弹簧 机械能（机械人都要学习的弹簧基础知识）

弹簧是利用材料的弹性和结构特点，通过变形和储存能量工作的一种机械零(部)件，可用于减震、夹紧、测力等。弹簧在各种元件中用途广泛，国家标准中规定了弹簧标准件的规格。在从事设计工作时，应尽量从标准件中选取，特殊情况可设计非标弹簧。

1 弹簧的分类

弹簧可分为螺旋弹簧、板弹簧、平面涡卷弹簧和碟形弹簧等。其中，圆柱螺旋弹簧结构简单、制造方便、用途最广，分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧三种。本文主要以圆柱螺旋弹簧为例进行介绍。

2 圆柱螺旋压缩弹簧的参数

（1）线径d：缠绕弹簧的钢丝直径。

（2）弹簧的内径D1、外径D2和中径D：

弹簧的内圈直径称为内径，弹簧的外圈直径称为外径，弹簧内径和外径的平均值称为中径， D=（D1 D2）/ 2。

（3）弹簧的节距 t：除两端的支承圈以外,相邻两圈截面中心线的轴向距离。

（4）支承圈数nZ、有效圈数n和总圈数n1：

为使弹簧受力均匀，两端并紧且磨平。并紧磨平地各圈仅起支承和定位作用，称为支承圈。弹簧支承圈有1.5圈、2圈及2.5圈三种，常见为2.5圈。除支承圈以外，其余各圈均参加受力变形，并保持相等的节距，称为有效圈数，有效圈数n = 总圈数n1 - 支承圈数nz；

（5）自由高度H0：弹簧无负荷作用时的高度；

（6）弹簧丝展开长度L：用于缠绕弹簧的钢丝长度。

3 圆柱螺旋压缩弹簧的标记

圆柱螺旋压缩弹簧标记的组成规定如下：

圆柱螺旋压缩弹簧的名称代号为Y，弹簧在端圈形式上分为A型(两端圈并紧磨平）和B型(两端圈并紧锻平）两种。

圆柱螺旋压缩弹簧标记示例：

YB型弹簧，线径Φ30mm，弹簧中径Φ150mm，自由高度300mm，制造精度为3级，材料为60Si2MnA，表面涂漆处理的弹簧(可以是左旋或右旋，要求旋向时，需注出LH或RH)。

标记为：YB 30×150×300 GB/T 2089-2003

YA型弹簧，线径Φ1.2mm，弹簧中径Φ8mm，自由高度40mm，制造精度为2级，材料为B级碳素弹簧钢丝，表面镀锌处理的弹簧。

标记为：YA 1.2×8×40-2 GB/T 2089-2003 B级

4 圆柱螺旋压缩弹簧的画法

5 弹簧在装配图中的画法

（1）机件被弹簧遮挡的轮廓一般不画，未被遮挡的部分画到弹簧的外轮廓线处或弹簧中径处。

（2）当线径在图上≤ф2 mm时，钢丝剖面区域可涂黑。

弹簧是机械和电子行业中广泛使用的一种弹性元件，弹簧在受载时能产生较大的弹性变形，并把机械功或动能转化为变形能，而在卸载后弹簧的变形消失并回复到原状，同时将变形能转化为机械功或动能。弹簧的载荷与变形之比称为弹簧刚度，刚度越大，则弹簧越硬。

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