螺旋彈簧是一種常見(jiàn)的蓄能器，具有儲(chǔ)存能量的功能。盡管它不能緩慢地釋放能量，但通過(guò)與大傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)這一功能。螺旋彈簧在機(jī)械表等設(shè)備中廣泛使用。螺旋彈簧的歷史可以追溯到古代的弓和弩，這些裝置在廣義上可以被視為螺旋彈簧。
歷史
螺旋彈簧的發(fā)明者是英國(guó)科學(xué)家羅伯特·胡克（Robert Hooke），盡管螺旋壓縮彈簧在胡克之前已經(jīng)出現(xiàn)并廣泛使用。胡克提出了“胡克定律”，即彈簧的伸長(zhǎng)量與所受力的大小成正比。這一原理在1776年被應(yīng)用于彈簧秤的發(fā)明。不久后，胡克本人也發(fā)明了專(zhuān)供鐘表使用的彈簧。符合“虎克定律”的彈簧被認(rèn)為是真正意義上的彈簧。碟形彈簧由法國(guó)人貝勒維爾發(fā)明，是一種截錐形截面的墊圈式彈簧。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種新型彈簧，如氣彈簧、橡膠彈簧、渦卷彈簧、模具彈簧、不銹鋼彈簧、空氣彈簧和記憶合金彈簧等。
分類(lèi)
螺旋彈簧根據(jù)不同的特性可分為多種類(lèi)型。按工作時(shí)受載荷的特性，可分為壓縮、拉伸和扭轉(zhuǎn)三種。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可分為圓柱螺旋彈簧和變徑螺旋彈簧兩大類(lèi)，其中變徑螺旋彈簧主要承受壓縮載荷。按形狀特點(diǎn)，可分為圓錐形、渦卷形、中凹形和中凸形。在生產(chǎn)和使用上，螺旋彈簧還可按成型方法與材料直徑大小分為大型螺旋彈簧和小型螺旋彈簧兩類(lèi)，前者通常是熱成形，后者是冷成形。此外，螺旋彈簧還可按外型分為普通圓柱螺旋彈簧和變徑螺旋彈簧，以及按螺旋線(xiàn)方向分為左旋彈簧和右旋彈簧。變徑螺旋彈簧包括圓錐螺旋彈簧、蝸卷螺旋彈簧和中凹形螺旋彈簧。
特點(diǎn)
螺旋彈簧具有精密的調(diào)節(jié)性能、柔軟性能好、制造容易、結(jié)構(gòu)緊湊和能量利率高等特點(diǎn)。例如，圓錐螺旋彈簧緩沖性能較好，能承受較大載荷；蝸卷螺旋彈簧能儲(chǔ)存較多能量和承受較大載荷，但制造工藝較為復(fù)雜；中凹形螺旋彈簧的性能與圓錐螺旋彈簧相似，多用于坐墊和床墊等。彈簧鋼絲的截面有圓形和矩形等，以圓形截面最為常用。
主要功能
螺旋彈簧在機(jī)械和電子行業(yè)中廣泛使用，具有控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)、吸收振動(dòng)和沖擊能量、儲(chǔ)存及輸出能量作為動(dòng)力以及用作測(cè)力元件等功能。在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)（或收縮）與外力成正比，這一性質(zhì)被廣泛應(yīng)用于測(cè)量工具中。
彈簧功能應(yīng)用
測(cè)量功能
在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)（或收縮）與外力成正比，這一性質(zhì)被廣泛應(yīng)用于測(cè)量工具中。
緊壓功能
各種電器開(kāi)關(guān)中的彈簧保證了兩個(gè)觸頭的緊密接觸，以保持導(dǎo)通良好。
復(fù)位功能
許多機(jī)器自動(dòng)供料、自動(dòng)步槍中的子彈自動(dòng)上膛都利用了彈簧的復(fù)位功能。
帶動(dòng)功能
機(jī)械鐘表、發(fā)條玩具都是靠上緊發(fā)條帶動(dòng)。
緩沖功能
在機(jī)車(chē)汽車(chē)車(chē)架與車(chē)輪之間裝有彈簧，利用彈簧的彈性來(lái)減緩車(chē)輛的顛簸。
振動(dòng)發(fā)聲功能
當(dāng)空氣從口琴、手風(fēng)琴中的簧孔中流動(dòng)時(shí)，沖擊簧片，簧片震動(dòng)發(fā)出聲音。
汽車(chē)彈簧
汽車(chē)中的螺旋彈簧承擔(dān)了承載車(chē)身重量和減緩道路顛簸的功能。在獨(dú)立懸掛的車(chē)橋分成兩段，每只車(chē)輪由螺旋彈簧獨(dú)立安裝在車(chē)架下面，當(dāng)一邊車(chē)輪發(fā)生跳動(dòng)時(shí)，另一邊車(chē)輪不受影響，兩邊的車(chē)輪可以獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，提高了汽車(chē)的平穩(wěn)性和舒適性。
參考資料 >
螺旋彈簧的分類(lèi)及功能.搜狐網(wǎng).2024-08-02
螺旋彈簧種類(lèi) .搜狐.2024-08-01
基于A(yíng)DAMS的汽車(chē)懸架螺旋彈簧參數(shù)設(shè)計(jì).中國(guó)知網(wǎng).2024-08-01