大多数材料都有不同程度的弹性,如果将其弯曲,便会以很大的力量恢复其原形。在人类历史上,一定很早就注意到树苗和幼树的树枝有很大的挠性,因为许多原始文化利用这一特性,在特制的门后或笼子后楔上一根棍,或者用活结套在一根杆上向下拉;一旦松开张力,这根棍或杆就会往回弹。他们就用这种办法来捕捉飞禽走兽。实际上,弓就是按这种方式利用幼树弹性的弹簧;先向后拉弓,然后撒手,让其回弹。中世纪时,这种想法开始出现在机械上,如纺织机、车床、钻机、磨面机和锯。操作者用手或脚踏板给出下压冲程,将工作机械往下拉,这时用绳索固定在机械上的一根杆弹回,产生往复运动。弹性材料的抗扭性不亚于它的抗挠性。希腊帝国时期 (大概是公元前4世纪)发明了用搓成的腱绳或毛绳拉紧的扭簧,用以代替简单的弹簧来加强石弩和抛石机的威力。这时人们开始认识到,金属比木头、角质或任何这类有机物质的弹性更大。菲洛 (其写作年代约为公元前200年)把它作为一项新发现来进行介绍。他估计读者是难以置信的。凯尔特人和西班牙人的剑的弹性,引起了他的亚历山大城的前辈的注意。为了弄清楚剑为什么有弹性,他们进行了许多实验。结果他的师傅克特西比发明了抛石机,抛石机的弹簧是用弯曲的青铜板作成的——实际上是最早的片簧;菲洛本人又进一步改进了这些抛石机。富有创造性的克特西比在发明这种抛石机后,又想出了另一种抛石机—一它利用汽缸内空气在受压的情况下产生的弹性工作。在很久以后人们才想到:如果压缩一根螺旋杆,而不是弯曲一根直杆,那么金属弹簧储存的能量就会更大。据伯鲁涅列斯基的小传记载,他制作过一口闹钟,其中使用了若干代弹簧。有人指出,在附有一些奇特的螺旋弹簧钟表图的15世纪末叶的一本机械手册中有这架闹钟的图样。这类弹簧也用于现代的捕鼠器。带圈簧 (水平压缩而不是垂直压缩的弹簧)的钟表,在1460年左右肯定已开始使用了,但基本上是皇室的奢侈品,大约又过了1个世纪,带弹簧的钟表才成为中产阶级人士的标志。
弹簧材料的选择,应根据弹簧承受载荷的性质、应力状态、应力大小、工作温度、环境介质、使用寿命、对导电导磁的要求、工艺性能、材料来源和价格等因素确定。在确定材料截面形状和尺寸时,应当优先选用国家标准和部颁标准所规定的系列尺寸,尽量避免选用非标准系列规格的材料。中、小型弹簧,特别是螺旋拉伸弹簧,应当优先用经过强化处理的钢丝,铅浴等温冷拔钢丝和油淬火回火钢丝,具有较高的强度和良好表面质量,疲劳性能高于普通淬火回火钢丝,加工简单,工艺性好,质量稳定。碳素弹簧钢丝和琴钢丝冷拔后产生较大的剩余应力,加工弹簧后,存在较大的剩余应力,回火后尺寸变化较大,难以控制尺寸精度。油淬火回火钢丝是在钢丝是在钢丝拉拔到规定尺寸后进行调制强化处理,基本上没有剩余应力存在,成型弹簧后经低温回火,尺寸变化很小,耐热稳定性好于冷拔强化钢丝。大中型弹簧,对于载荷精度和应力较高的应选用冷拔材或冷拔后磨光钢材。对于载荷精度和应力较低的弹簧,可选用热轧钢材。钢板弹簧一般选用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB等牌号的扁钢。螺旋弹簧的材料截面,应优先选用圆形截面。正方形和矩形截面材料,承受能力较强,抗冲击性能好,又可使弹簧小型化,但材料来源少。且价格较高,除特殊需要外,一般尽量不选用这种材料。近年来,研制用圆钢丝轧扁代替梯形钢丝,取得了很好的效果。
弹簧的用途是非常广的,在每一个行业都能起到决定性作用,可想而知弹簧的市场需求量也是非常大的。每一个弹簧厂家在生产弹簧的时候,都会对弹簧有一个生产标准,这样才能确保弹簧的质量,提供给客户优质的产品。说到生产标准,厂家对弹簧的生产标准是什么呢?主要是根据它的直径、长度、圈数来描述,在使用之前可以先了解一下,华尔赛来为大家汇总一下。1、制造五金弹簧的钢丝直径,弹簧丝直径d。2、五金弹簧的zui大外径,弹簧外径。3、五金弹簧的最小外径,弹簧内径d1。4、五金弹簧平均的直径,它的计算公式是:D2=(D+D1)÷2=D1+d=D-d5、除了支撑的圈外,五金弹簧相邻两圈对应点在中径上的轴向距离成为节距,这个是用t来进行表示。6、有效圈数n:弹簧能保持相同节距的圈数。7、支撑圈数n2:为了使弹簧在工作时受力均匀,保证轴线垂直端面、制造时,通常把弹簧的两端并紧。并紧的圈数仅起支撑作用,称为支撑圈。一般有1.5T、2T、1.5T,常用的是2T。8、总圈数n1: 有效圈数与支撑圈的和。即n1=n+n2.9、自由高H0:弹簧在未受外力作用下的高度。由下式计算:H0=nt+(n2-0.5)d=nt+1.5d (n2=2) 时。10、五金弹簧展开的长度:绕制弹簧时所需钢丝的长度。L≈n1 (ЛD2)2+n2 (压簧) L=ЛD2 n+钩部展开长度(拉簧)11、螺旋方向:有左右旋的区分,右旋是经常用到的,图纸上没有得到注明的一般用右左。
不锈钢弹簧的种类有很多,它的用途也是非常广泛的,现在很多客户都到生产厂家进行定制,数量有多也有少。当我们在订购不锈钢弹簧的时候,很多人都会去详细的了解一下,还有很多人不知道在购买弹簧的时候需要注意什么问题,接下来就给大家介绍几点注意事项。1、选择弹簧要选zui大力应至少10%以上处于拉伸弹簧的初始张力;2、常规的钩子到拉伸弹簧的距离约为内经的75%,而且钩子之间指定延伸长度的力,并非时偏转量;3、如果是无法实现高应力的不锈钢弹簧,必须要配合有拉杆的压缩弹簧;4、有关弹簧的应力时拉伸弹簧的应力要比压缩弹簧的低10%-15%,以便在装配时进行过度拉伸并减少钩应力;5、全钩在相当于大约半个线圈的负载下拉伸,因此从由设计确定的计算的线圈数中扣除一个线圈以允许两个钩的拉伸。例如十个螺旋弹簧的负载将低10%。每个半钩拉伸大约等于线圈的十分之一。
为什么弹簧在使用过程中会断裂?1、芯轴太小或弹簧横放使用,弹簧与芯轴磨损而断裂;2、当芯轴太小/装配面不平/两端定位面平行度不良时,均会造成弹簧被压缩扭曲,局部产生高压力而断裂3、芯轴太短且端部未倒角,会导致弹簧与芯轴摩擦磨损而断裂;4、弹簧圈与圈之间夹杂异物使用,使实际有效圈数减少,从而产生高应力使其断裂;5、弹簧串联使用使其弯曲,并超过芯轴或沉头孔长度,或者因为弹簧本身的微小差异而导致荷重较弱者承受较大压缩量而断裂;6、超过zui大压缩量使用进而产生高效应力使弹簧断裂;7、弹簧材质不均匀,或杂质含量超标导致应力集中断裂;8、弹簧过烧、锈蚀、硬度过高、过度延压都会降低其抗拉压强度而产生断裂。
高邮减振弹簧与酸性或盐类溶液接触,这类溶液都是电解质,由于弹簧表面的缺陷或杂质等原因而形成电位差不同的电极以致弹簧不断受到电解腐蚀;又例如弹簧处在潮湿大气中,由于大气中的水蒸气在弹簧表面上凝成水膜或水珠,加上大气中的腐蚀性气体(如工业废气中的二氧化硫和硫化氢或海洋大气中的盐雾等)溶解于水膜或水珠中形成电解质。优质减振弹簧再加上弹簧金属的杂质或缺陷亦可形成电位差不同的电极,在制造、存放、使用等过程中,经常会遭受周围介质的腐蚀。由于弹簧在工作时是靠弹力发挥作用,弹簧被腐蚀后弹力会发生改变而丧失功能。所以防止弹簧的腐蚀可以保证弹簧的工作稳定,并延长其使用寿命。