彈簧是一種基于彈性原理工作的機械部件。它采用彈性材料制成,能夠在受到外力時產(chǎn)生形變,并在外力消失后恢復(fù)原狀。這種部件通常由彈簧鋼制成,種類繁多,形態(tài)各異。根據(jù)形狀的不同,彈簧主要可分為螺旋彈簧、渦卷彈簧、板彈簧和異型彈簧等。
扭力彈簧,亦稱為扭簧,利用杠桿原理,通過彎曲或旋轉(zhuǎn)具有柔韌性和高韌性的彈性材料,從而獲得錐形彈簧的強大機械能。這種彈簧能夠接受并適應(yīng)變形,其結(jié)構(gòu)特點在于各圈可能緊密環(huán)繞或分隔環(huán)繞。扭力彈簧的端部結(jié)構(gòu)可加工成各種形狀的扭臂,從單扭到雙扭,甚至各種扭桿變形,以滿足不同設(shè)計需求。扭力彈簧常用于機械中的平衡機構(gòu),尤其在汽車、機床、電器等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
緊縮彈簧,也稱為壓簧,是一種承受軸向壓力的螺旋彈簧。它主要分為等節(jié)距彈簧和變節(jié)距彈簧兩類。緊縮彈簧的形態(tài)多樣,包括圓柱形、圓錐形、中凸形、中凹形以及少數(shù)非圓形等。在不受外力時,緊縮彈簧的圈與圈之間保持一定的間隙,當(dāng)受到外部載荷時,彈簧會發(fā)生收縮變形,從而儲存變形能。目前,變節(jié)距彈簧越來越常見,它能在不同環(huán)境下發(fā)揮不同的功能。
碳納米彈簧是一種具有顯著潛力的新型材料。其直徑可達(dá)上百微米,長度可達(dá)幾公分,紡絲結(jié)構(gòu)為其帶來了廣闊的應(yīng)用前景。碳納米管彈簧有望應(yīng)用于可伸縮導(dǎo)體、柔性電極、微型應(yīng)變傳感器、超級電容器、集成電路、太陽能電池、場發(fā)射源、能量耗散纖維等領(lǐng)域。此外,這種新型結(jié)構(gòu)還可進(jìn)一步發(fā)展為具有多功能性的碳納米管纖維復(fù)合材料。
拉伸彈簧,又稱拉簧,是一種承受軸向拉力的螺旋彈簧。它通常由圓形截面材料制成,不受負(fù)荷時,各圈之間緊密貼合無間隙。拉伸彈簧利用拉伸后的回彈力進(jìn)行工作,用于控制機械部件的運動、儲存能量以及測量力的大小等,廣泛應(yīng)用于機械和儀表中。其鉤型包括側(cè)鉤拉簧、長鉤拉簧、英式鉤拉簧、德式鉤拉簧、半圓鉤拉簧、鴨嘴鉤拉簧等,材料則包括不銹鋼、琴鋼、高碳鋼、磷銅、油回火合金彈簧鋼等。
空氣彈簧是一種利用空氣可壓縮性實現(xiàn)彈性效果的非金屬彈簧。它通過向柔性密閉容器中充入壓力空氣來工作,主要可分為囊式和膜式兩種??諝鈴椈删哂辛己玫膹椥蕴匦裕诟呒壾囕v懸架系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠顯著提高車輛的平順性和乘坐舒適性,因此在汽車、鐵路機車等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。此外,由于空氣彈簧相比傳統(tǒng)鋼制彈簧具有諸多優(yōu)勢,它也被越來越多地應(yīng)用于各種機械設(shè)備中。