螺旋弹簧

螺旋弹簧是一种机械装置，通常用于储存能量并随后释放能量、吸收冲击或保持接触表面之间的力。它们由形成螺旋形状的弹性材料制成，在卸载时恢复其自然长度。在拉伸或压缩下，螺旋弹簧的材料（线材）会发生扭转。因此，弹簧特性取决于剪切模量。螺旋弹簧也可以用作扭力弹簧：在这种情况下，弹簧作为一个整体受到绕其螺旋轴的扭转。弹簧的材料由此受到弯曲力矩，减小或增大螺旋半径。在这种模式下，决定弹簧特性的是材料的杨氏模量。

弹簧刚度是螺旋弹簧在压缩1英寸（2.54厘米）之前可以容纳多少的量度。弹簧刚度通常由制造商指定。如果弹簧的比率为100，则弹簧将在100磅（45公斤）的负载下压缩1英寸。

螺旋弹簧的种类有：

• 拉伸/拉伸螺旋弹簧，旨在抵抗拉伸。它们通常在每一端都有一个钩形或眼形用于连接。
• 压缩螺旋弹簧，旨在抵抗被压缩。压缩螺旋弹簧的典型用途是汽车悬架系统。
  • 蜗壳弹簧用作重载压缩弹簧。将一条板卷成螺旋形和螺旋形。压缩时，带材的边缘比线圈更硬，但螺旋排列允许匝重叠而不是彼此触底。
  • 弧形弹簧（弓形弹簧）是一种特殊形式的螺旋弹簧，最初开发用于内燃机传动系统的双质量飞轮。力通过弹簧的末端施加。
  • 扭力弹簧，设计用于抵抗扭转动作。通常与衣夹或上下车库门有关。

螺旋弹簧有很多应用；值得注意的包括：

• 电脑键盘中的屈曲弹簧
• 内置弹簧床垫中的床垫线圈
• 室内装潢中的螺旋弹簧

螺旋弹簧通常用于车辆悬架。这些弹簧是压缩弹簧，根据应用的不同，其强度和尺寸可能会有很大差异。根据使用的车辆，螺旋弹簧悬架可以从硬到软。螺旋弹簧既可以与减震器一起安装，也可以单独安装。卡车中的螺旋弹簧使它们在卸载时能够平稳行驶，一旦加载，弹簧就会压缩并变得僵硬。这允许车辆在装载时反弹更少。螺旋弹簧悬架也用于高性能汽车，使汽车可以吸收颠簸并具有低车身侧倾。在越野车辆中使用它们是因为它们允许在车轮上行驶。发动机中使用的螺旋弹簧是压缩弹簧，在关闭供给空气和让废气排出燃烧室的阀门方面发挥着重要作用。弹簧连接到与阀门相连的摇杆上。给定材料、线径和线圈直径的拉伸和拉伸螺旋弹簧在满载时施加相同的力；增加的线圈数量仅仅（线性地）增加自由长度和压缩/延伸长度。

金属螺旋弹簧是通过将金属丝缠绕在成型模型上制成的——圆柱体用于形成圆柱形螺旋弹簧。用于车辆的螺旋弹簧通常由硬化钢制成。一种称为自动卷取机的机器采用已加热的弹簧线，因此可以轻松成型。然后将其送入具有所需螺旋弹簧尺寸的金属杆的车床上。机器将金属丝引导到旋转杆上，并将其推过杆以形成多个线圈。然后将弹簧从机器中弹出，操作员将其放入油中冷却。然后对弹簧进行回火以消除冷却后的脆性。线圈尺寸和强度可以通过车床杆尺寸和使用的材料来控制。使用不同的合金来获得弹簧的某些特性，例如刚度、阻尼和强度