弹簧概述。
当常规弹簧没有刚度变化特性时,从其静止位置被压缩或拉伸时,它施加与它的长度变化成正比的相反力(此近似分解为较大的挠度)。弹簧的“速率”或“弹簧常数”是它施加的力的变化,除以弹簧的偏转变化。 也就是说,它是力与偏转曲线的梯度。延伸或压缩弹簧的速率以力的单位除以距离表示。扭转弹簧,当它围绕其轴扭转一定角度时扭转,它产生与角度成比例的扭矩。 扭转弹簧的速率以扭矩除以角度为单位,例如 牛顿米 / 弧度或英尺磅力 / 度。弹簧率的倒数是顺应性,即:如果弹簧的速率为 10 N/mm,则其弹性为 0.1 mm/N。并联弹簧的刚度(或速率)是相加的,弹簧串联的顺应性也是如此。
弹簧一般可分下列数种:
锥形弹簧:
绕成锥形的螺旋圈,可承受压力及张力,一般承受力量均甚小。当受压缩时各圈收缩进大圈的平面内为其优点,例手电筒盖上压缩电池用的弹簧即是。
特殊之线圈弹簧:有圆锥形、桶形及梯形和鼓形特殊线圈弹簧,广用于弹簧业。
板状弹簧:
用扁平或板状材料制造而成,也叫板弹簧或片弹簧,有下列数种:
单片弹簧,利用一金属片制成弹簧,当弹簧卷曲方向与施力方向相反时,则弹簧发生弹力。
圆盘弹簧亦称上形弹簧外形与垫圈相似,用于空间狭小及偏转不过大处。
动力弹簧利用长而窄之薄金属片,绕成螺线状,放置于匣内而利用其储存之能量做为动力之来源者。
弹簧历史
在整个人类历史中使用简单的非盘绕弹簧,例如 弓(和箭头)。在青铜时代,使用了更复杂的弹簧装置,如镊子在许多文化中的传播所示。克特西比乌斯开发了一种通过生产具有增加的锡比例的青铜合金制造具有类似弹簧特性的青铜的方法,然后在铸造之后通过锤击使其硬化。
盘绕弹簧出现在15世纪初,在门锁。 个弹簧动力钟出现在那个世纪 并在16世纪发展成为批大型手表。
1676年,英国物理学家罗伯特·胡克假定胡克定律,其中指出弹簧施加的力与其延伸成正比。
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