壓縮彈簧的主要參數有哪些？

壓縮彈簧的參（cān）數是設計、選型和應用的核心依據，主要包括以下關（guān）鍵（jiàn）參數，可分為幾何參數、力學參（cān）數和材料參數三（sān）大類：
一、幾何參數
線徑（d）
指製作彈簧的鋼絲直徑（單位：mm），是決定彈簧強（qiáng）度和剛度的核心參數（shù）之一。線徑越大，彈簧承載能力（lì）越強，但靈活性降低。
外徑（D）
彈簧（huáng）外側的最大直徑（單位：mm），直接影響安裝空間的（de）尺（chǐ）寸限製，需與安裝孔或周圍結構匹（pǐ）配。
內徑（D₁）
彈簧內（nèi）側的（de）最小直徑（單位：mm），計算（suàn）公式為 D₁ = D - 2d。若彈簧需套在軸上或穿過杆，內徑需略大於軸 / 杆的直徑，避免卡滯。
中（zhōng）徑（D₂）
彈簧的平均直徑（單位（wèi）：mm），計算公式為 D₂ = （D + D₁）/ 2 或 D₂ = D - d。中徑是計算彈簧剛（gāng）度、應力的關鍵參數。
自由長度（L₀）
彈簧未（wèi）受任何外力（lì）時的自然長（zhǎng）度（單位：mm），是（shì）設（shè）計壓縮量的基準。
有效（xiào）圈數（n）
參與彈性變形的圈數（單位：圈）。壓縮彈（dàn）簧兩端通（tōng）常有 1-2 圈 “死圈”（並緊或（huò）磨平，不（bú）參（cān）與變形），因（yīn）此 有效圈數 = 總圈數 - 死圈數。有效圈數越多，彈簧越 “軟”（剛度（dù）越小）。
端部結構
常見類型有（yǒu）：
並緊磨平：兩端圈並緊且端麵磨平，受力（lì）均勻，適用於高精度場合；
並緊不磨平：成本較低，適用於對垂直度要求不高的場景。
二、力學參數
剛度（dù）（k，又稱彈性係數）
單位壓縮量所需的力（單位：N/mm），計（jì）算公（gōng）式為 k = （G×d⁴）/（8×D₂³×n）（G 為材料切變模量）。剛度越（yuè）大，彈簧越難被壓縮。
工作載荷（F）
彈簧在工作狀態下承受的（de）軸向壓力（單位：N），需與設計的壓縮量匹配（根據胡克定律 F = k×λ，λ 為壓縮量）。
壓縮量（λ）
彈簧在載荷作用下的（de）縮短量（單（dān）位：mm），λ = L₀ - 工作長度。需注意：最大壓縮（suō）量不得超過彈性（xìng）限度（通常不超過（guò）自（zì）由長度的 30%-70%，具（jù）體取決於材料和圈數）。
極限載荷（Fₘₐₓ）
彈簧（huáng）能承受的最大壓力（單位：N），超過此值會導致永久變形或斷裂（liè），設（shè）計時需預留安全係（xì）數（shù）（通常（cháng）工作載荷不超過極限載荷（hé）的 80%）。
三、材料參數
材料種類
需根據環境（溫度、腐蝕（shí）性）和載荷要求選（xuǎn）擇，常見材料包括：
高碳鋼（如 65Mn）：成本低，適用於常（cháng）溫、無腐蝕環境；
不鏽鋼（如 304、316）：耐腐（fǔ）蝕性（xìng）強，適用於潮濕或化工環境；
合金彈簧鋼（如 50CrVA）：耐高溫、疲勞強度高，適用於汽車、機（jī）械等高強（qiáng）度場（chǎng）景。
材料性能
包括抗拉強度、屈服強度、切變模量（G）、疲勞極限等，直接影響彈簧的承載能力和壽命（mìng）。