随着载荷的增加,圆柱螺旋压缩弹簧的表面剪应力逐渐增大,直至超过材料的弹性极限,塑性变形逐渐达到靠近核心材料的弹性极限。卸荷后,由于塑性变形对材料外层的影响,残余变形不能完全恢复。
当弹簧工作时,材料中心处的应力增大,表面应力减小,应力的变化能充分发挥材料的潜力,在正常弹簧的设计中将考虑弹簧的极限变形,其极限变形不会超过弹簧的极限应力。材料的允许剪应力不同,弹簧的载荷类型不同,弹簧的许用应力也各不相同。
详细计算了轴向载荷作用下弹簧变形和剪应力的计算公式,当弹簧小于极限值时,可以压缩弹簧,如果大于极限值,则以最大压缩量作为极限值。超过极限值弹簧将导致永久变形。