我们在讨论基本的
弹簧在材料强度中的概念
，
spring中使用的各种定义和术语
，
弹簧指数的重要性
和
最大弯曲应力的表达式
，
钢板弹簧板产生挠度
和基本的
开放螺旋弹簧和封闭螺旋弹簧的区别
在我们之前的文章中。
储存在弹簧上的应变能= (τ2/4C) x弹簧的体积
用挠度除以载荷可以很容易地确定弹簧的刚度
今天，我们将借助这篇文章，得出弹簧在施加载荷下的挠度表达式。
让我们在这里先简要介绍一下螺旋弹簧
螺旋弹簧具有减震和承载性能，因此在许多应用场合中都得到了广泛的应用。螺旋弹簧有两种类型，即开放式螺旋弹簧和封闭式螺旋弹簧。这里我们将集中讨论闭合螺旋弹簧。
封闭的螺旋弹簧
封闭的螺旋弹簧也被称为张力弹簧，因为这种弹簧是用来抵抗拉伸载荷和扭转载荷的。简单地说，我们可以说，封闭的螺旋弹簧是那些用于这种应用的弹簧，在拉力或扭转载荷存在的情况下。
闭合螺旋弹簧时，弹簧线缠紧。因此，这种弹簧的螺距很小。闭合的螺旋弹簧线彼此非常接近，因此，弹簧圈或线圈将位于同一平面。
如果是闭合的螺旋弹簧，弹簧的圈或圈将位于与螺旋轴成直角的位置。
如图所示，闭合螺旋弹簧承受轴向载荷w。闭合螺旋弹簧的螺旋角很小，小于100．因此，我们将忽略弯曲对弹簧的影响，只考虑扭转应力对闭合螺旋弹簧的线圈的影响。
让我们从上面的闭合螺旋弹簧图中考虑以下项。
d =弹簧线或弹簧圈的直径
p =螺旋弹簧的螺距
D =弹簧平均直径
R =弹簧的平均半径
n =弹簧个数
W =施加在弹簧上的轴向载荷
C =刚度模量
τ =弹簧丝中产生的最大剪应力
θ =弹簧丝的扭角
L =弹簧的长度
δ =弹簧在轴向载荷下的挠度
当弹簧受到轴向载荷W的作用时，弹簧就会做功，而做功将以弹簧能量的形式储存起来。
所以我们要确定轴向载荷W对弹簧所做的功，我们也要确定弹簧中储存的应变能。
弹簧在轴向载荷作用下的挠度表达式可以通过将弹簧中储存的能量与对弹簧所做的功相等而得到。
弹簧的每个部分都将受到扭转，因此弹簧中储存的应变能将在这里被确定
储存在弹簧上的应变能= (τ2/4C) x弹簧的体积
弹簧体积=横截面面积(V) ×弹簧长度(L)
V = (П/4) x d2
L = 2ПRn
储存在弹簧上的应变能= (τ2/4C) x弹簧的体积
储存在弹簧上的应变能= (τ2/ 4 c) x 2ПRn
让我们回忆一下建立了弹簧在轴向载荷作用下的剪应力表达式对于剪应力τ，我们会得到以下结果。
因此，储存在弹簧中的应变能为
对弹簧所做的功可以按照这里提到的方法确定
弹簧所做的功= (1/2)W x δ
我们知道，在轴向载荷作用下，弹簧的挠度表达式可以通过将弹簧中储存的能量与对弹簧所做的功相等而得到，因此我们将得到下面提到的方程。
弹簧的刚度
用挠度除以载荷可以很容易地确定弹簧的刚度
弹簧刚度=荷载(W) /挠度(δ)
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参考:
材料强度，R. K. Bansal著
图片由:谷歌
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