凱爾特人和西班牙人的劍的彈性,引起了他的亞歷山大城的前輩的注意。為了弄清楚劍為什么有彈性,他們進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)。結(jié)果他的師傅克特西比發(fā)明了拋石機(jī),拋石機(jī)的彈簧是用彎曲的青銅板作成的——實(shí)際上是最早的片簧;菲洛本人又進(jìn)一步改進(jìn)了這些拋石機(jī)。富有創(chuàng)造性的克特西比在發(fā)明這種拋石機(jī)后,又想出了另一種拋石機(jī)—一它利用汽缸內(nèi)空氣在受壓的情況下產(chǎn)生的彈性工作。
在很久以后人們才想到:如果壓縮一根螺旋桿,而不是彎曲一根直桿,那么金屬?gòu)椈蓛?chǔ)存的能量就會(huì)更大。據(jù)伯魯涅列斯基的小傳記載,他制作過(guò)一口鬧鐘,其中使用了若干代彈簧。最近有人指出,在附有一些奇特的螺旋彈簧鐘表圖的15世紀(jì)末葉的一本機(jī)械手冊(cè)中有這架鬧鐘的圖樣。
基本簡(jiǎn)介彈簧只是個(gè)蓄能器,它有儲(chǔ)存能量的功能,但不能慢慢地把能量釋放出來(lái),要實(shí)現(xiàn)慢慢釋放這一功能應(yīng)該靠“彈
簧+大傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)”實(shí)現(xiàn),常見(jiàn)于機(jī)械表。彈簧很早很早之前就有應(yīng)用了,古代的弓就是兩種廣義上的彈簧。
彈簧的發(fā)明家嚴(yán)格意義上應(yīng)該是英國(guó)科學(xué)家胡克(RobertHooke),雖然那時(shí)螺旋壓縮彈簧已經(jīng)出現(xiàn)并廣泛使用,但胡克提出了“胡克定律”——彈簧的伸長(zhǎng)量與所受的力的大小成正比,正是根據(jù)這一原理,1776年,使用螺旋壓縮彈簧的彈簧秤問(wèn)世。
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如果彈簧鋼絲直徑太大(>15mm),板材太厚(h>8mm),會(huì)出現(xiàn)淬不透現(xiàn)象,結(jié)果彈性極限下降,疲勞強(qiáng)度降低。所以彈簧鋼材的淬透性必須和彈簧選材直徑尺寸相適應(yīng)。 彈簧的工作狀態(tài)承受的彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力在表面處兩號(hào),因而它的表面狀態(tài)非常重要。熱處理時(shí)的氧化脫碳是最忌諱的,加熱時(shí)要嚴(yán)格控制爐內(nèi)氣氛,盡量縮短加熱時(shí)間。彈簧經(jīng)熱處理后,一般進(jìn)行噴丸處理,使表面強(qiáng)化并在表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力,以提高疲勞強(qiáng)度。 在熱處理時(shí)還應(yīng)注意其變形問(wèn)題,考慮是否穿芯軸且應(yīng)注意擺放方式,選用適宜的熱處理設(shè)備。在可進(jìn)行修復(fù)條件下,可進(jìn)行多次回火和熱壓以達(dá)到目的。
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