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彈簧特性曲線和剛度  彈簧展-2014第十五屆廣州國際彈簧工業展覽會-全球最大彈簧展會-巨浪展覽-The 15th China(Guangzhou0Int’l Spring Industry Exhibition
2013年9月26日
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彈簧特性曲線
表征彈簧軸向載荷F(或扭矩T)與其壓縮或伸長變形量λ(或扭轉角)之間的關系曲線稱為彈簧特性曲線。
1)等節距圓柱螺旋壓縮彈簧的特性曲線
圖中的H0是壓縮彈簧在沒有承受外力時的自由長度。 
    彈簧在安裝時,通常預加一個壓力 Fmin,使它可靠地穩定在安裝位置上。Fmin稱為彈簧的最小載荷(安裝載荷)。在它的作用下,彈簧的長度被壓縮到H1其壓縮變形量為λmin
    Fmax為彈簧承受的最大工作載荷。在Fmax作用下,彈簧長度減到H2,其壓縮變形量增到λmax。λmax與λmin的差即為彈簧的工作行程h,h=λmaxmin
    Flim為彈簧的極限載荷。在該力的作用下,彈簧絲內的應力達到了材料的彈性極限。與Flim對應的彈簧長度為H3,壓縮變形量為λlim。彈簧的最大工作載荷Fmax,由彈簧在機構中的工作條件決定。但不應到達它的極限載荷,通常應保持Fmax ≤0.8Flim。
2)等節距圓柱螺旋拉伸彈簧的特性曲線
圖b為無預應力的拉伸彈簧的特性曲線;
    圖c為有預應力的拉伸彈簧的特性曲線。對有預應力的拉伸彈簧,Fmin>F0,F0為使具有預應力的拉伸彈簧開始變形時所需的初拉力。有預應力的拉伸彈簧相當于有預變形x,故在同樣載荷F的作用下,產生的變形要比沒有預應力的小。
    彈簧的特性曲線應繪在彈簧工作圖中,作為檢驗和試驗時的依據之一,同時在設計彈簧時,利用特性曲線分析受載與變形的關系也較方便。
二、彈簧剛度
使彈簧產生單位變形所需的載荷稱為彈簧剛度,其表達式為:
    kF=dF/dλ(或kT=dT/dφ)
    實際上彈簧剛度就是彈簧特性曲線上某點的斜率。符合直線型特性曲線的彈簧,其剛度為一常數。其剛度為:
    kF=dF/dλ=F/λ= 
 這種彈簧的特性曲線愈陡,剛度也就愈大,即彈簧愈硬,反之則愈軟。
 受動載荷或沖擊載荷的彈簧,以使用變剛度彈簧為宜。
彈簧展-2014第十五屆廣州國際彈簧工業展覽會-全球最大彈簧展會-巨浪展覽-The 15th China(Guangzhou0Intl Spring Industry Exhibition
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