弹簧

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條型彈簧
鋼片彈簧

彈簧是一種存儲機械能的彈性物體。彈簧通常由彈簧鋼製成。有許多彈簧設計。在日常使用中,該術語通常指的是彈簧。利用它的弹性可以控制机件的运动、缓和冲击或震动、储蓄能量、测量力的大小等。广泛用于机器、仪表中。

當常規彈簧沒有剛度變化特性時,從其靜止位置被壓縮或拉伸時,它施加與它的長度變化成正比的相反力(此近似分解為較大的撓度)。彈簧的“速率”或“彈簧常數”是它施加的力的變化,除以彈簧的偏轉變化。 也就是說,它是力與偏轉曲線的梯度。延伸或壓縮彈簧的速率以力的單位除以距離表示。扭轉彈簧,當它圍繞其軸扭轉一定角度時扭轉,它產生與角度成比例的扭矩。 扭轉彈簧的速率以扭矩除以角度為單位,例如 牛頓米 / 弧度英呎磅力 / 。彈簧率的倒數是順應性,即:如果彈簧的速率為 10 N/mm,則其彈性為 0.1 mm/N。並聯彈簧的剛度(或速率)是相加的,彈簧串聯的順應性也是如此。

彈簧由各種彈性材料製成,最常見的是彈簧鋼。小彈簧可以由預硬化的坯料捲繞,而較大的彈簧由退火鋼製成並在製造後硬化。一些有色金屬也用於磷青銅用於需要耐腐蝕性的部件和鈹銅用於承載電流的彈簧(因為它的電阻低)。

歷史[编辑]

在整個人類歷史中使用簡單的非盤繞彈簧,例如 (和箭頭)。在青銅時代,使用了更複雜的彈簧裝置,如鑷子在許多文化中的傳播所示。克特西比烏斯開發了一種通過生產具有增加的錫比例的青銅合金製造具有類似彈簧特性的青銅的方法,然後在鑄造之後通過錘擊使其硬化。

盤繞彈簧出現在15世紀初,[1]在門鎖。[2] 第一個彈簧動力鐘出現在那個世紀[2][3][4] 並在16世紀發展成為第一批大型手錶。

1676年,英國物理學家罗伯特·胡克假定胡克定律,其中指出彈簧施加的力與其延伸成正比。

類型[编辑]

彈簧種類繁多。 有各種分類方法,沒有決定性的東西[5]。在下文中,將主要說明按類型和材料類型的類型,並且將觸及其他分類。

根據負載力的施加方式進行分類[编辑]

  • 拉伸/拉伸彈簧:彈簧設計用於拉伸載荷,因此彈簧在載荷施加時伸展。
  • 壓縮彈簧:設計用於在壓縮載荷下運行,因此彈簧在施加載荷時會變短。
  • 扭力彈簧:不同於上述類型,其中負載是軸向力,施加到扭轉彈簧的負載是扭矩或扭力,彈簧的末端旋轉通過 施加載荷時的角度。
  • 恆力彈簧:支撐載荷在整個撓曲周期內保持不變。[6]
  • 可變彈簧:線圈對負載的阻力在壓縮過程中變化。[7]
  • 可變剛度彈簧:線圈對負載的阻力可以動態地改變,例如通過控制系統,這些彈簧的某些類型也改變它們的長度,從而也提供致動能力。[8]

根據它們的形狀進行分類[编辑]

  • 扁平彈簧:這種類型由扁平彈簧鋼製成。
  • 機加工彈簧:這種類型的彈簧是通過加工棒料和車床銑削操作而不是捲繞操作來製造的。由於它是機加工的,彈簧可以包括除彈性元件之外的特徵。機加工彈簧可以在典型的壓縮/伸展,扭轉等負載情況下製造。
  • 蛇形彈簧:一種粗鋸的粗線 - 經常用於現代室內裝潢/家具。

最常見的彈簧類型[编辑]

  • 懸臂彈簧:僅在一端固定的彈簧。
  • 線圈彈簧或'螺旋彈簧:彈簧(通過繞圓柱繞線製成)有兩種類型:
    • “張力”或“拉伸彈簧”:設計為在負載下變長。它們的轉動(環)通常在卸載位置接觸,並且它們在每端具有鉤,眼或一些其他連接方式。
    • “壓縮彈簧”:設計為在裝載時變短。它們的轉彎(環)在卸載位置沒有接觸,它們不需要連接點。
    • “空心管彈簧”:可以是拉伸彈簧或壓縮彈簧。中空管填充有油以及改變管內流體靜壓力如膜或微型活塞等硬化或放鬆彈簧的裝置,例如隔膜或微型活塞等,以使彈簧變硬或鬆弛,例如隔膜或微型活塞等,以使彈簧變硬或鬆弛,或者,管道的橫截面選擇的形狀是當管道受到扭轉變形時它會改變其面積-橫截面積的變化轉化為管道內部容積的變化以及可以進出彈簧的油流量由閥控制,從而控制剛度。中空管的彈簧還有許多其他設計,它們可以改變任何所需頻率的剛度,通過倍數改變剛度或者除了彈簧質量之外還像線性致動器一樣移動。
  • 錐形彈簧:錐形壓縮螺旋彈簧,使得在壓縮時線圈不會相互擠壓,從而允許更長的行程。
  • 髮細彈簧平衡彈簧一種精緻的螺旋彈簧,用於手錶電流計和電源必須攜帶到部分旋轉裝置(如方向盤)而不妨礙旋轉的地方。
  • 板簧:用於車輛懸吊系統,電氣開關和弓箭的平板彈簧。
  • V型彈簧:用於古董槍械機制。也是門鎖彈簧,用於古董門閂機構。[9]

其他類型包括[编辑]

  • 碟型墊片或叫碟形彈簧:一種圓盤形彈簧,通常用於向螺栓施加張力。
  • 氣彈簧:壓縮氣體體積
  • Ideal Spring:物理學中使用的概念彈簧,它沒有重量、質量或阻尼損耗。彈簧施加的力與彈簧從其鬆弛位置伸展或壓縮的距離成正比。[10]
  • 發條彈簧:螺旋形帶狀彈簧,用作發條機構中的動力存儲器:手錶,鐘錶,音樂盒,發條玩具和機械手電筒
  • 恒壓彈簧:橫截面略微凹的薄金屬帶。當捲繞時,它採用扁平的橫截面,但當展開時,它恢復到原來的曲線,從而在整個位移過程中產生恒定的力,並“抵消”任何重新纏繞的趨勢。最常見的應用是捲尺[11]
  • 漸進式螺旋彈簧:一種具有可變速率的螺旋彈簧,通常通過具有不等的節距來實現,使得當彈簧被壓縮時,一個或多個線圈靠在其相鄰的位置上。
  • 橡皮筋:拉伸彈簧,通過拉伸材料儲存能量。
  • 彈簧墊圈:用於沿緊固件的軸施加恆定的拉力。
  • 扭力彈簧:任何彈簧設計扭曲而不是壓縮或延伸。[12]用於扭杆車輛懸架系統。
  • 波形彈簧:許多波形彈簧,墊圈和膨脹器中的任何一種,包括線性彈簧 - 所有這些都通常由扁平線或圓盤製成,根據工業術語,通常通過模壓,“波紋化”成波浪狀規則圖案 導致曲線狀的裂片。還存在圓形線波形彈簧。

受力與變形[编辑]

弹簧的受力与变形符合虎克定律,即受力與形變量需成正比,见下式:

扭力彈簧-彈簧常數公式[编辑]

彈簧常數 :以 表示,當彈簧被扭轉時,每增加1°扭轉角之負荷 (kgf*mm).

(kgf*mm).
= 線材之剛性模數
琴鋼線=21000
不銹鋼線=19400
磷青銅線=11200
黃銅線=11200
= 線徑
=OD =外徑
= ID = 內徑
=MD =中心徑 =
= 總圈數
=負荷作用之力臂
= 3.1416 

拉伸彈簧-彈簧常數公式[编辑]

彈簧常數 :以表示。當彈簧被拉長時,每增加1mm行程之負荷(kgf/​mm).

kgf/mm).
= 線材之剪切模數
琴鋼線=8000
不銹鋼線 =7300
磷青銅線=4500
黃銅線=3500
= 線徑
=OD =外徑
= ID = 內徑
=MD =中心徑 =
= 總圈數
=有效圈數=

定力彈簧/恆力彈簧[编辑]

扭力計算:

彈性模數
琴鋼線,不銹鋼線,磷青銅線 ,黃銅線
彈簧自由狀態下的內圈直徑(輸入端)
截面寬度
截面厚度

定扭力彈簧/定扭矩彈簧/恆扭矩彈簧[编辑]

扭矩計算:

——彈性模數,琴鋼線 =21000 ,不銹鋼線 =19400 ,磷青銅線 =11200 ,黃銅線 =11200
—— 彈簧自由狀態下的內圈直徑(輸入端)
—— 彈簧的心軸直徑 (輸出端)
—— 截面寬度
—— 截面厚度

彈簧總長度 :

這個公式考慮了啟動的直徑,形成圈數(),材料厚度()還有輸出軸直徑(

設計與製造[编辑]

基本設計[编辑]

在設計彈簧時最重要的是澄清它的用途[13]。與其他機器構件一樣,有必要為彈簧設計適合於使用目的的性能[14]。具體地,可以引用以下功能作為由彈簧實現的功能:[15]

  • 在卸載時利用彈性返回原始位置和形狀
  • 彈性地握住物體
  • 隔振/放鬆
  • 創造振動和使用
  • 放鬆衝擊力
  • 儲存和釋放能量
  • 負載測量和調節

除了滿足該功能的要求之外,彈簧的設計還需要以下內容:[16]

  • 適合空間限制
  • 不會發生永久變形和破壞
  • 在使用期限內具有足夠的強度
  • 在使用環境中具有足夠的強度
  • 重量輕
  • 緊湊
  • 易於製造
  • 價格便宜

彈簧的採購方法,存在從所銷售的標準品中選出的場合,規格品沒有的東西的個別製作的情况。[17]。由於彈簧的應用是多種多樣的,除了緊固彈簧之外,它通常是逐個設計的[18]。因此,在彈簧的設計中,從標準產品中選擇的方法並不像螺栓和軸承那樣多的機械元件。[19]

彈簧平行連接
彈簧串聯

當不可能獲得一個彈簧所需的彈簧特性時,可以組合多個彈簧[20]。共享負載的彈簧組合的“並聯”或“並聯連接”以及添加偏轉的彈簧組合稱為“串聯”或“串聯連接”[21]。並行地,組合彈簧的數量越大,勁度係數與整個組合越大[22]。串聯時,隨著組合彈簧的數量增加,組合的彈簧常數整體減小[22]。根據組合方式,還可以使彈簧特性整體非線性[23]

經典理論公式和有限元法[编辑]

彈簧的設計的時候,載荷變形的關係和發生的應力的計算方法,在材料力學的經典理論式使用方法和數值分析的有限要素法使用的方法。[24]。在經典理論中,計算公式通常以代數表達式的形式給出,並且很容易用計算器等計算[25]。此外,如是否影響多少形狀多少變化一旦特性,因素和結果之間的關係,可以清楚地理解[26]

另一方面,經典理論有一些假設來推導計算公式,只有使用接近這些假設的範圍才能預期表達式的精確度。[27]。例如,如果確定形狀和材料特性的數值,則可以通過以下基本方程計算一般壓縮螺旋彈簧的彈簧常數“k”。[28]

這裡,G是材料屬性的值, d, Na, D 以及每個尺寸值。 然而,該公式假設三個假設,即負載在線圈中心的直線上,俯仰角的影響(螺旋的傾斜度)很小且可以忽略不計,並且僅考慮扭矩,並且應用範圍有限[29]。在一些實際設計中,還必須在超出這些假設的範圍內使用它[30]

在一個FEM中,通過將彈簧的形狀除以稱為元素的小區域在計算機上創建模型,並給出解決方案[31]。也可以計算具有特殊形狀的彈簧,這些彈簧對適用的彈簧形狀幾乎沒有限制,也沒有建立代數形式的公式[25]。可以進行更接近實際產品的計算[32]。但是,在改變形狀時,每次都需要改變模型,有必要重複工作,使其收斂到最佳設計[26]。與經典理論公式相比,它通常是耗時且昂貴的[32]。在設計中,通常考慮經典理論方程和FEM的優缺點,並單獨使用它們[33]

振動問題[编辑]

汽車的簡單四自由度振動模型的一個例子。 它用於計算車身的垂直振動和俯仰振動。

如果使用彈簧的目的是振動的鬆弛,則在某些情況下可能需要使振動阻尼遠離彈簧的機械元件。 阻尼代表油阻尼器等作為阻尼的機械元件,通過將物體的振動能轉換為熱能並消散它[34]。雖然彈簧本身俱有像橡膠彈簧一樣的阻尼,但是一般的金屬螺旋彈簧會產生少量阻尼,因此需要單獨使用阻尼器[35]。通過阻尼,可以避免由彈簧支撐的物體隨著自由振動而搖動[36]。為了更強烈地抑制振動,除了彈簧/阻尼器之外還可以設置致動器[37]。車輛等的主動懸架的示例[38]

在處理振動問題等時,將目標機制視為數學模型,並將其視為由單個元素組成的系統(物理系統[39]。基本振動模型由三個元素組成:慣性元件,恢復元件和阻尼元件[40]。典型的修復元件是彈簧[40]。彈簧的載荷 - 如果它是能夠確定的偏移特性,可以賦予其特性作為振動模型的元件[41]。但是,振動模型上模型化的話,實際的彈簧始終理想化的東西,需要特別注意。[41]。振動模型上的彈簧被視為沒有質量,但實際結合的彈簧具有質量[41]。實際的彈簧本身也是一個振動系統[42]。因此,彈簧本身也會振動,並且振動中也存在自然振動[42]。當彈簧本身的固有頻率與外部頻率重合時發生共振[43]。特別是對於以高頻膨脹和收縮的壓縮螺旋彈簧而言,這成為一個問題[43]。當發生滑脫,彈簧不能跟隨機構的運動,導致系統變得不穩定或導致彈簧斷裂[44]。當滑脫是一個問題時,通過增加彈簧本身的固有頻率來採取對策[45]

強度[编辑]

被疲勞破壞的螺旋彈簧的碎片

在一般的機械設計中,重要的是具有足夠的強度以使其不會破裂並且彈簧是相同的[46]。與其他機械元件相比,設計中的一個特殊點是它需要通過變形進行偏轉[17]。用其他機械元件進行強度評估,但通常在評估變形量之前不需要[25]。另一個設計特徵是使彈簧的使用範圍在如上所述的彈性變形範圍內[47]。這也可以說是彈簧設計的“絕對要求”[47]。如果它超過材料的彈性極限,則不能正常地實現彈簧的功能[48]。在彈簧強度方面特別重要的是“疲勞”和“永久變形”[31]

疲勞是由於在物體上重複施加載荷而在物體中產生裂縫並且發生破壞的現象[49]。這種重複負載稱為“動態負載”[50]。用於繼續接收振動的車輛的懸架系統的彈簧的示例接收這樣的負載[51]。疲勞強度是材質、形狀、負荷形式、使用溫度,許多因素如環境影響[49]。由於彈簧通常以受到重複載荷的形式使用,因此從設計的角度來研究疲勞強度也很重要[52]。通常,如果重複施加的負載數量是1000萬次,則設計使彈簧不會疲勞[53]。取決於彈簧的應用,存在足以承受比其更少的次數或為了承受更多次的情況[54]

凹陷不僅低於屈服應力載荷, 甚至長期, 而且在材料中逐漸發生塑性變形, 造成永久性彎曲彈簧現象。[55]。當負載繼續保持幾乎恆定時,也會發生凹陷[55]。這種負載也稱為“靜態負載”[50]。凹陷主要是由一種叫做蠕變的現象引起的[56]。例如,在用於汽車的懸架系統的彈簧中,由於跟部引起的車輛高度的變化成為問題。 特別是在高溫區域,容易發生斷裂,因此要考慮在高溫區域使用的彈簧,例如將產生的應力抑製到較低水平,採用高度抗下垂的材料[57]。雖然在高於450°C的高溫區域出現風化現象,但在400°C以下區域出現下垂的機制仍然不清楚[58]

製造業的基本項目[编辑]

彈簧的製造過程根據類型而變化。 以下是金屬彈簧製造的一般描述。

通過表面改質技術鋼球碰撞的狀態。
1:射擊軌道
2:射擊材料
3:授予壓縮
4:目標材料的表面

在金屬彈簧的情況下,主要通過塑性加工來執行從桿狀或板狀材料到預定彈簧形狀的成形[59]。彎曲或滾動材料並將其加工成所需形狀[59]。金屬彈簧的塑性成形大致分為冷成型和熱成型[60]。如上所述,通過在室溫狀態下將材料加工成彈簧形狀,在相對小的彈簧上進行冷成形[61]。通過在加熱到高溫的狀態下將材料加工成彈簧形狀,在相對大的彈簧上進行熱成形[61]

在金屬彈簧的情況下,在成型後施加熱處理。 如果是鋼的熱成形彈簧(如板簧,竹筍彈簧,螺旋彈簧等),在成形後立即淬火淬火然後回火[62]。通過硬化和回火,可以將其製成堅硬且持久的材料[63]。在形成鋼冷成形彈簧(薄板簧,螺旋彈簧,碟形彈簧等)之後進行熱處理時,進行退火以去除淬火或回火的殘餘應力[64]。在有色金屬材料的情況下,施加析出硬化並且同樣增加強度[65]

在熱處理後的許多情況下表面改質下完成[59]。表面改質是一種在彈簧表面高速錘擊無數硬顆粒的過程,將彈簧表面壓縮殘餘應力以提高疲勞強度[66]。在表面改質或熱處理之後,在許多情況下執行稱為“預先設定”或“設定”的過程,該過程施加大於最大設計負荷的負荷。[59]。セッチングを行うことでへたりに対する耐性を向上させることができる[59]。熱成形螺旋彈簧等有時進行“熱處理”,其中在高溫狀態下進行設定同時進行回火[67]。因此能夠增加由熱定形淬火抗流掛性[68]。在最後的過程中,如果需要,通過電鍍或塗漆進行表面處理[69]

在塑料彈簧的情況下,用於彈簧的大多數塑料是热塑性塑料,因此它是通過注塑成型成型的[70]。將熔融材料壓入模具中並冷卻並固化以生產[70]。在作為橡膠彈簧之一的防振橡膠的情況下,我們製造和捏合原材料,並通過硫化將它們粘合到金屬配件上[71]

工業規格[编辑]

國際標準ISO其他,國家工業標準(ASTMBSDINJISJASOSAE等),標準已經建立了彈簧的設計和製造[72]。的內容是相關的彈簧,各種彈簧產品,測試方法,所述彈簧材料涉及這種牽伸過程那些術語[72]。在ISO,成立了由12個國家參加的2017年技術委員會「ISO/TC 227」,金屬彈簧作為一種控制標準的發展[73]

應用實例[编辑]

利用彈簧的特性和功能,彈簧被廣泛應用於各個領域[74]。從熟悉的電器到大型機器和結構,從老式設備到現代設備,彈簧的使用很普遍[75]

日用品[编辑]

曬衣夾(使用扭轉螺旋彈簧的那些[76]
它是一種線彈簧迴紋針

身邊的日用品中也存在各種各樣的彈簧[77]。在文具中,用於夾紙文件的夾子也可以說是一種彈簧[78]。線彎曲成形的迴紋針,形成一種線彈簧[79]。用於裝訂紙張和文件[[訂書機]通常是一個板簧和螺旋彈簧的組合[80]。螺旋彈簧用於向前推動訂書針的機構,並且推出訂書針的薄板是板簧[80]。在具有敲擊機構的圓珠筆中,使用螺旋彈簧來取出和插入筆尖[81]。一些圓珠筆有一個支撐筆尖球的機制,小彈簧大約1毫米[82]

彈簧也用於掛衣服洗衣服。有些東西使用扭力彈簧和那些在衣夾中使用環形彈簧的東西[83]。稱重量也有使用彈簧的類型。[84]。[[彈簧秤]使用拉伸螺旋彈簧,稱重的機構,可以說是胡克定律的樣本[84]

在機械式時鐘中使用兩種類型的螺旋彈簧。 一個是接觸式螺旋彈簧的彈簧,其產生動力以推進鐘針[85]。另一種是非接觸式螺旋彈簧的稱為平衡彈簧的部件,用於鐘表的時鐘速度擒縱機構[86]。這是回報的平衡彈簧連接到天平的一部分,移動針刻正確的時間[85]

有些玩具使用彈簧的各種特性[87]。驚奇的盒子是一個經典的玩具,當打開蓋子時玩偶等彈出恢復力的彈出玩具[87]音樂盒旋渦彈簧,作為動力,發出聲音。[88]。這是如何使用彈簧將能量作為彈性能量積累並逐漸釋放彈簧的一個例子[74]。玩具模型汽車的發條也是螺旋彈簧運行的動力源[89][87]

車輛[编辑]

發動機切割模型。

一輛車使用了2,000到3,000個彈簧,汽車和彈簧之間的關係很強[90]。汽車內燃機中使用的典型類型是根據凸輪軸的凸輪形狀移動進氣門和排氣門的彈簧,稱為“氣門彈簧”或“閥門彈簧”[91]。在約120℃下在油即使上述拉伸1億次要求不疲勞斷裂,並且進一步總是需要小型化和輕量化[74]。在整個彈簧中,閥門彈簧可以說是在最惡劣的環境中使用的彈簧[92]為了滿足使用條件,形狀和線間距截面形狀進行了特殊設計[93]。關於材料,抗拉強度超過2000 帕斯卡的鋼絲已經標準化並用作閥門彈簧材料,並且是“最廣泛使用的批量生產的材料高品質的彈簧[94]

用於越野車懸架的板簧

各種彈簧也用於車輛的懸架,該車輛在保持車輪的同時支撐車身並減輕來自路面的衝擊。[95]。最廣泛使用的懸架彈簧是壓縮螺旋彈簧,重量輕的小型轎車的很多因為使用的[96]。層壓板簧是重型和重型的,但由於它們的高承載能力,它被用於貨車公共汽車越野車輛等。[97]。儘管空氣彈簧具有諸如高度調節和乘坐舒適性之類的優點,但它們昂貴且用於公共汽車和豪華汽車[98]。扭杆是一級方程式賽車的主懸架彈簧[99]。為了抑制側傾擺動車體,從小型車到大型卡車的扭杆使用範圍很廣。[100]

去掉了車身的鐵路車。 軸彈簧(螺旋彈簧)位於車輪旁邊。 手推車中間的兩個黑色橡膠門是枕形彈簧(空氣彈簧)。

鐵路車輛的懸架系統由兩種彈簧組成,即枕形彈簧和軸向彈簧[101]。枕形彈簧是存在於車身和鐵路車輛之間的彈簧,主要使用空氣彈簧[102]。通過使用空氣彈簧,可以在獲得軟彈簧常數的同時保持車身的高度[103]。軸簧是位於轉向架和輪對之間的彈簧, 主要使用螺旋彈簧[102]

除了懸掛系統,列車的集電弓,而且通過氣動,通過彈簧得到靠在集電弓接觸導電[104]。在年齡較大的有軌車車輪彈簧用於緩衝耦合[105]レール枕木に固定するためにも、板ばねや線ばねが使われている[106]

對於其他車輛,在建築車輛的推土機的懸架中裝有彈簧,以便將輪胎給予履帶,但即使施加異常力,它也可以釋放它[107]。 該彈簧稱為“反沖彈簧”,主要使用螺旋彈簧[107]。一些复進簧的也是巨大的壓縮螺旋彈簧超出人類的脊柱[108]

電氣和電子設備[编辑]

插座內部,銅薄板彈簧固定插頭的刀片。
硬碟驅動器的磁頭(左臂尖端)

彈簧還用於電氣設備和電子設備。 在某些情況下,彈簧本身是電路的一部分,在這種應用中,使用具有良好導電性的銅合金彈簧[109]。銅薄板簧安裝在出口用於獲取電力,這個薄板簧與插頭電連接並保持插頭[110]。這不容易地移除插頭,並且也可以用適度的力拉出插頭[111]。在電路、電子電路中的繼電器和開關中,也有各種各樣的電力接觸[112]。筆記型電腦和手機等電子機器類,高度的輕量化和小型化被要求,它們中的繼電器開關、連接器等中使用薄鋼板,也同樣輕量化和小型化被要求,作為結果懸架裝置用彈簧普通的高强度的彈簧也會用[113]

照明和遙控等開關也使用彈簧進行操作[114]。假設沒有彈簧,當開關緩慢按下時,電觸點也會緩慢接近並接觸,這樣電弧很可能在觸點之間長時間發生,導致損壞[115]。通過使用彈簧,即使緩慢按下開關,也可以立即接觸端子[115]。使用壓縮螺旋彈簧或橡膠的機構,以及連接端子本身是板簧的機構[116]

在電腦的示例中,彈簧被包含在執行操作的鍵盤中。 在較舊的鍵盤上,金屬螺旋彈簧構建在每個鍵下方,用於推回鍵[117]。還有一種用橡膠的恢復力推回鍵盤的方法,截至2008年,這種類型的鍵盤是主流[117]。在存儲設備的硬碟驅動器中,稱為磁頭的組件在磁盤上移動以向盤讀取和寫入信息[118]。在這種情況下,薄板彈簧稱為懸浮液給出了一個恆定的負載到磁頭,磁頭有助於維持在幾十納米的磁盤上的位置[119]

結構[编辑]

橡膠隔震墊

彈簧也用於建築和土木工程領域的結構本身。 為了保護建築物免受地震的影響,將建築物和基礎分開,並在其間安裝彈簧和阻尼器稱為地震隔離結構[120]。線圈彈簧也用於地震隔離結構中,但通常使用層壓橡膠,其中金屬板和橡膠層疊成層[121]。體操比賽的百合地板也被鋪滿了的彈簧支撐著[122]。根據這個,地板競技高難度的空翻技巧成為可能。[123]。層壓橡膠等甚至結合在橋的軸承中,由此缺少橋的上部結構的移動[124]

除了基礎隔離結構之外,還有一種減振結構可以保護建築物免受震動[125]。在減振結構中,提供稱為動態減振器的機構,以通過彈簧和減震器將重物附著到建築物的上部。[126]。與地震隔離結構不同,由於可以減少由強風引起的振動,因此尤其對於高層建築物而言需要阻尼結構[127]。例如,在台北101大樓中為了因應高空強風及颱風吹拂造成的搖晃,在87至92樓掛置一個重達661.02公噸、直徑5.5公尺的調諧質塊阻尼器(又稱「調質阻尼器」)。

參見[编辑]

參考文獻[编辑]

引用[编辑]

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書目[编辑]

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外部鏈接[编辑]