載荷F(或T)與變形f(或4)之間的關(guān)系曲線稱(chēng)為彈簧的特性線。

彈簧的特性線大致有三種類(lèi)型：

①直線型；②漸增型；③漸減型。

有些彈簧的特性線可以是以上兩種或三種類(lèi)型的組合，稱(chēng)為組合型特性線。如截錐渦卷彈簧的特性線加載起始一段為直線型，變形達(dá)到一定程度后特性線便成為漸增型。碟形彈簧的特性線，起始為漸減型，后為漸增型，整個(gè)特性線呈S形。又如環(huán)形彈簧的特性線，加載時(shí)為直線型，而卸載時(shí)則為漸增型。采用組合彈簧也可以得到組合的特性線，所示為兩個(gè)不同高度的并列組合螺旋彈簧的特性線。加載開(kāi)始只有一個(gè)彈簧承受載荷，所以特性線只是受載荷那個(gè)彈簧的特性線。當(dāng)受載彈簧在載荷作用下變形到一定程度，另一個(gè)彈簧也開(kāi)始承受載荷，這時(shí)特性線開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)彈簧受載的特性線，因而其斜率發(fā)生了變化。

載荷增量dF(或dT)與變形增量df(或d4)之比，即產(chǎn)生單位變形所需的載荷，稱(chēng)為彈簧的剛度，對(duì)于壓縮和拉伸彈簧的剛度為：彈簧的剛度=載荷增量/變形增量。對(duì)于扭轉(zhuǎn)彈簧來(lái)說(shuō)剛度為：扭轉(zhuǎn)剛度=載荷增量/變形增量

特性線為漸增型的彈簧，剛度隨著載荷的增加而增大；而漸減型的彈黃，剛度隨著載荷的增加而減小。至于直線型的彈簧，剛度則不隨載荷變化而變化，即：

彈簧的剛度=載荷增量/變形增量=彈簧載荷/彈簧變形量=常數(shù)

扭轉(zhuǎn)剛度=載荷增量/變形增量=扭矩/扭轉(zhuǎn)變形角=常數(shù)

因此，對(duì)于具有直線型特性線的彈簧，其剛度也稱(chēng)為彈簧常數(shù)。單位力度使彈簧所產(chǎn)生的變形，即剛度的倒數(shù)稱(chēng)為彈簧的柔度。

彈簧的特性線對(duì)于設(shè)計(jì)和選擇彈簧的類(lèi)型起指導(dǎo)性的作用。截錐渦卷彈簧特性線上可以看到，當(dāng)載荷達(dá)到一定程度時(shí)，彈簧的剛度急劇增加。由于這種特性，當(dāng)彈簧受到過(guò)大載荷時(shí)，彈簧的變形增加的比較小，從而可以起到保護(hù)彈簧的作用。所以，具有這種特性線的彈簧適用于空間小、載荷大的情況。如空氣彈簧帶有高度控制閥，則其特性線為S形，這是車(chē)輛懸架裝置的理想狀態(tài)。因?yàn)檫@種曲線的中間區(qū)段的剛度比較低，而在拉伸和壓縮行程的末了區(qū)段剛度逐漸增加。這樣，可以保證車(chē)輛在正常運(yùn)行時(shí)很柔軟，而在通過(guò)坎坷的路面，空氣彈簧被大幅度拉伸和壓縮時(shí)，逐漸變硬，從而能限制車(chē)體的振幅。環(huán)形壓縮彈簧或板彈簧的特性線，表明在加載與卸載過(guò)程中彈簧消耗了一部分摩擦功，或者說(shuō)吸收了一部分能量。因此，具有這類(lèi)特性線的彈簧，適用于減振和緩沖。

設(shè)計(jì)彈簧時(shí)，可用分析的方法計(jì)算出它們的特性線。但即使是最精確和最仔細(xì)的計(jì)算，其結(jié)果和實(shí)際的數(shù)值總有一定程度的差異，這是由于制成的彈簧不可避免地存在著一定的工藝誤差以及材料組織非絕對(duì)均勻性所造成的。所以，在設(shè)計(jì)彈簧時(shí)，如需要保證特性線的要求，必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，反復(fù)修改有關(guān)尺寸，最后達(dá)到所需要的特性線。

在設(shè)計(jì)非線性特性線彈簧時(shí)，有的要考慮靜變形。靜變形系指過(guò)特性線上任意點(diǎn)a，作切線與橫坐標(biāo)軸相交，其切點(diǎn)與a點(diǎn)在橫坐標(biāo)軸上投影的距離即變形量fs稱(chēng)為切點(diǎn)a對(duì)應(yīng)載荷Fs的靜變形。