弹簧是一种基于弹性原理工作的机械部件。它采用弹性材料制成,能够在受到外力时产生形变,并在外力消失后恢复原状。这种部件通常由弹簧钢制成,种类繁多,形态各异。根据形状的不同,弹簧主要可分为螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧和异型弹簧等。
扭力弹簧,亦称为扭簧,利用杠杆原理,通过弯曲或旋转具有柔韧性和高韧性的弹性材料,从而获得锥形弹簧的强大机械能。这种弹簧能够接受并适应变形,其结构特点在于各圈可能紧密环绕或分隔环绕。扭力弹簧的端部结构可加工成各种形状的扭臂,从单扭到双扭,甚至各种扭杆变形,以满足不同设计需求。扭力弹簧常用于机械中的平衡机构,尤其在汽车、机床、电器等工业生产领域得到广泛应用。
紧缩弹簧,也称为压簧,是一种承受轴向压力的螺旋弹簧。它主要分为等节距弹簧和变节距弹簧两类。紧缩弹簧的形态多样,包括圆柱形、圆锥形、中凸形、中凹形以及少数非圆形等。在不受外力时,紧缩弹簧的圈与圈之间保持一定的间隙,当受到外部载荷时,弹簧会发生收缩变形,从而储存变形能。目前,变节距弹簧越来越常见,它能在不同环境下发挥不同的功能。
碳纳米弹簧是一种具有显著潜力的新型材料。其直径可达上百微米,长度可达几公分,纺丝结构为其带来了广阔的应用前景。碳纳米管弹簧有望应用于可伸缩导体、柔性电极、微型应变传感器、超级电容器、集成电路、太阳能电池、场发射源、能量耗散纤维等领域。此外,这种新型结构还可进一步发展为具有多功能性的碳纳米管纤维复合材料。
拉伸弹簧,又称拉簧,是一种承受轴向拉力的螺旋弹簧。它通常由圆形截面材料制成,不受负荷时,各圈之间紧密贴合无间隙。拉伸弹簧利用拉伸后的回弹力进行工作,用于控制机械部件的运动、储存能量以及测量力的大小等,广泛应用于机械和仪表中。其钩型包括侧钩拉簧、长钩拉簧、英式钩拉簧、德式钩拉簧、半圆钩拉簧、鸭嘴钩拉簧等,材料则包括不锈钢、琴钢、高碳钢、磷铜、油回火合金弹簧钢等。
空气弹簧是一种利用空气可压缩性实现弹性效果的非金属弹簧。它通过向柔性密闭容器中充入压力空气来工作,主要可分为囊式和膜式两种。空气弹簧具有良好的弹性特性,在高级车辆悬架系统中的应用能够显著提高车辆的平顺性和乘坐舒适性,因此在汽车、铁路机车等领域得到了广泛应用。此外,由于空气弹簧相比传统钢制弹簧具有诸多优势,它也被越来越多地应用于各种机械设备中。