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弹簧的应力计算

▲压缩弹簧的受力分析

图(a)为圆柱形螺旋压缩弹簧，承受轴向工作载荷 F 由截面法分析，得知弹簧丝截面受剪力 F 及扭矩 T=FD/2，弹簧，扭矩引起的剪应力为：

若考虑剪力 F 引起剪应力的影响和弹簧丝呈螺旋状曲率影响，较大剪应力 t 发生在弹簧内侧图(b)，其数值与强度条件应为：

式中 C——旋绕比，C=D/d ，弹簧，可按表1选用

K——弹簧曲度系数，K 也可直接从表2查出，由表知，弹簧厂家，C 越大，K 对 t 的影响越小；

F——弹簧的工作载荷N；D——弹簧中径mm；d——材料直径mm。

在式1中，以弹簧的较大工作载荷 F2 代替 F，便可受到按强度条件计算弹簧钢丝直径的公式：

拉伸弹簧强度计算方法与压缩弹簧相同

弹簧的功能一般来说可以概括为以下几点:

1.调控机械的运转，比如内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧等.

2.吸取振动和冲击产生的能量，如汽车、火车车厢下的缓冲弹簧、联轴器中的吸振弹簧等.

3.作为动力储存及输出能量，如钟表弹簧和枪中的弹簧等.

4.当作测试力度的元件，弹簧价格，比如测力器、弹簧秤中的弹簧等.弹簧的承受能力和变形相比较能得到弹簧刚度，刚度值越高，弹簧的硬度越高.

弹簧的分类

按受力性质弹簧分为：拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧。

拉伸弹簧(简称拉簧)是承受轴向拉力的螺旋弹簧，拉伸弹簧一般都用圆截面材料制造。在不承受负荷时，拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。

压缩弹簧(简称压簧)是承受向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也 有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存形变能。

扭转弹簧属于螺旋弹簧。扭转弹簧可以存储和释放角能量或者通过绕簧体中轴旋转力臂以静态固定某一装置。扭转弹簧的端部被固定到其余组件，当其余组件绕着弹簧中点旋转时，该弹簧将它们拉回初始位置，产生扭矩或旋转力。