彈簧剛度系數(shù)

　　載荷增量dF（或dT）與變形增量 df（或 dφ）之比，即產(chǎn)生單位變形所需的載荷，稱為彈簧的剛度。

　　壓縮和拉伸彈簧的剛度為F'=dF/(df)

　　扭轉(zhuǎn)彈簧的剛度為T'=dT/(dΦ)

　　特性線為漸增型的彈簧，剛度隨著載荷的增加而增大;而漸減型的彈簧，剛度隨著載荷的增加而減小。至于直線型的彈簧，剛度則不隨載荷變化而變化，即

　　F'=dF/df=F/f=常數(shù)

　　T'=dT/dΦ=T/Φ=常數(shù)

　　因此，對(duì)于具有直線型特性線的彈簧，其剛度也稱為彈簧常數(shù)。單位力使彈簧所產(chǎn)生的變形、即剛度的倒數(shù)稱為彈簧的柔度。

　　彈簧的特性線對(duì)于設(shè)計(jì)和選擇彈簧的類型起指導(dǎo)性的作用。由圖 1-2a 所示截錐渦卷彈簧特性線上可以看到，當(dāng)載荷達(dá)到一定程度時(shí)，彈簧的剛度急劇增加。由于這種特性，當(dāng)彈簧受到過(guò)大載荷時(shí)，彈簧的變形增加的比較小，從而可以起到保護(hù)彈簧的作用。所以，具有這種特性線的彈簧適用于空間小、載荷大的情況。如空氣彈簧帶有高度控制閥，則其特性線如圖1-2b 所示S形，這是車輛懸架裝置的理想狀態(tài)。因?yàn)檫@種曲線的中間區(qū)段的剛度比較低，而在拉伸和壓縮行程的末了區(qū)段剛度逐漸增加。這樣，可以保證車輛在正常運(yùn)行時(shí)很柔軟，而在通過(guò)坎坷的路面，空氣彈簧被大幅度拉伸和壓縮時(shí)，逐漸變硬，從而能限制車體的振幅。又如圖1-2c所示環(huán)形壓縮彈簧或板彈簧的特性線，表明在加載與卸載過(guò)程中彈簧消耗了一部分摩擦功，或者說(shuō)吸收了一部分能量。因此，具有這類特性線的彈簧，適用于減振和緩沖。

　　設(shè)計(jì)彈簧時(shí)，可用分析的方法計(jì)算出它們的特性線。但即使是最精確和最仔細(xì)的計(jì)算，其結(jié)果和實(shí)際的數(shù)值總有一定程度的差異，這是由于制成的彈簧不可避免地存在著一定的工藝誤差，以及材料組織非絕對(duì)均勻性所造成的。所以，在設(shè)計(jì)彈簧時(shí)、如需要保證特性線的要求，必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，反復(fù)修改有關(guān)尺寸，最后達(dá)到所需要的特性線。在設(shè)計(jì)非線性特性線彈簧時(shí)，有的要考慮靜變形。如圖1-3 所示，靜變形系指過(guò)特性線上任意點(diǎn)a，作切線與橫坐標(biāo)軸相交，其切點(diǎn)與a點(diǎn)在橫坐標(biāo)軸上投影的距離即變形量∫s，稱為切點(diǎn) a 對(duì)應(yīng)載荷Fs的靜變形。