彈簧是一種利用彈性來工作的機械零件,通過變形儲存和釋放能量,廣泛應用于各種機械和設備中。根據不同的分類標準,彈簧可分為以下主要類型:

一、按形狀分類
- 螺旋彈簧(Coil Spring)
- 圓柱螺旋彈簧:常見的彈簧類型,由鋼絲繞成圓柱形,分為壓縮彈簧、拉伸彈簧和扭轉彈簧。
- 壓縮彈簧:承受軸向壓力,用于緩沖、減震或提供回彈力(如汽車懸架、床墊)。
- 拉伸彈簧:承受軸向拉力,用于保持部件間距或提供拉力(如門鉸鏈、彈簧秤)。
- 扭轉彈簧:承受扭矩,用于提供旋轉力或恢復力(如鼠標滾輪、夾子)。
- 圓錐螺旋彈簧:直徑逐漸變化,可承受大載荷且高度低,常用于需要緊湊設計的場合(如閥門、減震器)。
- 中凸螺旋彈簧:中間直徑大、兩端小,用于需要非線性彈性的場景(如座椅、床墊)。
- 板彈簧(Leaf Spring)
- 由多層金屬板疊合而成,主要承受彎曲應力,常用于車輛懸架系統(如卡車、火車),提供支撐和減震。
- 碟形彈簧(Belleville Washer)
- 呈圓錐形碟片狀,通過彈性變形提供高載荷和短行程,常用于螺栓預緊、閥門控制或需要高剛度的場合。
- 環形彈簧(Ring Spring)
- 由多個環形彈簧片疊加組成,用于承受大載荷和沖擊,常見于重型機械和減震裝置。
- 扭桿彈簧(Torsion Bar)
- 一根長桿,通過扭轉產生彈性變形,常用于車輛懸架系統(如汽車獨立懸架),提供穩定的扭轉力。
二、按功能分類
- 壓縮彈簧:抵抗壓縮力,存儲和釋放彈性勢能。
- 拉伸彈簧:抵抗拉伸力,保持部件間距或提供拉力。
- 扭轉彈簧:抵抗扭矩,提供旋轉力或恢復力。
- 恒力彈簧:通過特殊設計(如卷繞帶材)提供幾乎恒定的力,常用于電纜收放、平衡裝置。
- 氣體彈簧:利用氣體壓縮性提供彈力,分為充氣式和液壓式,常用于汽車尾門、辦公椅高度調節。
三、按材料分類
- 金屬彈簧:
- 碳鋼彈簧:成本低、強度高,但耐腐蝕性差(常用于普通機械)。
- 不銹鋼彈簧:耐腐蝕、耐高溫,適用于食品、醫療或戶外設備。
- 合金鋼彈簧:如鉻釩鋼、硅錳鋼,具有高強度和疲勞壽命,用于高負荷場合。
- 銅基合金彈簧:如鈹銅,導電性好,用于電子設備。
- 非金屬彈簧:
- 橡膠彈簧:利用橡膠彈性,提供減震和隔音效果(如汽車襯套、機器底座)。
- 塑料彈簧:輕質、耐腐蝕,但強度較低,用于低負荷場合(如玩具、文具)。
- 空氣彈簧:通過氣囊內氣壓調節剛度,常用于車輛懸架。
四、按應用場景分類
- 汽車彈簧:懸架彈簧、氣門彈簧、離合器彈簧等。
- 工業彈簧:閥門彈簧、壓力機彈簧、工具彈簧等。
- 電簧:電池接觸彈簧、開關彈簧、連接器彈簧等。
- 日用品彈簧:床墊彈簧、筆夾彈簧、眼鏡腿彈簧等。
五、特殊類型彈簧
- 變截面彈簧:截面直徑或形狀變化,實現非線性彈性特性。
- 組合彈簧:由多種彈簧組合而成,滿足復雜力學需求(如復合懸架)。
- 記憶合金彈簧:利用形狀記憶效應,在特定溫度下恢復原狀,用于智能設備。
選擇彈簧的考慮因素
- 載荷類型:壓縮、拉伸、扭轉或復合載荷。
- 工作環境:溫度、腐蝕性、疲勞壽命要求。
- 空間限制:尺寸、形狀和安裝方式。
- 成本效益:材料、制造工藝和壽命周期成本。
彈簧的類型多樣,設計時需根據具體需求選擇合適的類型、材料和參數,以確保性能和可靠性。