弹簧减震器通常给弹簧以一定的载荷(外力P或扭矩力),使弹簧减震器的弹簧产生相应的变形并呈现一定的比例关系,这个比例常数也就是使弹簧减震器弹簧产生单位变形所需要的载菏称为弹簧的刚度。当载荷为,变形为直线变位或挠度时例如拉仲或压缩螺旋弹簧,称为直线弹簧刚度。
一般弹簧减震器的弹簧的刚度是一常数,但是在特殊情况下也有所示的那样,载荷是变形的函数,这时天平弹簧用来指示力或扭矩,弹簧减震器用来调正载荷,阀门弹簧减震器和钟表弹簧减震器用来控制力或扭矩等都是利用这种载荷和变形的关系。
弹簧减震器的弹簧受载荷后所吸收贮存的能量称为弹簧的变形能,通常弹簧所吸收贮存的能量为。
弹簧减震器弹簧的OMN的面积,从缓和冲击的观点来看,弹簧所吸收的能量愈大愈好,因而希望弹簧的交形量愈大愈好。
弹簧减震器的载荷和变形的关系伍加载或坏载时都是相同的,但是也有些弹簧由子各圈或各层之间具有摩擦力,如碟形弹簧、环形弹簧或多板形弹簧其载荷和变形的关系如图}"}(习(月(功那祥在加载和卸载时相互之间的关系不一样,也就是说加载时所吸收的能量大于在卸载时所放出的能量,这时每一循环所消耗的外界能量(也就是消耗于内摩擦的能量)是图中每一循环所包孕的面积,减震和缓冲弹簧就是利用这种原理。
当弹簧减震器的弹簧材料受正应力时其中是弹策材料的体积。分别为弹簧受载后的切应力或止应力乃为一系数,它与弹簧的类型有关。
根据我华能公司多年与客户合作的实例可以得出,大部分的情况下客户所使用的弹簧减震器是需要根据其自身的使用情况进行定制的。弹簧减震器中弹簧指数的旋绕比是定制的关键。
弹簧减震器都是采用圆截面钢丝制成的弹簧,弹簧的平均直径与钢丝直径的比值相当。弹簧指数(又称旋绕比)是用矩形截面纲丝制成的弹簧,弹簧指数是指弹簧平均直径,与弹簧轴垂直的那一边材料宽度的比值相当。
在弹簧减震器的实际应用上,内部弹簧弹力指数常在4N之间选择,钢丝直径愈小,弹力值可取得稍高一些,但最好选择在7、13之间。弹簧减震器中弹簧弹力指数值愈小,则金属丝的变形愈大,卷绕也愈困准,在使用时弹簧材料的内侧很容易产生过大的应力,从而影响材料的疲劳强度;但是,若弹簧减震器中弹簧弹力指数值过小,则弹簧将趋于不稳定。我国国家标准GB1239-62中对普通圆柱型螺旋弹簧的弹簧指数值规定在4、16之间。
如弹簧减震器中弹簧是由两根直径相同的金属丝组成,卷绕成圈数和高度都相同的弹簧,可以从弹簧指数值来判断弹簧弹力的大小。弹簧减震器中弹簧弹力指数值愈小,则弹簧减震器拉力就愈大,这弹簧就愈硬。反之,弹簧指数愈大,则弹簧减震器拉力愈小,弹簧就愈软。