弹簧的种类繁多,根据其特性和用途的不同,可以大致分为以下几类,并简要介绍它们的作用:
一、按形状和结构分类
1.圆柱螺旋弹簧
特性:特性线呈线性,刚度稳定,结构简单,制造方便。
作用:在机械设备中多用作缓冲、减振、储能和控制运动等。根据截面形状的不同,圆柱螺旋弹簧还可细分为圆形截面和矩形截面两种。矩形截面圆柱螺旋压缩弹簧具有储存能量大、压并高度低、压缩量大等特点,广泛应用于发动机阀门机构、离合器和自动变速器等安装空间较小的装置上。
2.多股螺旋弹簧
材料:由细钢丝拧成的钢丝绳制成。
特性:在未受载荷时,钢丝绳各根钢丝之间的接触比较松,当外载荷达到一定程度时,接触紧密起来,弹簧刚性增大。
作用:比相同截面材料的普通圆柱螺旋弹簧强度高,减振作用大,在武器和航空发动机中常有应用。
3.拉伸弹簧
特性:与圆形截面圆柱螺旋压缩弹簧相似,但主要用于受拉伸载荷的场合。
作用:如联轴器过载安全装置中用的拉伸弹簧以及棘轮机构机构中棘爪复位拉伸弹簧。
3.扭转弹簧
特性:具有线性特性线。
作用:主要用于压紧和储能以及传动系统中的弹性环节,如用于测力计及强制气阀关闭机构。
4.蜗卷螺旋弹簧
特性:在相同的空间内可以吸收较大的能量,且其板间存在的摩擦可利用来衰减振动。
作用:常用于需要吸收热膨胀变形而又需要阻尼振动的管道系统或与管道系统相联的部件中,如火力发电厂汽、水管道系统中。
5.片弹簧
特性:矩形截面的金属片,主要用于载荷和变形都不大的场合。
作用:可用作检测仪表或自动装置中的敏感元件,电接触点、棘轮机构棘爪、定位器等压紧弹簧及支承或导轨等。
6.钢板弹簧
特性:由多片弹簧钢板叠合组成,具有较高的刚度。
作用:广泛应用于汽车、拖拉机、火车中作悬挂装置,起缓冲和减振作用,也用于各机械产品中作减振装置。
7.橡胶弹簧
特性:因弹性模量较小,可以得到较大的弹性变形,容易实现所需要的非线性特性。
作用:在机械设备上的应用正在日益扩展,适用于需要大变形和良好减振性能的场合。
8.空气弹簧
特性:利用空气的可压缩性实现弹性作用的一种非金属弹簧。
作用:用在车辆悬挂装置中可以大大改善车辆的动力性能,提高运行舒适度,广泛应用于汽车和火车悬挂系统中。
二、按功能分类
1.控制机构运动
如制动器、离合器中的控制弹簧,内燃机气缸的阀门弹簧等。
2.减振和缓冲
如汽车、火车车厢下的减振弹簧,以及各种缓冲器用的弹簧等。
3.储存及输出能量
如钟表弹簧、枪栓弹簧等。
4.测量力的大小
如测力器和弹簧秤中的弹簧等。
综上所述,弹簧的种类繁多,每种弹簧都有其独特的特性和作用,广泛应用于各种机械设备和系统中。