外部因素,如表面条件、形状大小、温度和周围介质。

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