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从珠宝扣到大型工业机器人，弹簧无处不在。一个刚毕业的机械工程师在毕业的第一年遇到他或她的第一个弹簧设计问题的概率不是100%，但相当高。
大多数时候，在原型阶段直接进行定制spring是不实际的。我们推荐一种方法，从需求收集开始，找到最接近的股票的春天这样就可以了，最后，在生产中创建一个定制的spring。请继续阅读本方法每个阶段的考虑事项。
负载情况
确定载荷状态是每个弹簧应用问题的出发点。有四个主要考虑因素。
载荷类型:是压缩、拉伸还是扭转?
所有的弹簧，无论它们是盘绕的还是平的，都以这三种方式中的一种工作。但是，对于应该使用哪种类型有一定的灵活性。我们已经看到压缩弹簧和拉伸弹簧在扭转弹簧可能是更明显的选择的情况下工作。例如,x - box控制器使用扭转弹簧在扳机按钮的回弹，但最新任天堂开关兜风者使用两个压缩弹簧代替。最大挠度(旅行)
知道最大挠度在几何上缩小了弹簧的选择范围。在压缩弹簧中，最大挠度必须小于弹簧的自由长度(未压缩)和实心长度(完全压缩)之间的差值。必须预先加载弹簧，使其初始位置比自由长度短。
加长弹簧的额定工作长度是最大的，超过这个长度，弹簧就有永久变形的危险。最大行程必须小于加长弹簧的实体长度(未加长)与其最大安全操作长度之间的差值。必须预先加载弹簧，使弹簧在安装时比其实际长度长。
最大负载，或期望的响应
有时，我们要给弹簧一个必须承受的载荷，而不是完全压缩或扩展到不安全的长度，比如为蹦床选择弹簧。
其他时候，我们根据用户的感受来选择弹簧，比如选择一个扭力弹簧作为夹子。知道负载或响应有助于我们确定弹簧速率。期望的响应:恒速率，恒力，还是可变速率?
这决定了我们将使用哪种类型的弹簧:固定直径圆柱线圈延伸弹簧和时钟弹簧。
材料的考虑
为您的弹簧选择材料取决于负载条件和操作环境。
在螺旋弹簧，我们最关心的是材料的刚性模量或剪切模量(G)，而在平的弹簧，弹性模量或杨氏模量(E)更重要。这些特性影响弹簧速度。
高循环频率的应用要求材料具有良好的抗疲劳性能，如音乐丝。当负载是间歇的，较低成本的选择，如硬拉钢线是可以接受的。Efunda有计算器用来预测某个弹簧是否会因疲劳而失效。
操作环境对弹簧材料的选择有很大的影响。环境的温度、湿度和腐蚀性限制了材料的选择。正如所料,不锈钢304、17-4PH等线具有很大的耐腐蚀性能，而硬拉钢丝则没有。然而，表面处理也可以提高耐腐蚀性，这可能是一个更经济的选择，比使用更高成本的材料在更大的尺寸的弹簧。
每种金属都有一个最高工作温度等级。大多数钢丝不能在超过300华氏度的温度下使用，这是像因科乃尔这样的稀有金属的用料。
我们发现在电气应用中有相当多的弹簧触点。铍铜由于其优异的导电性，往往被用于这些应用。然而，它们并不意味着要循环加载。
有关常见弹簧材料的一个相当全面的清单，请查看材料表在Springipedia上(由主要的库存和定制弹簧供应商Lee Spring赞助)。
越来越多的需求
每一种类型的弹簧，无论是伸展的、压缩的、扭转的还是其他的，都可以在各种末端条件下使用。
压缩弹簧有四个基本类型的结束．开放，非接地端是最低的成本，但接地端更好的稳定性。
延长型弹簧的两端往往有钩或眼，但钩也可以用不同的材料制成，并连接在一起。看到Springipedia图15种不同的款式。全环，半环，和末端钩过中心样式是最常见的现成的结束条件。
扭转弹簧的末端条件是基于腿的长度和它们之间的角度。在这里是基本类型的插图。
股票弹簧只在最流行的配置，但如果与弹簧配套的零件是定制的，那么你仍然有很大的灵活性。弹簧供应商很容易提供定制的终端条件在量。
选择一个原型弹簧
主要库存弹簧供应商，如李的春天，世纪春天,春天的商店有查找他们目录的工具。通常可以通过几何形状、负载条件和材料进行搜索。我喜欢先通过最大挠度和最大负载进行过滤，因为这些往往是比较没有商量余地的。
从原型制作到生产
弹簧的制造很像数控铣或61beplay体育 ．对于螺旋弹簧的生产，弹簧供应商采取几何要求，如线径，平均线圈直径，线圈的数量，和终端条件，把所有这些变成一个程序数控wireform机，然后你的弹簧被卷起来并经过热处理。大多数弹簧供应商也可以设计满足关键要求的弹簧。
类似于其他类型数控加工，设置成本高，而单位生产成本低;这就是为什么经济订货量从几百件开始。
因此，在原型制作过程中，工程师通常会选择符合他们需求的弹簧，然后为大规模生产调整定制设计。这样，你就可以得到你所需要的终端条件、弹簧速率和公差。
这里有四种方法来调整现成的螺旋弹簧的弹簧速率(k)， k是将弹簧压缩一英寸所需的重量。
必须小心电线直径和平均线圈直径的比率。这个比值d/ d被称为“春季指数”。弹簧指数越小，弹簧的制造难度越大，单位成本也会相应增加。弹簧指数在5到10之间，弹簧就简单、经济。
主要收获
当您的设计需要弹簧时，首先确定负载条件。在原型制作中，最好从现成的弹簧开始。使用最大挠度和最大负荷作为一个起点来过滤弹簧库存弹簧目录，然后使用弹簧速率或其他几何约束来缩小选择范围。当你准备进入生产，与弹簧供应商合作，以微调设计，以您的确切规格。
