压缩弹簧基础介绍

一、定义

压缩弹簧是一种机械零件，它利用材料的弹性和结构特点，在工作时产生变形，把机械功或动能转变为变形能（位能），或把变形能（位能）转变为机械功或动能。最常用的压缩弹簧类型是外径基准型和内径基准型。

 

二、生产工序

1.卷制

2.去应力退火

3.两端面磨削

4.（抛丸）

5.（校整）

6.（去应力退火）

7.立定或强压处理

8.（发黑）

9.检验  

10.表面防腐处理

11.包装

*带括号的工序为非固定工序，是否进行取决于弹簧的性能要求。

 

三、使用场合

1.缓冲或减振，如破碎机的支承弹簧和车辆的悬架弹簧等。

2.机械的储能，如钟表、仪表和自动控制机构上的原动弹簧。

3.控制运动，如气门、离合器、制动器和各种调节器上的弹簧。

4.测力装置，如弹簧秤和动力计上的弹簧。

5.除此之外，在机械设备、仪表、日用电器以及生活器具上也都使用着各式各样的弹性元件，如螺母防松弹簧垫圈，零件在轴上定位用的卡环，门的启闭装置，玩具的发条等。

 

四、特点

1.均匀且美观的表面状态。                        

2.高可靠性，高性价比。         

3.良好的成形性，均匀的回弹性。

4.高塑性，抗疲劳强度，耐热耐腐蚀性能佳。

 

五、选型

1.外径或内径选择：根据导销或者沉头孔大小来选择外径和内径，一般建议杆径比所选的内径小1.0mm左右，建议沉头孔径比所选的外径大1.5mm左右。

2.公差选择：根据实际使用需求选择:外径基准型（走负公差），内径基准型（走正公差），弹簧常数公差±10%。

3.行程选择:根据实际使用需求选择即可（建议不超过最大位移量，低于此工作高度，弹簧有产生塑性变形或断裂的风险）。

4.材质选择：304不锈钢的耐腐蚀能力强，韧性均匀疲劳比较好些；琴钢丝的抗拉强度高、韧性好，弹性强；SUS631材质的耐高温，在350℃以下使用不失效。

      

六、安装

1.无弹簧导承时的使用：

在没有弹簧导承的条件下使用时，弹簧会发生纵弯曲和横弯曲等，弯曲的内侧会产生局部高应力，导致最终折损。因此，请务必使用导销、外径导承等弹簧导承。

* 一般说来，通过内径侧导承将导销自上而下贯通后使用最为理想。

2.有关弹簧的内径与轴：

如果与导销之间的间隙较小，那么，导销就会使弹簧内径产生磨损，并以磨损部为起点，导致最终折损。另外，如果与导销之间的间隙过大，则会导致纵弯曲。建议杆径比内径d小1.0mm左右。另外，如下图所示，自有长度较长的弹簧（自由长度/外径=4以上的弹簧），其导销需带有落差，以免横弯曲时接触弹簧内径。

3.关于弹簧的外径与沉头孔：

如果与沉头孔之间的间隙较小时，会因弹簧压缩后外径侧膨胀，而导致外径收到约束，形成应力集中，产生最终折损。建议沉头孔径比外径D大1.5mm左右。自由长度较长弹簧采用如下图所示沉头孔形状是比较理想的。

 

七、保养

1.给弹簧定时喷涂防锈油（每个月1~2次）

2.对于灰尘较多的使用环境，要按时清理下弹簧表面的粉尘。因为如果夹住异物，如下图所示，那么相应部分的弹簧卷就不会有作用，会造成除此之外的部分压缩，这实际上相当于减少了有效弹簧卷数，因而会产生高应力，导致最终折损。因此请注意不要使异物进入。

八、常见问题及分析                                                                                                                         

1.304不锈钢线材，由于加工工艺原因（拉拔工艺），导致线材本身带有一些弱磁性（可吸附在磁铁上），另外加上弹簧的加工工艺（冷加工产生较大折弯变形）也会使产品具有弱磁性，且磁性不易消除。

2.内径基准型的弹簧由于内径走正公差，所以生产出来的外径是会偏大，不宜用在沉头孔里。

3.弹簧的压紧长度为参考值，因为每批次的师傅可能不一样，所以生产出来的圈数有误差，导致压紧长度不统一。

 

九、应用案例

1.设备名称：交流接触器

2.设计目的：电力的开断和控制电路

3.零件应用说明：开关的两个触头中，必然有一个触头装有弹簧，以保证两个触头紧密接触，使导通良好.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，严重的还会使接触处的金属熔化.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簧片，其功能都是使双方紧密接触，以保证导通良好。