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彈簧的種類及應用介紹

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彈簧是一種利用彈性來工作的機械零件。一般用彈簧鋼制成。用以控制機件的運動、緩和沖擊或震動、貯蓄能量、測量力的大小等，廣泛用于機器、儀表中。彈簧的種類復雜多樣，按形狀分，主要有螺旋彈簧、渦卷彈簧、板彈簧等。
1.種類
按受力性質，彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉彈簧、氣彈簧和彎曲彈簧，按形狀可分為碟形彈簧、環形彈簧、板彈簧、螺旋彈簧、截錐渦卷彈簧以及扭桿彈簧等。普通圓柱彈簧由于制造簡單，且可根據受載情況制成各種型式，結構簡單，故應用廣。彈簧的制造材料一般來說應具有高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性及良好的熱處理性能等，常用的有碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、不銹彈簧鋼以及銅合金、鎳合金和橡膠等。彈簧的制造方法有冷卷法和熱卷法。彈簧絲直徑小于8毫米的一般用冷卷法，大于8毫米的用熱卷法。有些彈簧在制成后還要進行強壓或噴丸處理，可提高彈簧的承載能力。
2.發展過程
大多數材料都有不同程度的彈性，如果將其彎曲，便會以很大的力量恢復其原形。在人類歷史上，一定很早注意到樹苗和幼樹的樹枝有很大的撓性，因為許多原始文化利用這一特性，在特制的門后或籠子后楔上一根棍，或者用活結套在一根桿上向下拉；一旦松開張力，這根棍或桿會往回彈。他們用這種辦法來捕捉飛禽走獸。實際上，弓是按這種方式利用幼樹彈性的彈簧；先向后拉弓，然后撒手，讓其回彈。中世紀時，這種想法開始出現在機械上，如紡織機、車床、鉆機、磨面機和鋸。操作者用手或腳踏板給出下壓沖程，將工作機械往下拉，這時用繩索固定在機械上的一根桿彈回，產生往復運動。如果壓縮一根螺旋桿，而不是彎曲一根直桿，那么金屬彈簧儲存的能量會更大。制作彈簧的主要材料有：優質碳素鋼、合金鋼、有色金屬合金等。
3.利用彈簧的功能
(1)測量功能
在彈性限度內，彈簧的伸長(或收縮)跟外力成正比。利用彈簧這一性質制成彈簧秤。
(2)緊壓功能
觀察各種電器開關會發現，開關的兩個觸頭中，必然有一個出頭裝有彈簧，以兩個出頭緊密接觸，是導通良好。如果接觸不良，接觸處的電阻變大，電流通過時產生的熱量變大，嚴重時還會是接觸處的金屬融化。卡口燈頭的兩個金屬柱都裝有彈簧也是為了接觸良好；至于螺口燈頭的中心金屬片以及所有插座的接插金屬片都是簧片，其功能都是使雙方緊密接觸，以保持到同良好。在何時磁帶中，有一塊磷青銅的簧片，利用它彎曲形變時產生的彈力使磁頭與磁帶密切接觸。在訂書機中有一個長螺旋彈簧它的作用一方面是頂緊釘書釘，另一方面是當前面的釘被推出后，可以將后面的釘送到前面以備釘舒適推出，這樣，能自動的將一個個釘推到前面，直到釘全部推出為止。許多機器自動供料，自動步槍中的子彈自動上膛都靠彈簧的這種功能。此外，象夾衣服的夾子，圓珠筆，鋼筆套上的夾片都利用彈簧的緊壓功能夾在衣服上。
(3)復位功能
彈簧在外力作用下發生形變，撤去外力后，彈簧能恢復狀態。很多工具和設備都是利用彈簧這一性質來復位的。例如，許多建筑物大門的合頁上都裝了復位彈簧人們進出后，門會自動復位。人們還利用這一功能制成了自動傘、自動鉛筆等用品，十分方便。此外，各種按鈕和按鍵也少不了復位彈簧。
(4)帶動功能
機械鐘表，發條玩具都是靠上緊發條帶動。當發條被上緊時發條產生彎曲形變，存儲一定的彈性勢能。釋放后，彈性勢能轉變為動能，通過傳動裝置帶動轉動。在玩具槍和發令槍和軍用槍支也是利用彈簧的之一性質工作的。
(5)緩沖功能
在機車汽車車架與車輪之間裝有氣彈簧，利用彈簧的彈性來減緩車輛的顛簸。
(6)振動發聲功能
當空氣從口琴，手風琴中的簧孔中流動時，沖擊簧片，簧片震動發出聲音。(圖/文http://www.jshht.com/)

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