扭转弹簧阻尼_扭转弹簧阻尼的数值解

2024-11-05 07:17:18

1.ADAMS中扭转弹簧的刚度怎么用spline样条线型数据定义？扭转弹簧设置里选了spline:

2.几种常见的弹簧种类

3.减震器在汽车上是怎样工作的？

4.弹簧是怎样工作的？

5.振动系统三要素

扭转弹簧阻尼_扭转弹簧阻尼的数值解

马桶下落时带动转轴转动，通过螺旋把阻尼油从大孔方向向小孔方向挤压。一般用于盖板重量较重的情况，里面充满一定数量的阻尼油，中间有一根转轴，转轴加工成螺旋状，从小孔方向排出，所以只能慢慢排出，从而实现马桶缓降功能。

阻尼有助于减少机械结构的共振振幅，从而避免结构因震动应力达到极限造成机构破坏；阻尼有助于机械系统受到瞬时冲击后，很快恢复到稳定状态。

阻尼有助于减少因机械振动产生的声辐射，降低机械性噪声。许多机械构件，如交通运输工具的壳体、锯片的噪声，主要是由振动引起的，用阻尼能有效的抑制共振，从而降低噪声。

扩展资料：

当ζ = 1时的解为一对重实根，此时系统的阻尼形式称为临界阻尼。现实生活中，许多大楼内房间或卫生间的门上在装备自动关门的扭转弹簧的同时，都相应地装有阻尼铰链，使得门的阻尼接近临界阻尼，这样人们关门或门被风吹动时就不会造成太大的声响。

在实际振动中，由于摩擦力总是存在的，所以振动系统最初所获得的能量，在振动过程中因阻力不断对系统做负功，使得系统的能量不断减少，振动的强度逐渐减弱，振幅也就越来越小，以至于最后的停止振动，像这样的因系统的力学能，由于摩擦及转化成内能逐渐减少，振幅随时间而减弱振动。

百度百科--阻尼作用

百度百科--阻尼

ADAMS中扭转弹簧的刚度怎么用spline样条线型数据定义？扭转弹簧设置里选了spline:

据我所知combin单元建模有两种方法，一种是连接两点成为一条线，然后赋予combin的属性；另一种也是较常用的一种，是把结构单元mesh完后，选择你要布置弹簧的两个点，直接连接做成element，命令流格式为：

type,1

real,1

E,1,2

弹簧单元就建立完成了。

combin14很简单，包括弹簧和阻尼两个参数，你看一下help文档就很清楚了，参数要根据实际情况选取；combin40功能较强大，可用于更复杂非线性问题。

几种常见的弹簧种类

设置扭转弹簧spline刚度曲线的常规步骤如下：

1）首先通过file/import/file type->test data/create spline/file to read->选择你自己的位移-阻尼力曲线（特性曲线），注意以txt格式形式，第一列为位移，第二列为阻尼力，在independent column index中填入1；

2）导入后，可在edit/modify中修改该spline表，并在右侧view as选择plot，可以看到该曲线的形状；

3）然后，修改弹簧属性，stiffness coefficient->spline:F=f(defo),选择你刚导入的spline曲线即可。

注：对于需要调整的参数，在view as选择plot直观的可见，然后回到 View as 选择 Tabular Data内修改，可循环进行检查-修正-检查。

减震器在汽车上是怎样工作的？

压缩弹簧：用途最广，在制造时，绕成分开的螺旋圈，使各圈有间隙（节距），以便受力收缩，保持有向两端伸张的张力。受最大负荷时，不能被完全压缩，必须在有效圈数间保留间隙，以免摩擦或其他物质嵌入，引起疲劳破坏。弹簧自由长度应等于弹簧之实长加上间隙，再加变形量。压缩弹簧为增加接触面，面应予磨平，以获取60~80%接触面。其端部形状有多种：两端坐圈，两端磨平等。乃各圈分绕，因能承受压力，两端可为开式或闭式或绕平或磨平。压缩弹簧乃变体弹簧第一种，由直筒型、锥形至缩、凸腰形，乃至各种尾端之变体，均可依设计成型。压缩弹簧为所有弹簧种类中最被广泛运用的一种，产品运用范围广及电子、电机、计算机、信息、汽机车、自行车、五金工具、礼品、玩具、乃至国防工业，因其设计与原理易于掌握，制造控制也最为单纯。拉伸弹簧：各圈绕成相互紧贴的螺旋圈或节距圈，受外力时向外伸长，保持有向中间收缩之力。拉簧钩分为多种：英式钩，德式钩，边耳钩，鱼尾钩等。拉伸弹簧乃典型之弹簧即弹簧之代表，由直筒形至各种变体，乃至挂钩之各种形状均能依设计成型。拉伸弹簧为压缩弹簧之反向运用，运用范围大致较无具体产品类别，但操作控制较压缩弹簧高一级。扭转弹簧：扭转弹簧分为单扭弹簧和双扭弹簧，弹簧常套入销或轴中，当受外力后，即依弹簧轴心为轴而产生一扭转力，使得弹簧卷紧或旋松。双扭弹簧又分为外双扭和内双扭力弹簧。各圈或是紧密围绕或是分开围绕，俾能适任扭转负荷（与弹簧轴线成直角）。弹簧之末端可绕成钩状或直扭转臂。扭转弹簧乃变体弹簧之极至，由单扭至双扭，乃至各种扭杆之变形，得依设计成型。扭转弹簧为所有弹簧类别中设计原理较为复杂的一种，型式的变化亦相当活泼，故设计时所涉及的理论也最为烦索。因此设计时亦较难掌握。碟形弹簧碟形弹簧(碟簧)DIN2093具有体积小、负荷大、组合使用方便等特性，同时具有载荷集中传递的优点。可用单片对合组合、多片叠合组合和混合组合等方式以获得各种不同曲线。在机械行业中很大范围内取代圆柱弹簧，体现了新产品（主机）设计小型化多功能化的特点。如在载荷作用方向上，较小的变形能承受较大的载荷，轴向空间紧凑。与其他类型的弹簧比较，其单位体积的变形能较大，具有较好的缓冲吸震能力。特别是用叠合组合使用方式，由于表面摩擦阻尼作用，吸收冲击和消散能量的作用更为显著。目前，在国防、冶金、工程、电力、机床、建筑等行业得到广泛应用。如：模具、支承吊架、离合器、制动器、桥梁缓冲（减震）装置、轴承预紧、安全过载装置、重型机械、机械起动器、控制装置、阀门、工业电炉、分度装置、夹紧装置等等。碟形弹簧执行DIN2093和GB/T12-2005标准。碟形弹簧(碟簧)常用的表面处理方法：发蓝，磷化，镀镍，电泳和机械镀锌等。锥形弹簧：绕成锥形的螺旋圈，可承受压力及张力，一般承受力量均甚小。当受压缩时各圈收缩进大圈的平面内为其优点，例手电筒盖上压缩电池用的弹簧即是。特殊之线圈弹簧：有圆锥形、桶形及梯形和鼓形特殊线圈弹簧，广用于弹簧业。板状弹簧：用扁平或板状材料制造而成，也叫板弹簧或片弹簧，有下列数种：单片弹簧，利用一金属片制成弹簧，当弹簧卷曲方向与施力方向相反时，则弹簧发生弹力。圆盘弹簧亦称上形弹簧外形与垫圈相似，用于空间狭小及偏转不过大处。动力弹簧利用长而窄之薄金属片，绕成螺线状，放置于匣内而利用其储存之能量做为动力之来源者。悬臂板弹簧：弹簧一端固定，一端半悬于空中者。板片弹簧称层叠弹簧，板片弹簧在能量储掀的效率上，较螺旋弹簧稍低，但它能承载较大之负荷，故普通用在汽车，火车等机动车辆上。有时为了增加吸收能量，达到更佳的避震效果，可作成椭圆形层叠弹簧或称「双层叠弹簧」。特种弹簧：扣环：扣环分C形扣环及E形扣环等两类。C形扣环可分为两种，一种是装入轴的沟槽中，作为轴端或其他机件的固持。空气或油压伸缩囊：空气或油压伸缩囊是利用空气或液体（通常用油）压力所产生的弹性；外面容器是利用灯笼形的空气（油）伸缩囊，常应用为汽车之缓冲器。扭杆弹簧：扭杆弹簧可用于扭转之场合，当然此棒可粗也可细如同线制者，亦有较粗而以纲条绕成者一样，其差别在于线径与长度之比悬殊而已。波形弹簧广泛适用于电机,纺织机械，液压设备，汽车等行业，主要安装与规格（公称尺寸）相适宜的轴承室或孔内，

弹簧是怎样工作的？

汽车在行驶的时候路面是多变的，难免会遇到颠簸路段，这时候如果汽车不具备减震功能，这时候行驶起来是没有驾驶舒适性可言的。所以需要减震。

这是汽车的减震器，可以看到这个是两个东西组成的，一个叫做螺旋弹簧，一个叫做阻尼元件。这两个元件是并联运作的，都互相作用，这个螺旋弹簧一般是不会损坏的，损坏的只是中间的阻尼元件。

螺旋弹簧其实才是减震的东西，这个弹簧几乎不会损坏，一般来说弹簧负责减震，吸收能量，让震动平顺下来。不过大家都知道，弹簧是软的，有弹性，所以如果只是弹簧的话车身会晃悠，来回反弹，所以需要阻尼元件来抑制弹簧的反复震动。

这个是阻尼元件，本身他是不能减震的，下面是液压油，有许多车型的减震器芯都会漏油，油漏光了以后就会觉得车身晃悠，过坑的时候上下颠簸。

减震器的基本原理很简单，就是一个活塞，里面有液压油用来限制活塞的运动，就是运动的越快，阻尼力度越大，这个东西是往里压缩的时候几乎没有阻尼力，但是你往外拉伸，速度越快，阻尼力度越大，这个元件的功能是用来限制弹簧的上下晃动的，弹簧吸收能量以后，这个阻尼元件吸收弹簧的晃动能量，最终达到减震的功能。

振动系统三要素

弹簧历史

像大多数其他的基本机制，金属弹簧存在已久的青铜时代。即使是金属，木材被用作一个灵活的弓箭和军事弹射器的结构构件。在文艺复兴时期的，精确的钟表，使得精密弹簧第一次成为必然。十四世纪看到了发展的革命性天文导航的精确的时钟。世界的探索和征服欧洲殖民大国继续提供动力的钟表匠“科学与艺术。火器的另一个领域，推动弹簧开发。十八世纪的工业革命来临之际，提出了要大，准确，廉价的弹簧。鉴于钟表匠'弹簧往往手工制造，弹簧大规模生产材质为琴钢线或者类似的材料。先进的制造方法，使的弹簧是无处不在的。计算机控制线和板料折弯机允许自定义弹簧的加工，显然这是一种专用机械。弹簧只是个蓄能器，它有储存能量的功能，但不能慢慢地把能量释?[1]?

弹簧压簧拉簧扭簧卡箍塔簧(14张)

放出来，要实现慢慢释放这一功能应该靠“弹簧+大传动比机构”实现，常见于机械表。弹簧很早很早之前就有应用了，古代的弓和弩就是两种广义上的弹簧。弹簧的发明家严格意义上应该是英国科学家胡克(RobertHooke），虽然那时螺旋压缩弹簧已经出现并广泛使用，但胡克提出了“胡克定律”——弹簧的伸长量与所受的力的大小成正比，正是根据这一原理，1776年，使用螺旋压缩弹簧的弹簧秤问世。不久，根据这一原理制作的专供钟表使用的弹簧也被胡克本人发明出来。而符合“胡克定律”的弹簧才是真正意义上的弹簧。碟形弹簧是法国人贝勒维尔发明的，是用金属板料或锻压坯料而成的截锥形截面的垫圈式弹簧。在近代工业出现之后，除了碟形弹簧之外还出现了气弹簧、橡胶弹簧、涡卷弹簧、模具弹簧、不锈钢弹簧、空气弹簧、记忆合金弹簧等新型弹簧。?[1]?

行业格局

对于弹簧行业来说，长期以来形成了低档普通弹簧供过于求，高档产品（高强度、高应力、异性件、特种材料）供不应求的被动形势。我国弹簧行业的产量已趋于饱和，据专家统计我国弹簧年生产量已达40亿件，各类弹簧产品共有21个大类，1600多个品种，主要有气门弹簧、悬架弹簧、膜片弹簧、减震弹簧、液压弹簧、油泵弹簧、碟形弹簧、高温弹簧、卡簧、拉簧、扭簧、压簧、涡卷簧以及异性弹簧等。弹簧行业在“八五”、“九五”期间发展是比较快的，尤其是上海、天津、广州、山东、长春、重庆等地区发展较快，其他地区也有不同程度的发展，总的来说比其他行业要好一些。汽车、摩托车、助动车、内燃机、电气、仪器等还要发展，这些行业的发展将会带动弹簧行业的发展。面对宏观经济形势，行业长期积累形成的产品质量低、组织结构松散、开发能力弱的矛盾进一步突出，从深层次挖掘，主要是市场、体制和机制方面的问题产业洞察研究员认为，随着国民经济由卖方市场向买方市场的转变，一些深层次的矛盾，尤其是多年来积累起来的结构性矛盾日益突出。当前产业结构不合理表现为：部分行业生产能力过剩，产品结构不合理；技术结构不合理，主要产业装备水平低；企业组织规模小而散，缺乏竞争实力和优势，区域结构趋同，未能体现比较优势和协作效益。?[1]?

发展

弹簧行业在整个制造业当中虽然是一个小行业，但其所起到的作用是绝对不可低估的。国家的工业制造业、汽车工业要加快发展，而作为基础件、零部件之一的弹簧行业就更加需要有一个发展的超前期，才能适应国家整个工业的快速发展。另外，弹簧产品规模品种的扩大、质量水平的提高也是机械设备更新换代的需要和配套主机性能提高的需要，因此，整个国家工业的发展，弹簧产品是起到重要作用的。日用品业及五金业，包括打火机、玩具、锁具、门铰链、健身器、床垫、沙发等等，就数量而言，对弹簧需求量最大，数以百亿件，技术要求不高，价格非常低，一般由分散在全国各地的小弹簧厂生产，它们在成本上有独特的优势，大弹簧厂难以和他们竞争。因而也不时引发新弹簧企业诞生，在未来，市场需求会以每年7%~10%的速度增长。中国加入WTO之后，日用五金产品出口量明显增长，弹簧需求随之拉动，但受到国际市场需求量、贸易壁垒的影响，国际市场有其不确定的一面。?[1]?

弹力公式

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F=kx，F为弹力，k为劲度系数（或倔强系数），x为弹簧拉长（或压短）的长度。例1：用5N力拉劲度系数为100N/m的弹簧，则弹簧被拉长5cm例2：一弹簧受大小为10N的拉力时，总长为7cm，受大小为20N的拉力时，总长为9cm，求原长和伸长3cm时受力大小？?[1]?

结构分类

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按受力性质，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧，按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧以及扭杆弹簧等，按制作过程可以分为冷卷弹簧和热卷弹簧。普通圆柱弹簧由于制造简单，且可根据受载情况制成各种型式，结构简单，故应用最广。弹簧的制造材料一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能等，常用的有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等。弹簧的制造方法有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径小于8毫米的一般用冷卷法，大于8毫米的用热卷法。有些弹簧在制成后还要进行强压或喷丸处理，可提高弹簧的承载能力。?[1]?

弹簧可以分为以下6类：

1、扭转弹簧，是承受扭转变形的弹簧，它的工作部分也是密绕成螺旋形。扭转弹簧端部结构是加工成各种形状的扭臂，而不是勾环。扭力弹簧利用杠杆原理，通过对材质柔软、韧度较大的弹性材料扭曲或旋转，使之具有极大的机械能。2、拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧。在不承受负荷时，拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。3、压缩弹簧是承受轴向压力的螺旋弹簧，它所用的材料截面多为圆形，也有用矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般为等节距的，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形和少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间会有一定的间隙，当受到外载荷的时候弹簧收缩变形，储存变形能。4、渐进型弹簧，这种弹簧用了粗细、疏密不一致的设计，好处是在受压不大时可以通过弹性系数较低的部分吸收路面的起伏，保证乘坐舒适感，当压力增大到一定程度后较粗部分的弹簧起到支撑车身的作用，而这种弹簧的缺点是操控感受不直接，精确度较差。5、线性弹簧，线性弹簧从上至下的粗细、疏密不变，弹性系数为固定值。这种设计的弹簧可以使车辆获得更加稳定和线性的动态反应，有利于驾驶者更好的控制车辆，多用于性能取向的改装车与竞技性车辆，坏处当然是舒适性受到影响。6、短弹簧短弹簧相比原厂弹簧要短一些，而且更加的?[1]?

空气弹簧

粗壮，安装短弹簧，能够有效降低车身重心，减少过弯时产生的侧倾，使过弯更加稳定、顺畅，提升车辆弯道操控性。而原厂减震器的阻尼设定偏向舒适，所以短弹簧和原厂减震器在配合上不是很稳定，它不能够有效的抑制短弹簧的回弹和压缩，行驶在颠簸路面时，会有一种不适的跳跃感，长此以往，减震器的寿命会大大减短，而且还有可能出现漏油的情况。当然以上这些状况都是相对而言，日常行驶的话不会有这么严重的损坏，而且尽量不要激烈驾驶，毕竟原厂减震器承受不了高负荷的压力。?[1]?

扭力弹簧

扭力弹簧（扭簧）利用杠杆的原理，通过对材质柔

扭簧

软、韧度较大的弹性材料的扭曲或旋转，使之具有极大的机械能。是承受扭转变形的弹簧，它的工作部分也是各圈或是紧密围绕或是分开围绕。扭转弹簧的端部结构是加工成各种形状的扭臂，由单扭至双扭，乃至各种扭杆之变形，得依设计成型。扭转弹簧常用于机械中的平衡机构，在汽车、机床、电器等工业生产中广泛应用。?[1]?

压缩弹簧

压缩弹簧（压簧）是承受轴向压力的螺旋弹簧，弹簧一

压缩弹簧

般分为等节距弹簧和变节距弹簧，压缩弹簧的形状有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形以及少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈之间有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存变形能。变节距的弹簧越来越普遍，不在是只是等节距弹簧，变节距弹簧能够在不同的环境下发挥出不同的作用。?[1]?

碳纳米弹簧

碳纳米管弹簧直径可以达上百微米，而长度可以达几厘米，其纺丝结构具有广阔的应用前景，有望应用于可伸缩导体、柔性电极、微型应变传感器、超级电容器、集成电路、太阳能电池、场发射源、能量耗散纤维等领域，为制备出肉眼可见的碳纳米管电子器件提供了可能，还有望应用于医疗器械，比如拉力传感绷带等。这种新型结构还可以发展成具有多功能的碳纳米管纤维复合材料加以利用。?[1]?

拉伸弹簧

拉伸弹簧（拉簧）是承受轴向拉力的螺旋弹簧，拉伸弹簧一般都用圆截面材料制造。在不承受负荷时，拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。利用拉伸后的回弹力(拉力）工作，用以控制机件的运动、贮蓄能量、测量力的大小等，广泛用于机器、仪表中。其钩的形式有侧钩拉簧，长钩拉簧，英式钩拉簧，德式钩拉簧，半圆钩拉簧，鸭嘴钩拉簧等等，其材料有不锈钢、琴钢、高碳钢、磷铜、铍铜、油回火合金弹簧钢等。?[1]?

空气弹簧

空气弹簧是在柔性密闭容器中加入压力空气，利用空气的可压缩性实

弹簧

现弹性作用的一种非金属弹簧，可大致分为囊式和膜式两种，空气弹簧具有优良的弹性特性，用在高档车辆的悬架装置中可以大大改善车辆的平顺性，从而大大提高了车辆运行的舒适性，所以空气弹簧在汽车、铁路机车上得到了广泛的应用。此外，由于空气弹簧和普通钢制弹簧比较有许多优点，所以也应用于一些机械设备、精密仪器、?[1]?

制作工艺

制造设备

弹簧作为工业系统中的一个重要元件，有着很大的使用量，而且种类繁多，因此弹簧的制作有原始的手工制作，逐步走向自动化。在中国九十年以前，弹簧行业只有很少的专业生产弹簧的机械设备，随着弹簧市场的越来越大，逐渐的专业弹簧设备企业也走进中国，如台湾的东北弹簧机械（EN侨鼎），光弘（KHM）等逐渐占领了主流弹簧生产市场。东北的EN502万能机?[1]?

弹簧制造设备

，是用专有的机械机构，方便快捷的生产各种弹簧，异型弹性元件。

弹簧

光弘的设备是生产压簧和拉簧的高速设备。在国外也有很多专业弹簧设备制造商如瓦菲奥斯，MEC(现ORII&MEC)等。国内生产大型弹簧数控热卷机还是空白。弹簧行业在整个制造业当中虽然是一个小行业，但其所起到的作用不可低估。弹簧产销规模的扩大、品种的增加、质量水平的提高也是机械设备更新换代的需要和配套主机性能提高的需要。因此，对于整个国家工业的发展，弹簧产品都起到了重要的作用。改革开放以来，随着经济趋于全球化和中国制造业大国地位的确立，弹簧的配套需求量激增。加上从事弹簧生产投资额不高，技术门槛较低，投资回收快，从20世纪80年代开始，弹簧生产企业数量迅速增加。截至?[1]?2010年底，国内从事弹簧制造行业的规模以上企业达724家，从业人员超过10万人，2010年销售收入超过300亿元，利润总额超过16亿元。弹簧作为竞争十分充分的产品，在市场上，低端产品国内企业有成本优势，价格上有一定竞争力，高端产品外资和合资企业技术占有优势，尖端产品，例如用于治疗心血管疾病的弹性支架，几乎全为国外医疗巨头垄断，国内企业毫无作为。汽车弹簧则是国内外企业市场争夺最白热化的领域，内外资企业互有所长，难分彼此。弹簧行业已经从过去的价格大战、服务竞争逐步进入到产业链的竞争，而产业链是要靠标准化的手段来完成。尽管该行业的标准体系比较完善，但由于制定的较早，市场需求有着相当的距离，尤其是与日本、欧洲、美国等发达国家相比，现行的国家标准和行业标准还较低，导致国内的弹簧产品在国际市场的竞争力不强，因此，尽快出台与国际接轨的行业新标准是行业需要解决的首要问题。“十二五”期间，得益于国家的相关政策刺激及相关产业的振兴规划，我国汽车、铁路、仪表仪器等行业均将保持快速稳定发展。另外，一些新兴产业领域如常规武器、核电和飞机制造都缺少不了弹簧的参与，随着中国国力日益强盛，国防科技投入日益充裕，这也是弹簧行业商机的一个重要方面。在良好的外部环境及下游需求稳定增长的背景下，我国弹簧行业将保持快速稳定发展，预计至“十二五”末期，即2015年，我国弹簧产业将销售额有望达到600亿元。?[1]?

冷成形

1）冷成形工艺一次性自动化才能。冷成形机已开展到12爪。在（0.3～14）mm范围内的钢丝，在8爪成形机能一次成形。成形工艺设备的开展方向：①进步成形速度，主要开展趋向是进步设备的成形速度，即消费效率；②经过进步设备零件的精细性和强化热处置效果来进步设备耐久性；③增加长度传感器和激光测距仪，给CNC成形机停止自动闭环控制制造过程。2）冷成形工艺范围才能。大线径弹簧卷簧机，最大规格可达 20mm， =2000MPa，旋绕比5。变径或等径料Minic-Block弹簧和偏心弹簧的冷成形工艺还是有局限性。?[1]?

热成形

1）热成形工艺速度才能。我国在（9~25）mm规格上的成形仅有CNC2轴热卷簧机，最大速度每分钟17件。与兴旺国度相比之下差距较大。2）大弹簧热成形工艺控制才能。由于仅有CNC2轴热卷簧机，因而外形控制少三个方向作用，精度差；而且都无自动棒料旋转控制和调整机构，所以热卷弹簧成形工艺程度和才能较低。因此弹簧的精度程度和外表氧化脱碳程度也较低。[1]?

弹簧功能

主要功能

①控制机械的运动，如内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧等。②吸收振动和冲击能量，如汽车、火车车厢下的缓冲弹簧、联轴器中的吸振弹簧等。③储存及输出能量作为动力，如钟表弹簧、中的弹簧等。④用作测力元件，如测力器、弹簧秤中的弹簧等。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。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，把机械功或动能转化为变形能，而卸载后弹簧的变形消失并回复原状，将变形能转化为机械功或动能。?[1]?

测量功能

我们知道，在弹性限度内，弹簧的伸长（或收缩）跟外力成正比。利用弹簧这一性质制成弹簧秤。?[1]?

复位功能

弹簧在外力作用下发生形变，撤去外力后，弹簧就能恢复状态。很多工具和设备都是利用弹簧这一性质来复位的。例如，许多建筑物大门的合页上都装了复位弹簧人们进出后，门会自动复位。人们还利用这一功能制成了自动伞、自动铅笔等用品，十分方便。此外，各种按钮和按键也少不了复位弹簧。?[1]?

带动功能

机械钟表，发条玩具都是靠上紧发条带动。当发条被上紧时发条产生弯曲形变，存储一定的弹性势能。释放后，弹性势能转变为动能，通过传动装置带动转动。在玩具枪和发令枪和军用也是利用弹簧的之一性质工作的。?[1]?

缓冲功能

在机车汽车车架与车轮之间装有弹簧，利用弹簧的弹性来减缓车辆的颠簸。?[1]?

发声功能

当空气从口琴，手风琴中的簧孔中流动时，冲击，震动发出声音。?[1]?

紧压功能

观察各种电器开关会发现，开关的两个触头中，必然有一个出头装有弹簧，以保证两个出头紧密接触，是导通良好。如果接触不良，接触处的电阻变大，电流通过时产生的热量变大，严重时还会是接触处的金属融化。卡口灯头的两个金属柱都装有弹簧也是为了接触良好；至于螺口灯头的中心金属片以及所有插座的接插金属片都是，其功能都是使双方紧密接触，以保持到同良好。在盒式磁带中，有一块磷青铜的，利用它弯曲形变时产生的弹力使磁头与磁带密切接触。在订书机中有一个长螺旋弹簧它的作用一方面是顶紧钉书钉，另一方面是当最前面的钉被推出后，可以将后面的钉送到最前面以备钉舒适推出，这样，就能自动的将一个个钉推到最前面，直到钉全部推出为止。许多机器自动供料，自动中的自动上膛都靠弹簧的这种功能。此外，像夹衣服的夹子，圆珠笔，钢笔套上的夹片都利用弹簧的紧压功能夹在衣服上。?[1]?

检测设备

有各种规格的弹簧拉压试验机，弹簧疲劳试验机，理化金相分析，不同规格的探伤设备、材料扭转抗拉试验机等。?[1]?

弹力测试

注意问题

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由于受产品结构限制，多股簧一般具有强度高、性能好的特点。要求其材料在弹簧强度和韧性上对最终性能予以保证。多股簧在加工过程中，应注意的是：1、支承圈根据产品要求可选用冷并和热并两种方法。用热并方式不允许将簧加热至打火花或发白，硅锰钢温度不得高于850℃。支承圈与有效圈应有效接触，间隙不得超过圈间公称间隙的10%。2、多股簧特性可由调整导程决定，绕制时索距可进行必要调整。拧距可取3~14倍钢丝直径，但一般取8~13倍为佳。其簧力还与自由高度、并端圈、外径及钢丝性能等有密切关系，可通过调整其中某项或几项予以改变。3、不带支承圈的弹簧和钢丝直径过细的弹簧不应焊接簧头，但端头钢索不应有明显的松散，应去毛刺。凡需焊接头部的多股簧，其焊接部位长度应小于3 倍索径（最长不大于10毫米）。加热长度应小于一圈，焊后应打磨平滑，气焊时焊接部位应进行局部低温退火。4、弹簧表面处理一般进行磷化处理即可，也可进行其它处理。凡要进行镀层为锌与镉时，电镀后应进行除氢处理，除氢后抽3%（不少于3件）复试立定处理，复试中不得有断裂。弹簧应清除表面脏物、盐痕、氧化皮，方法可用吹砂或汽油清洗的办法，但不能用酸洗。5、重要弹簧紧压时间为24小时，普通弹簧为6小时或连续压缩3~5次，每次保持3~5秒。紧压时弹簧与芯轴的间隙以芯轴直径的10%为宜，间隙过小则难于操作，间隙过大则易使弹簧发生弯曲变形。紧压时若其中一件弹簧折断，则其余应重新处理。

振动泛指物体在某一位置附近的往复运动。这里的物体既可以是飞机、车辆、船舶和建筑等大型宏观物体，也可以是微粒、分子、原子和光子之类的微观物质。

振动产生原理

振动是一种常见的力学现象，任何物体只要有惯性和弹性，在激励作用下就会发生振动。引起机械或结构振动的原因是各种各样的，例如：

旋转机械转动质量的不平衡分布，传动装置中齿轮加工误差，轴承的缺陷和不良润滑等都会引起机器的振动;汽车在不平路面上行驶会导致车身振动，车辆通过桥梁时会使桥梁结构产生振动;飞机与空气作用、海浪与船舶作用都可以导致飞机与船舶结构的振动;大桥或高层建筑在地震波和风的作用下同样会产生振动。

振动的危害及利用

对于多数机器和结构来说，振动带来的是不良后果。振动会降低机器的使用性能，如机床振动会降低工件的加工精度，测量仪器在振动环境中无法正常使用，起重机振动使货物装卸或设备吊装发生困难。

由于振动，机器和结构会受到反复作用的动载荷，这将降低机器和结构的使用寿命，甚至导致灾难性的破坏故。如大桥因共振而毁坏，烟囱因风致振动而倒塌，汽轮机轴因振动而断裂，飞机因颤振而坠落等。

虽属罕见，但都有记录。1940年美国华盛顿州Tacoma海峡大桥通车仅四个月就因为8级大风引起颤振而坍塌。此外，机器和结构振动往往伴随着噪声，这是由于振动在机器或结构小传播时会辐射声音，从而形成噪声。

振动和噪声对环境造成影响，严重时可以损害人体健康。振动传递给人体，除了引起不适，还会影响操作人员对机器或设备的操控，降低工作效率。人如果较长时间暴露于振动噪声环境中，会感到身心疲惫;振动噪声严重超标时将损害人的听力和运动机能。

当然振动并非全无是处，也有可以利用的方面。例如，工厂里使用的振动输送机和振动筛、道路使用的振动压路机和铁路使用的碎石道床捣固车、建筑工地使用的风镐和混凝土浇捣工具、日常使用的钟表、电子装置和很多乐器都是利用振动原理工作的。

寻求控制和消除振动的方法，可以减少振动的不良后果和危害。寻求大体内容可以概括为以下几个方面：

①确定振动系统的固有频率和振型，预防共振的发生。

②计算系统的振动响应，确定机器或结构受到的动载荷以及振动能量水平。

③研究平衡、隔振和减振方法，减少振动的不良影响。

④进行振动测试，通过试验分析振动系统的特性和产生振动的原因，以便对振动进行有效控制。

⑤振动技术的利用。

振动系统的要素

系统之所以会产生振动是因为它本身具有质量和弹性，阻尼则使振动受到抑制。从能量观来看，质量可储存动能，弹性可储存势能，阻尼则消耗能量。当外界对系统做功时，系统的质量就吸收动能，使质量获得速度，弹簧获得变形能具有了使质量同到原来位置的能力。这种能量的不断转换就导致系统的振动，系统如果没有外界不断地输入能量，则由于阻尼的存在，振动现象将逐渐消失。因此，质量、弹性和阻尼是振动系统的三要素。此外，在重力场中，当质量离开平衡位置后就具有了势能，同样产生恢复力。如单摆，虽然没有弹簧，但可看成等效弹簧系统。

1、质量

在力学模型中，质量被抽象为不变形的刚体，质量元件对于外力作用的响应表现为一定的加速度。根据牛顿第二运动定律，若对质量作用力F，则此力和质量在与F相同方向获得的加速度x"成正比，表示为

F=mx"

式中，比例常数m为刚体质量，是惯性的一种量度。

对于扭振系统，广义力为扭矩M，广义加速度为角加速度ψ，则扭矩与角加速度成正比，表示为

M=Jψ

式中，比例常数J为刚体绕其旋转中心轴的转动惯量。质量m和转动惯量J是表示力(力矩)和加速度(角加速度)关系的变量。

通常认为质量元件是刚体(即不具有弹性特征)，不消耗能量(即不具有阻尼特性)，在对实际结构进行振动分析时，如果是突出某一部分的质量而忽略其弹性与阻尼，就得到没有弹性和阻尼的“质块”，同样可得到没有阻尼和质量的“弹簧”以及没有质量与弹簧的“阻尼器”等各种理想化的元件。

2、弹性

在力学模型中，弹簧被抽象为无质量而具有线性弹性的元件。弹性元件在振动系统中提供使系统恢复到平衡位置的弹性力，弹性力又称恢复力。恢复力与弹性元件两端的相对位移的大小成正比，即

F=-kx

式中，负号表示弹性恢复力F与相对位移的方向相反;k为比例常数，通常称为弹簧常数或弹簧刚度。扭转弹簧产生的是恢复力矩，扭转弹簧的位移是角度。