彈簧在工作中常受交變和沖擊載荷，又要求有較大的變形，所以彈簧材料應具有高的抗拉強度、彈性和疲勞強度。在工藝上要有的淬透性、不易脫碳，表面質量好。
二、彈簧的制造
螺旋彈簧的制造工藝過程包括：卷制、掛鉤的制作或端面圈的精加工、熱處理和工藝性能試驗。
大量生產時，是在自動卷簧機上卷制；單件及小批生產時，則在普通車床或手工制作。 彈簧絲直徑小于或等于8mm時，常用冷卷法，卷前要熱處理，卷后要低溫回火。直徑大于8mm時，采用熱卷（熱卷溫度800℃～1000℃）法，熱卷后經淬火和中溫回火處理，彈簧成形后要進行表面質量檢驗，表面應光潔、無傷痕、無脫碳等缺陷；受變載荷的彈簧，還須經噴丸等表面處理，以提高彈簧疲勞壽命。
壓簧拉簧扭簧的制造：
三、彈簧的端部結構
壓縮彈簧除參加變形的有效圈數n外，為了使壓縮彈簧工作時受力均勻，保證彈簧中心線垂直于端面，彈簧兩端各有3/4～7/4圈并緊起支承作用，工作時不參與變形，故稱為死圈或支承圈。
拉伸彈簧端部有掛鉤，以便安裝和加載。常用的端部結構有四種型式；半圓鉤環、圓鉤環制造方便，應用廣泛，但因掛鉤過渡處產生很大彎曲應力，故只宜用于彈簧絲直徑d≤10mm的彈簧。可調式和可轉式掛鉤受力情況較好，且可轉向任何位置以便于安裝。
keyword:工程機械彈簧
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彈簧是機械和電子行業中廣泛使用的一種彈性元件，彈簧在受載時能產生較大的彈性變形，并把機械功或動能轉化為變形能，而在卸載后彈簧的變形消失并回復到原狀，同時將變形能轉化為機械功或動能。彈簧的載荷與變形之比稱為彈簧剛度，剛度越大，則彈簧越硬。
一、彈簧的作用
■緩沖和減振。如汽車、火車車箱下的減振彈簧，各種緩沖器的緩沖彈簧等；
■控制機構的運動。如內燃機中的閥門彈簧，離合器中的控制彈簧等；
■儲存及輸出能量。如鐘表彈簧、槍閂彈簧等；
■測量力的大小。如彈簧秤，測力器中的彈簧等；
二、彈簧的分類
按受力性質彈簧分為：拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉彈簧和彎曲彈簧。
拉伸彈簧(簡稱拉簧)是承受軸向拉力的螺旋彈簧，拉伸彈簧一般都用圓截面材料制造。在不承受負荷時，拉伸彈簧的圈與圈之間一般都是并緊的沒有間隙。
壓縮彈簧(簡稱壓簧)是承受向壓力的螺旋彈簧，它所用的材料截面多為圓形，也 有用矩形和多股鋼縈卷制的，彈簧一般為等節距的，壓縮彈簧的圈與圈之間有一定的間隙，當受到外載荷時彈簧收縮變形，儲存形變能。
扭轉彈簧屬于螺旋彈簧。扭轉彈簧可以存儲和釋放角能量或者通過繞簧體中軸旋轉力臂以靜態固定某一裝置。扭轉彈簧的端部被固定到其他組件，當其他組件繞著彈簧中心旋轉時，該彈簧將它們拉回初始位置，產生扭矩或旋轉力。
還有兩種不常見的空氣彈簧和碳納米管彈簧；
空氣彈簧是在柔性密閉容器中加入壓力空氣，利用空氣的可壓縮性實現彈性作用的一種非金屬彈簧，用在高檔車輛的懸架裝置中可以大大改善車輛的平順性，從而大大提高了車輛運行的舒適性，所以空氣彈簧在汽車、鐵路機車上得到了廣泛的應用。
碳納米管彈簧：需要先制出碳納米管薄膜，再利用紡絲技術將碳納米管薄膜紡成碳納米管彈簧。直徑可以達上百微米，而長度可以達幾厘米，有望應用于可伸縮導體、柔性電極、微型應變傳感器、超級電容器、集成電路、太陽能電池、場發射源、能量耗散纖維等領域，還有望應用于醫療器械，比如拉力傳感繃帶等。
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1、作用不同
彈簧減振器主要適用于核電廠、火電廠、化工廠、鋼鐵廠等的管道及設備的抗振動。常用于控制掛續性的流體振動激擾（如流體脈動、兩相流、高速流和風振等）的管系振動。
油壓減振器是機車車輛（內燃機車、電力機車）地鐵車輛、城市輕軌車輛和高速公路大型客運車輛轉向架（車橋）一系懸掛、二系懸掛裝置上的重要減振構件。
2、工作原理不同
減震器主要用來抑制彈簧吸震后反彈時的震蕩及來自路面的沖擊。在經過不平路面時，雖然吸震彈簧可以過濾路面的震動，但彈簧自身還會有往復運動，而減震器就是用來抑制這種彈簧跳躍的。
油壓減振器是靠拉伸、壓縮活塞桿往返運動形成液壓阻尼力達到減振的目的，具有良好的減振阻尼效應和柔性的減振效果，是提高機車、車輛高速運行的平穩性、和舒適性、安全性的關鍵部件。
]]>因為氣門彈簧工作時承受扭力，所以在它圓截面上的應力分布是不均勻的。從近中心的原點，到邊緣各點，應力逐漸遞增，表面所受的應力最大。就表面各點而言，正內側表面承受的應力最大，且受平面應力的作用。為此，一旦氣門彈簧表面存在缺陷，位于缺陷處即有可能產生最大的應力集中，從而導致彈簧的早期斷裂。
折斷的原因
氣門彈簧斷裂的原因，除了制造上存在缺陷外，使用方法不當也可能使其遭受早期損壞。常見的原因多為以下幾點：
①彈簧表面有麻點和腐蝕坑。因保管不當，會使彈簧表面形成腐蝕坑，當彈簧承受較大扭力時，在蝕坑處易引起應力集中，最終導致彈簧疲勞斷裂。
新氣門彈簧的質量檢查方法：將彈簧夾在臺虎鉗上壓縮到最小長度，使圈與圈之問盡可能沒有空隙，并保持48h，如果彈簧的表面有瑕疵存在，在經過這種壓縮處理后就會斷裂。這是因為彈簧內部應力在瑕疵附近高度集中，以致使彈簧斷裂。
氣門彈簧彈力的強弱，可用對比法加以識別。具體做法是：先將被檢查的一只舊氣門彈簧與一只新氣門彈簧串聯在一起，并且中間用一鋼片墊圈隔開。然后在一只氣門彈簧上加一定的壓力，觀察新舊彈簧壓縮的程度。若舊彈簧的彈力不足，則此時必定先被壓下去。
②彈簧中心線歪斜。氣門彈簧的兩個端面若與彈簧中心線不垂直，則彈簧長期在高速下工作，也易使其金屬材料因疲勞而斷裂。氣門彈簧垂直度的檢查方法是：先將彈簧垂直放在平板上，用一直角尺靠在彈簧最下邊一圈上，然后將彈簧旋轉一周，測量最上邊一圈彈簧與直角尺距離的最大值。通常情況下，氣門彈簧對垂直線的傾斜距離為1.0～1.5mm。若超過此值，最好換用新件。
③氣門導管竄動或凸輪軸軸承松動。使用中若發生氣門導管竄動現象，即有可能導致氣門彈簧在被壓縮時因受彎曲應力的作用而折斷。凸輪軸軸承松動，會引起氣門彈簧產生共振，也會促使其折斷。
④操作或安裝不當。柴油發動機在運轉過程中，若轉速經常性突然變化，即會使氣門彈簧被壓縮和伸張的頻率突然猛增，導致其疲勞斷裂。
⑤沒有按要求裝配氣門彈簧。裝配氣門彈簧時，有的機型有特殊要求。例如五十鈴6BBl柴油發動機，要求將彈簧涂有藍色的一面朝向氣缸蓋上平面。否則，彈簧易折斷。
應急處理
在汽車行駛途中，如果發現柴油發動機氣門彈簧折斷，可先將折斷的彈簧拆下，再將彈簧兩端的工作面相對后復裝暫用。如果彈簧折斷成數段，可將該缸進、排氣門的調整螺栓拆下，使氣門保持關閉狀態，然后將通往該缸的噴油泵高壓油管拆下，使其不能向氣缸噴油，即可使汽車繼續行駛至目的地。
氣門彈簧的沒計是一個復雜的系統設計課題。良好的彈簧設計可以最大限度地減少配氣機構的摩擦和磨損。現將一個基于構造參變量敏感度設計圖的氣門彈簧設計的分析式方法總結如下：
（1）第1步通過分析車輛下坡行駛性能和發動機制動，確定配氣機構的飛脫轉速設計目標，以便確定所需要的氣門彈簧預緊力和彈簧剛度；
（2）第2步建立配氣機構動力學模型，以便準確地預測飛脫，并且評估缸內再壓縮壓力對飛脫的影響；
（3）第3步通過對彈簧預緊力和彈簧剛度的不同取值進行參變量掃值計算，構建配氣機構動力學的參數圖，以檢查它們對配氣機構振動的影響。需要在圖中繪制推桿力、配氣機構加速度和彈簧減速度相對于曲軸轉角的曲線，以顯示飛脫的設計裕度，從而能夠在第4步中方便而明智地選取彈簧預緊力和彈簧剛度所需要具有的目標值；
（4）第4步基于排氣門閥頭的靜態力平衡，計算所需要的彈簧預緊力以防止排氣門出現跳浮。為帶和不帶排氣制動器的發動機選擇排氣門彈簧預緊力，并使用在第3步中的設計參數圖來選擇匹配的彈簧剛度；
（5）第5步對設計參數進行參變量掃值計算，使用圖形化設計方法為彈簧設計構造參變量敏感度設計圖。選擇彈簧的平均直徑、線圈鋼絲直徑和線圈數目，同時滿足彈簧扭轉應力、固有頻率、線圈間隙等設計約束條件。或者也可用分析式優化方法直接求解式。
]]>氣門彈簧設計與凸輪設計一樣，對發動機系統性能具有同等重要性。氣門彈簧的功能包括防止氣門在氣壓載荷下跳浮離開氣門座，以及控制氣門運動以避免配氣機構分離。氣門彈簧設計影響凸輪應力、配氣機構摩擦和彈簧顫振。發動機的氣門彈簧通常是兩端封閉的開圈螺旋壓縮彈簧。大多數發動機使用定剛度彈簧，雖然有些使用變剛度彈簧。對于轉速較低的柴油機來講，使用單彈簧設計通常足以滿足要求，但有時也需要使用帶一個阻尼彈簧或內簧的雙彈簧設計，以減小氣門彈簧顫振的嚴重程度。氣門彈簧設計是個非常復雜的任務。它可以作為一個范例來說明發動機系統設計的原則，原因有二三。首先，分析式彈簧設計方法展示了在部件沒計參數與系統設計參數之間的鏈接。第二，分析式彈簧設計方法展示了對于同一個設計問題，可以有兩種不同的數學構造方法：一種是作為確定性的解來處理，另一種是作為優化問題來求解。在優化問題的數學構造上，目標函數和約束函數均以顯式函數作為示例列出。需要注意的是，在發動機系統設計的其他領域（例如循環性能、凸輪設計、配氣機構動力學）。用于優化構造的函數通常是更為復雜的隱式函數。第三，分析式彈簧設計方法給出了使用圖形設計法來構造參變量掃值設計圖的一個范例。這些典型的參數圖可以川來處理在柴油機系統設計中經常遇到的多維設計問題。
在氣門彈簧設計中，已知的輸人數據包括以下內容：①最大氣門升程；②給定的彈簧安裝長度；③所需的彈簧預緊力；④所需的彈簧剛度。需要注意的是，彈簧的預緊力和剛度是發動機系統層面的設計參數，需要滿足所允許的最大彈簧力和凸輪應力、排氣門不跳浮、配氣機構不飛脫等要求。氣門彈簧設計凸輪設計之間存在著強烈的相互作用。如果在彈簧設計上很難找到解決方案，就必須修改這些輸入數據。
在氣門彈簧設計中，以下參數是計算輸出數據：①基本或獨立的彈簧設計參數（即彈簧平均直徑、彈簧線圈鋼絲直徑、工作線圈數目）；②導出的設計參數（例如彈簧的自由長度、最大壓縮長度、壓實長度、線圈之間的自由間隙、在最大壓縮時線圈之間的實體間隙、彈簧的固有頻率和顫振階數、最大彈簧載簡、最大彈簧扭轉成力）。基本的彈簧設計參數決定了彈簧的剛度。
一些輸出參數受設計約束條件限制。例如，安裝長度和彈簧平均直徑受包裝空間限制。在最大彈簧壓縮量和在壓實長度下的彈簧扭轉應力受彈簧疲勞壽命、強度和最大允許應力極限限制。關于彈簧顫振保護的約束條件是通過控制實體間隙和彈簧固有頻率實現的。彈簧顫振的階數是指彈簧的固有頻率與發動機的工作頻率之比。為了保證彈簧不在運行中發生強烈顫振。氣門彈簧的固有頻率通常至少應當是發動機工作頻率的13倍，即希望彈簧顫振的階要高于13。彈簧固有頻率分析表明，如果彈簧對于凸輪型線的主導諧波之一響應非常靈敏的話，顫振的趨勢肯定是存在的。在這種情況下，就需要對凸輪或者彈簧的設計進行修改。有時可以使用變剛度或嵌套彈簧來改變彈簧的頻率，以幫助減輕顫振問題。
彈簧設計是一個多維參數的沒汁問題，可以通過一個圖形化的方式來處理，以檢查參數敏感度趨勢。氣門彈簧設計優化的目的是最大限度地增大彈簧的固有頻率，以減少彈簧振動，同時滿足以下限制條件：①發動機系統方面所要求的彈簧預緊力和氣門彈簧剛度；②最大允許的彈簧應力；③適當的實體間隙以控制彈簧顫振。
]]>隨著科技的飛速發展，彈簧已經是我們生活中的一個非常重要的五金配件，不同的產品使用到的彈簧也不盡相同，常用的彈簧大致可分為：拉簧、扭簧、壓簧、碟簧、板簧。下面介紹的一款非常實用的拉力彈簧的特點應用：
許多不同的產品或者鉤都是用來保證拉力彈簧的拉力來源，拉簧與壓簧的工作原理相反，拉簧是在伸展或者拉開的時候反向作用，當我們拉開拉力彈簧兩邊掛圈裝置的時候，拉簧中間的鐵線會試圖將他們拉回重合在一起。拉力彈簧通常在程度的伸展拉力下，即使是在負載的情況下，這種初始的張力決定了在負載情況下拉力彈簧的緊密程度不會被改變。在允許的范圍內，伸展程度越大，回彈的強度越大。
壓力彈黃裝拆器
2t 液壓起重手推搬運車在生產中應用非常廣泛。我們在對其壓力油泵進行維修時，發現使壓力油泵的活塞桿及推車的壓力手臂回位的壓力彈簧,其鋼絲直徑為協加妞,蓄有的彈力達1000N，對其裝、拆十分困難。往往因此耽擱排除故障時間，直接影響生產進度。也采取過一些措施，效果都不好。為此，我設計了如圖1所示的壓力彈簧裝拆器。裝拆器由下壓桿1、壓塊10、連接銷14、螺母1、球形墊片12、上壓桿13、定位套16、桿巧、等組成。
操作時, 將螺母11 旋至適當位置, 使下壓桿1 的圓柱頭爪接觸車身2，兩塊壓塊10 對稱壓在墊片6 上，旋壓螺母n，通過拉緊桿15 ，使上壓桿13 和下壓桿1 相對移動，迫使壓力彈簧壓縮，當墊片6 離開圓柱銷7 時，即可拆去壓輪軸9、壓輪8 及圓柱銷7。此時，再旋松螺母11 ，卸去裝拆器,取下壓力彈簧，就可對壓力油泵進行分解、檢測維修。
裝拆器上的定位套16 為關鍵件， 制作時， 一端為內球面，中間有槽形孔, 另一端為斜平面，它與壓桿為過盈配合。要求其與球形墊片12 及桿15的球頭接觸良好。壓塊10 與連接銷14 為間隙配合，要求轉動靈活。連接銷14 與上壓桿13 為過盈配合。連接軸18 與壓桿為間隙配合。
氣門彈簧斷裂的原因，除了制造上存在缺陷外，使用方法不當也可能使其遭受早期損壞。常見的原因多為以下幾點：
①彈簧表面有麻點和腐蝕坑。因保管不當，會使彈簧表面形成腐蝕坑，當彈簧承受較大扭力時，在蝕坑處易引起應力集中，導致彈簧疲勞斷裂。
新氣門彈簧的質量檢查方法：將彈簧夾在臺虎鉗上壓縮到小長度，使圈與圈之問盡可能沒有空隙，并保持48h，如果彈簧的表面有瑕疵存在，在經過這種壓縮處理后就會斷裂。這是因為彈簧內部應力在瑕疵附近高度集中，以致使彈簧斷裂。
氣門彈簧彈力的強弱，可用對比法加以識別。具體做法是：先將被檢查的一只舊氣門彈簧與一只新氣門彈簧串聯在一起，并且中間用一鋼片墊圈隔開。然后在一只氣門彈簧上加的壓力，觀察新舊彈簧壓縮的程度。若舊彈簧的彈力不足，則此時先被壓下去。
②彈簧中心線歪斜。氣門彈簧的兩個端面若與彈簧中心線不垂直，則彈簧長期在高速下工作，也易使其金屬材料因疲勞而斷裂。氣門彈簧垂直度的檢查方法是：先將彈簧垂直放在平板上，用一直角尺靠在彈簧下邊一圈上，然后將彈簧旋轉一周，測量上邊一圈彈簧與直角尺距離的大值。通常情況下，氣門彈簧對垂直線的傾斜距離為1.0～1.5mm。若超過此值，換用新件。
③氣門導管竄動或凸輪軸軸承松動。使用中若發生氣門導管竄動現象，即有可能導致氣門彈簧在被壓縮時因受彎曲應力的作用而折斷。凸輪軸軸承松動，會引起氣門彈簧產生共振，也會促使其折斷。
④操作或安裝不當。柴油發動機在運轉過程中，若轉速經常性突然變化，即會使氣門彈簧被壓縮和伸張的頻率突然猛增，導致其疲勞斷裂。
⑤沒有按要求裝配氣門彈簧。裝配氣門彈簧時，有的機型有特殊要求。例如五十鈴6BBl柴油發動機，要求將彈簧涂有藍色的一面朝向氣缸蓋上平面。否則，彈簧易折斷。
應急處理
在汽車行駛途中，如果發現柴油發動機氣門彈簧折斷，可先將折斷的彈簧拆下，再將彈簧兩端的工作面相對后復裝暫用。如果彈簧折斷成數段，可將該缸進、排氣門的調整螺栓拆下，使氣門保持關閉狀態，然后將通往該缸的噴油泵高壓油管拆下，使其不能向氣缸噴油，即可使汽車繼續行駛至目的地。
]]>（1）1步通過分析車輛下坡行駛性能和發動機制動，確定配氣機構的飛脫轉速設計目標，以便確定所需要的氣門彈簧預緊力和彈簧剛度；
（2）2步建立配氣機構動力學模型，以便準確地預測飛脫，并且評估缸內再壓縮壓力對飛脫的影響；
（3）3步通過對彈簧預緊力和彈簧剛度的不同取值進行參變量掃值計算，構建配氣機構動力學的參數圖，以檢查它們對配氣機構振動的影響。需要在圖中繪制推桿力、配氣機構加速度和彈簧減速度相對于曲軸轉角的曲線，以顯示飛脫的設計裕度，從而能夠在第4步中方便而明智地選取彈簧預緊力和彈簧剛度所需要具有的目標值；
（4）4步基于排氣門閥頭的靜態力平衡，計算需要的彈簧預緊力以防止排氣門出現跳浮。為帶和不帶排氣制動器的發動機選擇排氣門彈簧預緊力，并使用在3步中的設計圖來選擇匹配的彈簧剛度；
（5）5步對設計參數進行參變量掃值計算，使用圖形化設計方法為彈簧設計構造參變量敏感度設計圖。選擇彈簧的平均直徑、線圈鋼絲直徑和線圈數目，同時滿足彈簧扭轉應力、固有頻率、線圈間隙等設計約束條件。或者也可用分析式優化方法直接求解式。
1.在對彈簧進行正式的檢測之前，先將彈簧壓縮一次到實驗的荷重，當試驗荷重比壓并荷重大時，就可以進行壓并荷重作為試驗荷重，但是壓并力最大不能超過定見壓并荷重的1.5倍。
2.對荷重檢測前的準備：用對應量程的三等規范測力計或者劃一以上精度的砝碼對荷重試驗機進行勘正，確保試驗機精密不要低于1%；同時用量塊勘正荷重試驗機的長度讀數誤差。
3.彈簧壓到指定高度荷重的檢測：將與指定高度相同的量塊放置在荷重試驗機壓盤的中央，在量塊上加載與圖樣名義值相近的荷重，然后鎖緊定位螺釘或者定位稍，將量塊放入待測彈簧，調解零位，去除彈簧自重，將彈簧壓至指定高度，并讀出相應的荷重，最后根據標定的荷重試驗機誤差，對度數進行相應的修改。
4.將上壓盤壓制彈簧剛解除到的位置，荷重試驗機預示值F0≈0.05F;記載荷重試驗的初讀數地F0以及長度數，然后繼續加載，使長度預示的讀數變化值達到劃定的變形量。
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