弹簧弹性极限公式，拉伸弹簧和压缩弹簧有什么区别呢

弹簧的弹性势能表达式E=(1/2)*kx^2。

设想在重力作用下，一个物体缓慢从地面升至高度h处。

在有限高度内，重力可默认为恒量mg。不随高度的变化而变化。

因为这个原因 重力对物体所做的功为 -mgh。（重力与位移方向相反，故此，功为负）

重力属于保守力，保守力所做的功 + 保守力势能 = 常量。

因为这个原因，重力势能的表达式为 mgh。（以地面为势能零点）

扩展资料

按受力性质，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、转变弹簧和弯曲弹簧，按形状可分为碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、螺旋弹簧、截锥涡卷弹簧还有扭杆弹簧等，按制作过程可以分为冷卷弹簧和热卷弹簧。普通圆柱弹簧因为制造简单，且可按照受载情况制成各自不同的型式，结构简单，故应用广。

弹簧的制造材料大多数情况下来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能等，经常会用到的有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢还有铜合金、镍合金和橡胶等。弹簧的制造方式有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径小于8毫米的大多数情况下用冷卷法，大于8毫米的用热卷法。

在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比。公式表示为：

F=kx

式中的x表示弹簧的伸长，其实就是常说的弹簧的目前的长度减去原来的长度得到的数，k是比例系数，叫做弹性系数、劲度系数或倔强系数，F表示弹簧的拉力大小。

从设计的视角讲，两者在设计上就有着很多的区别

压缩弹簧设计的重点

设计压缩弹簧需的基本参数，即外径，内径，长度，其实就是常说的弹簧所占的空间范围，这是第一条件。

弹力，一定要了解了解当弹簧处于工作状态时实质上所需的力度(N)，方便选取材质和线径。

压缩量，其实就是常说的压缩行程，由此决定圈数。

弹簧工作中所身处的环境，在高湿度环境工作，弹簧表面需做表面处理，以防腐防潮；在高温环境工作，因为温度对弹簧的使用寿命有着巨大的影响，故此高温环境工作的则需选择耐高温材质，才可正常工作。

2.拉伸弹簧设计的重点要素

所需具备的拉力，其实就是常说的可以负荷的重量，由此来决定拉簧的材质和线径和可调长度。

空间范围，了解了空间范围，完全就能够决定拉簧的外径，自由长和圈数。

从形状上来说

针对拉伸弹簧来说，拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧，针对拉伸弹簧来说一般都是为了让用圆截面材料制导致的。在没有受到负荷重力时，拉伸弹簧的圈与圈当中一般都是并紧的是没有间隙的。

针对压缩弹簧来说，压缩弹簧则是承受向压力的螺旋弹簧，它所使用的材料截面大多数都大多是圆形，也有用的是矩形和多股钢萦卷制的，弹簧一般都是为等节距的，压缩弹簧的外形有：圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形还有少量的非圆形等，压缩弹簧的圈与圈当中有一定的间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存变形能。

计算方式：弹簧常数：以k表示，当弹簧被拉伸时，每增多1mm距离的负荷（kgf/mm）弹簧常数公式（单位：kgf/mm）：k=（G*d4）/（8*Dm3*Nc）

G：线材的刚性模数；d：线径；Dm：中径=外径-线径；Nc：有效圈数=总圈数-2。

拉力弹簧的初张力：初张力等于拉开相互紧贴的弹簧并圈所需的力，初张力在弹簧卷制成形后出现。

拉力弹簧在制作时，因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不一样，让每个拉力弹簧初始拉力出现不平均的情况。

故此，安装各规格的拉力弹簧时，应预拉至各并圈当中稍微分开一部分间距。这个时候所需的力成为初张力。初张力=P-k X l=大负荷-弹簧常数X拉伸长度。