彈(dan)簧(huang)的勁度系(xi)數等于:K=-F/X。
K為(wei)(wei)(wei)(wei)勁(jing)度系(xi)數,F為(wei)(wei)(wei)(wei)彈(dan)簧產生(sheng)(sheng)的(de)(de)彈(dan)力,X為(wei)(wei)(wei)(wei)伸長量(liang),負號表示彈(dan)簧所產生(sheng)(sheng)的(de)(de)彈(dan)力與其伸長(或壓縮)的(de)(de)方向相(xiang)反。勁(jing)度系(xi)數的(de)(de)倒數稱為(wei)(wei)(wei)(wei)力順。
F彈(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)勁度系數(shu)(shu)(彈(dan)力系數(shu)(shu)),由材(cai)料性質、幾何外(wai)形決定,負(fu)號:彈(dan)簧(huang)(huang)產生(sheng)的(de)(de)彈(dan)力與(yu)其伸長(壓縮)的(de)(de)方向(xiang)相反,這種彈(dan)力稱(cheng)為回復力,表示它(ta)有使系統回復平衡的(de)(de)趨勢。滿足(zu)上式的(de)(de)彈(dan)簧(huang)(huang)稱(cheng)為線性彈(dan)簧(huang)(huang)。
鋼材在多數工程應用(yong)中都可視為線(xian)彈(dan)性(xing)(xing)材料,在其彈(dan)性(xing)(xing)范圍內(即應力(li)低(di)于(yu)屈服強度時(shi))胡克定(ding)律都適用(yong)。另外一(yi)些材料(如鋁材)則(ze)只在彈(dan)性(xing)(xing)范圍內的(de)(de)一(yi)部分區域行為符合胡克定(ding)律。對(dui)于(yu)這些材料需要定(ding)義一(yi)個應力(li)線(xian)性(xing)(xing)極(ji)限(xian),在應力(li)低(di)于(yu)該(gai)極(ji)限(xian)時(shi)線(xian)性(xing)(xing)描(miao)述(shu)帶來的(de)(de)誤差可以(yi)忽略不計。
影響因素
在彈(dan)(dan)性限度(du)內,彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)彈(dan)(dan)力可由F=kX,x為彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)伸(shen)長(chang)(chang)的(de)(de)長(chang)(chang)度(du);k為勁度(du)系數,表示彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)一種(zhong)屬(shu)性,它的(de)(de)數值與(yu)彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)材料(liao),彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)絲的(de)(de)粗細,彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)圈的(de)(de)直徑(jing),單位長(chang)(chang)度(du)的(de)(de)匝數及彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)原長(chang)(chang)有關。
在其他條(tiao)件一定(ding)時(shi)彈簧(huang)越(yue)長,單位長度(du)的匝數越(yue)多,k值越(yue)小。k還與溫度(du)有關(guan),其他條(tiao)件一定(ding)時(shi),溫度(du)越(yue)低k越(yue)大。