
其实,弹簧在我们的日常生活中无处不在,无论是玩具、电器还是机械设备,都能见到它的身影。我们可能会好奇,为什么一个普通的铁条做成弹簧后就有了弹性呢?
金属本身就有一定的弹性,在受到外力时会产生形变,当外力消失后又能恢复原状。金属的硬度越高,其弹性也就越大。以金银为例,虽然它们质地较软,但弹性表现就相对普通。实际上,弹簧的制作正是利用了金属,尤其是钢材的弹性,通过特定的制作工艺,将金属制成能够充分利用其弹性的形状,如螺旋弹簧等。这种制作方式可以累积弹性,通过弹性来实现各种功能,比如产生拉力、压力,提供持续的动力,以及减振等。
我们常说的弹簧大多是指螺旋弹簧。这种弹簧呈螺旋状,当发生形变时,可以产生轴向的拉力或压力。螺旋弹簧在我们的生活中非常常见,比如我们曾经使用过的钢丝床以及锻炼时用来拉伸的弹簧。除了螺旋弹簧,生活中还有其他种类的弹簧,比如机械手表中的发条,那是一种螺旋带状金属扭力弹簧。
关于弹簧的负载特性,除了线性的负载-形变关系,还有非线性的弹簧。以螺旋压缩弹簧为例,其负载和形变就呈现出非线性特性。其中,圆锥螺旋弹簧在形变时能够避免与周围物体的接触。冷拉弹簧钢丝和油淬火回火弹簧钢丝都是以供货状态钢丝直接绕制而成,经过应力处理后的弹簧可直接使用。
