彈簧很早很早之前就有應用了，古代的弓就是兩種廣義上的彈簧。彈簧嚴格意義上的彈簧發(fā)明家應該是英國的科學家胡克(RobertHooke)，雖然那時螺旋壓縮彈簧已經出現(xiàn)并廣泛使用，但胡克提出了“胡克定律"——彈簧的伸長量與所受的力的大小成正比，正是根據這一原理，1776年，使用螺旋壓縮彈簧的彈簧秤問世。不久，根據這一原理制作的鐘表使用的彈簧也被胡克本人發(fā)明出來。而符合“胡克定律"的彈簧才是真正意義上的彈簧。
拉力彈簧、壓力彈簧具體設計步驟為：先根據工作條件、要求等，試選彈簧材料、彈簧指數(shù)C。由于sb與d有關，所以往往還要事先假定彈簧絲的直徑d。接下來計算d、n的值及相應的其它幾何尺寸，如果所得結果與設計條件不符合，以上過程要重復進行。直到求得滿足所有約束條件的解即為本問題的一個可行方案。實際問題中，可行方案是不*的，往往需要從多個可行方案中求得較優(yōu)解。 彈簧設計的任務是要確定彈簧絲直徑d、工作圈數(shù)n以及其它幾何尺寸，使得能滿足強度約束、剛度約束及穩(wěn)定性約束條件，進一步地還要求相應的設計指標(如體積、重量、振動穩(wěn)定性等)達到。
12-1設計一圓柱形螺旋壓縮彈簧，簧絲剖面為圓形。已知zui小載荷Fmin=200N，zui大載荷Fmax=500N，工作行程h=10mm，彈簧Ⅱ類工作，要求彈簧外徑不超過28mm，端部并緊磨平。
解： 試算(一)：
(1)選擇彈簧材料和許用應力。 選用C級碳素彈簧鋼絲。
根據外徑要求，初選C=7，由C=D2/d=(D-d)/d得d=3.5mm，由表1查得sb=1570MPa，由表2知：[t]=0.41sb=644MPa。
(2) 計算彈簧絲直徑d
由式 得K=1.21
由式 得d≥4.1mm
由此可知，d=3.5mm的初算值不滿足強度約束條件，應重新計算。
