螺旋弹簧

英国科学家胡克发明的弹簧
image
螺旋弹簧是一种常见的蓄能器，具有储存能量的功能。尽管它不能缓慢地释放能量，但通过与大传动比机构的结合，可以实现这一功能。螺旋弹簧在机械表等设备中广泛使用[1]。螺旋弹簧的历史可以追溯到古代的弓和弩，这些装置在广义上可以被视为螺旋弹簧。

历史

螺旋弹簧的发明者是英国科学家胡克（Robert Hooke），尽管螺旋压缩弹簧在胡克之前已经出现并广泛使用。胡克提出了“胡克定律”，即弹簧的伸长量与所受力的大小成正比。这一原理在1776年被应用于弹簧秤的发明。不久后，胡克本人也发明了专供钟表使用的弹簧。符合“虎克定律”的弹簧被认为是真正意义上的弹簧。碟形弹簧由法国人贝勒维尔发明，是一种截锥形截面的垫圈式弹簧。随着近代工业的发展，出现了多种新型弹簧，如气弹簧、橡胶弹簧、涡卷弹簧、模具弹簧、不锈钢弹簧、空气弹簧和记忆合金弹簧等。

分类

螺旋弹簧根据不同的特性可分为多种类型。按工作时受载荷的特性，可分为压缩、拉伸和扭转三种。按结构特点，可分为圆柱螺旋弹簧和变径螺旋弹簧两大类，其中变径螺旋弹簧主要承受压缩载荷。按形状特点，可分为圆锥形、涡卷形、中凹形和中凸形。在生产和使用上，螺旋弹簧还可按成型方法与材料直径大小分为大型螺旋弹簧和小型螺旋弹簧两类，前者通常是热成形，后者是冷成形。此外，螺旋弹簧还可按外型分为普通圆柱螺旋弹簧和变径螺旋弹簧，以及按螺旋线方向分为左旋弹簧和右旋弹簧。变径螺旋弹簧包括圆锥螺旋弹簧、蜗卷螺旋弹簧和中凹形螺旋弹簧[2]。