當(dāng)彈簧材料分為金屬和非金屬時(shí),除特殊情況外,通常使用金屬?gòu)椈?。雖然成本很低,但金屬?gòu)椈傻囊粋€(gè)優(yōu)點(diǎn)是它能承受大量的力,并能保證大量的柔韌性。在金屬材料中,鋼材由于其高強(qiáng)度和多功能性而得到廣泛應(yīng)用。用于彈簧的鋼是“彈簧鋼”也被稱(chēng)為,它是為了增加彈性極限增強(qiáng)材料中典型鋼的碳濃度。彈簧鋼大致分為冷成型和熱成型。冷成型適用于形成相對(duì)較小的彈簧,通過(guò)在室溫下將材料加工成彈簧形狀。熱成型適用于將材料加工成彈簧形狀,形成相對(duì)較大的彈簧。作為一種彈簧鋼,使用碳鋼作為主要添加元素,或合金鋼,特別是添加碳以外的元素。不銹鋼、耐腐蝕、耐熱材料作為其他鋼。
銅合金、黃銅、磷青銅、西白、鈹銅和其他材料通常用作彈簧的有色金屬材料。利用銅合金的導(dǎo)電性,利用連接器降低電阻和加熱。除了耐腐蝕性和非磁性外,還存在與鋼相比成本高的缺點(diǎn)。
鎳合金作為另一種有色金屬材料,具有優(yōu)異的耐腐蝕性、耐熱性和耐冷性,也可用作彈簧材料。尤其是英高鎳合金在鎳合金中非常常見(jiàn)。鎳合金材料用作高于400的彈簧℃高溫區(qū)域。鈦合金也用于彈簧,作為一種比鋼更輕的材料。與鋼相比,鈦合金具有更小的彈性模量和比重,從而降低了彈簧的重量。另一方面,也有高成本的缺點(diǎn)。
磁性彈簧
雖然它不使用彈性,但它也被稱(chēng)為彈性“磁彈簧”彈簧,它使用磁鐵的磁力作為恢復(fù)力。當(dāng)磁鐵的相同磁極接近它時(shí),它可以用作彈簧[109],在壓縮方向上具有恢復(fù)力。當(dāng)磁鐵的相對(duì)磁極相互面對(duì)時(shí),它可以作為一個(gè)具有水平恢復(fù)力的彈簧,因?yàn)榇盆F在水平方向上移動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生吸力。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,它可以避免物體之間的接觸,并且沒(méi)有質(zhì)量,因此不會(huì)發(fā)生下面描述的波動(dòng)。
除上述基本形狀/材料類(lèi)型外,彈簧還從以下幾點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi):
負(fù)載形式
根據(jù)彈簧接收的負(fù)載類(lèi)型(類(lèi)型)進(jìn)行分類(lèi)。有軸向壓縮負(fù)載“壓縮彈簧”,承受軸向拉伸荷載的“拉伸彈簧”,繞軸承受扭矩“扭轉(zhuǎn)彈簧。
應(yīng)力狀態(tài)
在承保和接受場(chǎng)合,對(duì)絮狀行為狀態(tài)進(jìn)行初步分類(lèi)。由于實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)是各種應(yīng)力的復(fù)雜組合,因此主要根據(jù)其接收程度進(jìn)行分類(lèi)。例如,板彈簧主要用于受彎曲應(yīng)力的彈簧,壓縮螺旋彈簧主要用于受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的彈簧,環(huán)彈簧主要用于受拉伸/壓縮應(yīng)力的彈簧。
彈簧特性
根據(jù)負(fù)載和彈簧偏轉(zhuǎn)(彈簧特性)之間的關(guān)系進(jìn)行分類(lèi)。線性特性,無(wú)滯后的非線性特性和滯后的非線性特性。例如,線性特性彈簧采用扭桿,非滯后非線性特性采用錐形螺旋彈簧(壓縮螺旋彈簧),非線性特性采用板彈簧。
材質(zhì)形狀
根據(jù)材料的形狀作為彈簧材料進(jìn)行分類(lèi)。它們大致可以分為使用板材料(板)、棒材料(桿材料)或使用線材料(線材料)彈簧的彈簧。例如,螺旋彈簧用于使用板材彈簧,螺旋彈簧用桿材料或線材料應(yīng)用于彈簧。