为什么弹簧有弹性_弹簧的种类及功能

弹性

弹簧是机械和电子行业中广泛使用的一种弹性元件，弹簧最大的特点就是有弹性，因此弹簧在日常生活中被广泛应用，那么，弹簧为什么有弹性？弹簧的种类又有哪些呢？下面跟着学习力一起来了解。


　　

为什么弹簧有弹性？

　　物质都有自己的特性。你硬要把干木棍弄弯，木棍就会折断，因为木棍没有弹性。如果你想把橡皮筋弄弯，那就很客易了，但不管你怎么摆弄，它都不易断裂，因为橡皮筋有弹性。弹簧的伸缩性能很好，任凭你使劲拉、压，它都能恢复原样。当然，如果拉力过大，弹簧就会被拉断。弹簧是由许多连续的螺旋形圆圈形成的，稍微用力，它就能够伸缩。你用力将它拉长，它照样能恢复原样。人们运用这个道理制成了体育用具——拉力器。

　　其实，所有的固体都有一定的微观结构（如晶格）。如果施加外力，晶格上的原子就会离开原来的位置，我们说发生了“形变”。假如外力撤消后，原子由于受到内部作用力的影响，又回到原先的平衡位置，这时物体就能恢复原状，这样的形变叫作“弹性形变”；

　　假如外力撤去后，原子所受的内部作用力不足以使其回到原来的位置，物体不能恢复原状，这样的形变叫作“塑性形变”。弹性形变发生在一定限度之内，如果外力过大，使得物体的形变超出了弹性范围，这时物体就不能够恢复原状了。

　　不同的物质有着不同的弹性和塑性，取决于它们分别由哪些原子组成以及各自有怎样的内部结构。弹簧之所以能够伸缩，是因为制造弹簧所用的弹簧钢具有很强的弹性，而且弹簧一般被制成螺旋状，这种特殊结构也能将各个部分的弹性积累起来，从而使弹性大大增强。


　　

弹簧是谁发明的？

　　弹簧很早很早之前就有应用了，古代的弓和弩就是两种广义上的弹簧。弹簧的发明家严格意义上应该是英国科学家胡克(RobertHooke），虽然那时螺旋压缩弹簧已经出现并广泛使用，但胡克提出了“胡克定律”——弹簧的伸长量与所受的力的大小成正比，正是根据这一原理，1776年，使用螺旋压缩弹簧的弹簧秤问世。不久，根据这一原理制作的专供钟表使用的弹簧也被胡克本人发明出来。而符合“胡克定律”的弹簧才是真正意义上的弹簧。

　　碟形弹簧是法国人贝勒维尔发明的，是用金属板料或锻压坯料而成的截锥形截面的垫圈式弹簧。


　　

弹簧怎么恢复原状？

　　很多时候因为外力作用导致弹簧变形，从而失去弹力，那么，怎么才能让弹簧恢复原状呢？

　　因为制作工艺的原因，从材料力学的角度来说，弹簧已经发生了溯性变形，就算使用方法使它恢复，它也不可能有以前的弹性了。

　　大家可以制作一个比原弹簧略细点的材料，做成绞杠，在一端开个能穿进钢丝的口。将原弹簧钢丝的一头用小竹筷夹住，并将小竹筷和钢丝一起夹在桌虎钳上，（注意不要夹的过紧，）将钢丝穿进绞杠口中，按照原弹簧的旋向，重新绕一遍就行了。


　　

弹簧有哪些种类？

　　

弹簧按照受力性质可分为：压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、弯曲弹簧；

　　按照形状可分为：螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、异形弹簧等；

　　按照制作过程可以分为：冷卷弹簧、热卷弹簧；按照制作材料可分为金属弹簧、塑料弹簧、橡胶弹簧及其他材料弹簧。


　　弹簧的主要功能是什么？

　　①控制机械的运动，如内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧等。

　　②吸收振动和冲击能量，如汽车、火车车厢下的缓冲弹簧、联轴器中的吸振弹簧等。

　　③储存及输出能量作为动力，如钟表弹簧、枪械中的弹簧等。

　　④用作测力元件，如测力器、弹簧秤中的弹簧等。弹簧的载荷与变形之比称为弹簧刚度，刚度越大，则弹簧越硬。弹簧是机械和电子行业中广泛使用的一种弹性元件，弹簧在受载时能产生较大的弹性变形，把机械功或动能转化为变形能，而卸载后弹簧的变形消失并回复原状，将变形能转化为机械功或动能。