弹簧减震器是一种常见的机械零件。几乎所有的工业产品,例如飞机、火车、汽车等运输工具,电器设备、仪器仪表、动力机械、工具机械、农业机械,甚至小至钟表、门锁或自动伞等日常家庭用品也都离不开弹簧减震器。
弹簧减震器外形虽然简单,但是在机械中却起着非常重要的作用,如果一个弹簧减震器损坏,机械的某个部分以至整台机械设备都会失效或停止运转,因此愈来愈多地引起人们的重视,目前世界各国对于弹簧减震器的设计、选材、制造、热处理和检验都已有了严格的标准和准则。
弹簧减震器的作用,总的讲就是利用材料的弹性和弹簧结构的恃点,使它在产生或恢复变形时,能够把机械功或动能转变为变形能,或把变形能转变为机械功或动能。
正是由于这种特性,使弹簧减震器可用于机械产品的减震或缓冲、控制运动、贮存能量、测量力和扭矩,并可作为机械的动力。从广义来讲,凡是利用弹性的零件,如各种不同用途的弹性元件,都属于弹策的范围。
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。