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彈簧特性曲線

表征彈簧軸向載荷F（或扭矩T）與其壓縮或伸長(zhǎng)變形量λ（或扭轉(zhuǎn)角）之間的關(guān)系曲線稱為彈簧特性曲線。

1）等節(jié)距圓柱螺旋壓縮彈簧的特性曲線

圖中的H₀是壓縮彈簧在沒有承受外力時(shí)的自由長(zhǎng)度。 

    彈簧在安裝時(shí)，通常預(yù)加一個(gè)壓力 F_min，使它可靠地穩(wěn)定在安裝位置上。F_min稱為彈簧的最小載荷(安裝載荷)。在它的作用下，彈簧的長(zhǎng)度被壓縮到H₁其壓縮變形量為λ_min。

    F_max為彈簧承受的最大工作載荷。在F_max作用下，彈簧長(zhǎng)度減到H₂，其壓縮變形量增到λ_max。λ_max與λ_min的差即為彈簧的工作行程h,h=λ_max-λ_min。

    F_lim為彈簧的極限載荷。在該力的作用下，彈簧絲內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到了材料的彈性極限。與F_lim對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度為H₃，壓縮變形量為λ_lim。彈簧的最大工作載荷Fmax，由彈簧在機(jī)構(gòu)中的工作條件決定。但不應(yīng)到達(dá)它的極限載荷，通常應(yīng)保持Fmax ≤0.8Flim。

2）等節(jié)距圓柱螺旋拉伸彈簧的特性曲線

圖b為無預(yù)應(yīng)力的拉伸彈簧的特性曲線；

    圖c為有預(yù)應(yīng)力的拉伸彈簧的特性曲線。對(duì)有預(yù)應(yīng)力的拉伸彈簧，F(xiàn)_min>F₀，F(xiàn)₀為使具有預(yù)應(yīng)力的拉伸彈簧開始變形時(shí)所需的初拉力。有預(yù)應(yīng)力的拉伸彈簧相當(dāng)于有預(yù)變形x，故在同樣載荷F的作用下，產(chǎn)生的變形要比沒有預(yù)應(yīng)力的小。

    彈簧的特性曲線應(yīng)繪在彈簧工作圖中，作為檢驗(yàn)和試驗(yàn)時(shí)的依據(jù)之一，同時(shí)在設(shè)計(jì)彈簧時(shí)，利用特性曲線分析受載與變形的關(guān)系也較方便。

二、彈簧剛度

使彈簧產(chǎn)生單位變形所需的載荷稱為彈簧剛度，其表達(dá)式為：

    k_F=dF/dλ（或k_T=dT/dφ）

    實(shí)際上彈簧剛度就是彈簧特性曲線上某點(diǎn)的斜率。符合直線型特性曲線的彈簧，其剛度為一常數(shù)。其剛度為：

    k_F=dF/dλ=F/λ= 

 這種彈簧的特性曲線愈陡，剛度也就愈大，即彈簧愈硬，反之則愈軟。