彈簧的類型及其特性與應(yīng)用

彈簧雖然可能是一個非常小的零件，但其所起到的作用是絕對不可低估的。本文介紹各種類型的彈簧及相應(yīng)的特性。

圓柱螺旋彈簧 圓形截面圓柱螺旋壓縮彈簧

特性線呈線性，剛度穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，應(yīng)用較廣，在機(jī)械設(shè)備中多用作緩沖、減振、儲能和控制運動等。

矩形截面圓柱螺旋壓縮彈簧

在同樣的空間條件下，矩形截面圓柱螺旋壓縮彈簧比圓形截面圓柱螺旋壓縮彈簧的剛度大，吸收能量多，特性線更接近于直線，剛度更接近于常數(shù)。

扁形截面圓柱螺旋壓縮彈簧 與圓形截面圓柱螺旋壓縮彈簧比較，具有儲存能量大、壓并高度低且壓縮量大的優(yōu)點，因此被廣泛用于發(fā)動機(jī)閥門機(jī)構(gòu)、離合器和自動變速器等安裝空間比較小的裝置上。

不等節(jié)距圓柱螺旋壓縮彈簧 當(dāng)載荷增大到一定程度后，隨著載荷的增大，彈簧從小節(jié)距開始依次逐漸并緊，剛度逐漸增大，特性線由線性變?yōu)闈u增型。因此其自振頻率為變值，有較好的消除或緩和共振的影響，多用于高速變載機(jī)構(gòu)。

多股圓柱螺旋壓縮彈簧 材料為細(xì)鋼絲擰成的鋼絲繩。在未受載荷時，鋼絲繩各根鋼絲之間的接觸比較松，當(dāng)外載荷達(dá)到一定程度時，接觸緊密起來，這時彈簧剛性增大，因此多股螺旋彈簧的特性線有折點。比相同截面材料的普通圓柱螺旋彈簧強度高，減振作用大。在武器和航空發(fā)動機(jī)中常有應(yīng)用。

圓柱螺旋拉伸彈簧 性能和特點與圓形截面圓柱螺旋壓縮彈簧相同，它主要用于受拉伸載荷的場合，如聯(lián)軸器過載安全裝置中用的拉伸彈簧以及棘輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)中棘爪復(fù)位拉伸彈簧。

圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧 承受扭轉(zhuǎn)載荷，主要用于壓緊和儲能以及傳動系統(tǒng)中的彈性環(huán)節(jié)，具有線性特性線，應(yīng)用廣泛，如用于測力計及強制氣閥關(guān)閉機(jī)構(gòu)。

變徑螺旋彈簧

圓錐形螺旋彈簧 作用與不等節(jié)距螺旋彈簧相似，載荷達(dá)到一定程度后，彈簧從大圈到小圈依次逐漸并緊，簧圈開始接觸后特性線為非線性，剛度逐漸增大，自振頻率為變值，有利于消除或緩和共振，防共振能力較等節(jié)距壓縮彈簧強。這種彈簧結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性好，多用于承受較大載荷和減振，如應(yīng)用于重型振動篩的懸掛彈簧及東風(fēng)型汽車變速器。

蝸卷螺旋彈簧 蝸卷螺旋彈簧和其他彈簧相比較，在相同的空間內(nèi)可以吸收較大的能量，而且其板間存在的摩擦可利用來衰減振動。常用于需要吸收熱膨脹變形而又需要阻尼振動的管道系統(tǒng)或與管道系統(tǒng)相聯(lián)的部件中，例如火力發(fā)電廠汽、水管道系統(tǒng)中。其缺點是板間間隙小，淬火困難，也不能進(jìn)行噴丸處理，此外制造精度也不夠高。

扭桿彈簧 結(jié)構(gòu)簡單，但材料和制造精度要求高。主要用作轎車和小型車輛的懸掛彈簧，內(nèi)燃機(jī)中作氣門輔助彈簧，以及空氣彈簧，穩(wěn)壓器的輔助彈簧。

碟形彈簧

普通碟形彈簧承載緩沖和減振能力強。采用不同的組合可以得到不同的特性線?？捎糜趬毫Π踩y、自動轉(zhuǎn)換裝置、復(fù)位裝置和離合器等。

環(huán)形彈簧

廣泛應(yīng)用于需要吸收大能量但空間尺寸受到限制的場合，如機(jī)車牽引裝置彈簧，起重機(jī)和大炮的緩沖彈簧、鍛錘的減振彈簧和飛機(jī)的制動彈簧等。

平面蝸卷彈簧

游絲是小尺寸金屬帶盤繞而成的平面蝸卷彈簧?？捎米鳒y量元件（測量游絲）或壓緊元件（接觸游絲）。

發(fā)條主要用作儲能元件。發(fā)條工作可靠、維護(hù)簡單，被廣泛應(yīng)用于計時儀器和時控裝置中，如鐘表、記錄儀器和家用電器等，用于機(jī)動玩具中作為動力源。

片彈簧

片彈簧是一種矩形截面的金屬片，主要用于載荷和變形都不大的場合?？捎米鳈z測儀表或自動裝置中的敏感元件，電接觸點、棘輪機(jī)構(gòu)棘爪、定位器等壓緊彈簧及支承或?qū)к壍取?/span>

鋼板彈簧

鋼板彈簧是由多片彈簧鋼板疊合組成。廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、火車中作懸掛裝置，起緩沖和減振作用，也用于各機(jī)械產(chǎn)品中作減振裝置，具有較高的剛度。

橡膠彈簧

橡膠彈簧因彈性模量較小，可以得到較大的彈性變形，容易實現(xiàn)所需要的非線性特性。形狀不受限制、各個方向的剛度可根據(jù)設(shè)計要求自由選擇。同一橡膠彈簧能同時承受多方向載荷，因而可使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡化。橡膠彈簧在機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用正在日益擴(kuò)展。

橡膠—金屬螺旋復(fù)合彈簧

特性線為漸增型。此種橡膠—金屬螺旋復(fù)合彈簧與橡膠彈簧相比有較大的剛性，與金屬彈簧相比有較大的阻尼性。因此，它具有承載能力大、減振性強、耐磨損等優(yōu)點。適用于礦山機(jī)械和重型車輛的懸架結(jié)構(gòu)等。

空氣彈簧

空氣彈簧是利用空氣的可壓縮性實現(xiàn)彈性作用的一種非金屬彈簧。用在車輛懸掛裝置中可以大大改善車輛的動力性能，從而顯著提高其運行舒適度，所以空氣彈簧在汽車和火車上得到廣泛應(yīng)用。

膜片及膜盒

波紋膜片

用于測量與壓力成非線性的各種量值，如管道中液體或氣體流量，飛機(jī)的飛行速度和高度等。

平膜片

用作儀表的敏感元件，并能起隔離兩種不同介質(zhì)的作用，如因壓力或真空產(chǎn)生變形柔性密封裝置等。

膜盒

兩個相同的膜片沿周邊連接成盒狀。

壓力彈簧管

在流體的壓力作用下末端產(chǎn)生位移，通過傳動機(jī)構(gòu)將位移傳遞到指針上，用于壓力計、溫度計、真空計、液位計和流量計等。

-End-

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