彈簧在工作中常受交變和沖擊載荷，又要求有較大的變形，所以彈簧材料應(yīng)具有高的抗拉強(qiáng)度、彈性和疲勞強(qiáng)度。在工藝上要有的淬透性、不易脫碳，表面質(zhì)量好。

二、彈簧的制造

螺旋彈簧的制造工藝過(guò)程包括：卷制、掛鉤的制作或端面圈的精加工、熱處理和工藝性能試驗(yàn)。

大量生產(chǎn)時(shí)，是在自動(dòng)卷簧機(jī)上卷制；單件及小批生產(chǎn)時(shí)，則在普通車(chē)床或手工制作。 彈簧絲直徑小于或等于8mm時(shí)，常用冷卷法，卷前要熱處理，卷后要低溫回火。直徑大于8mm時(shí)，采用熱卷（熱卷溫度800℃～1000℃）法，熱卷后經(jīng)淬火和中溫回火處理，彈簧成形后要進(jìn)行表面質(zhì)量檢驗(yàn)，表面應(yīng)光潔、無(wú)傷痕、無(wú)脫碳等缺陷；受變載荷的彈簧，還須經(jīng)噴丸等表面處理，以提高彈簧疲勞壽命。

壓簧拉簧扭簧的制造：

三、彈簧的端部結(jié)構(gòu)

壓縮彈簧除參加變形的有效圈數(shù)n外，為了使壓縮彈簧工作時(shí)受力均勻，保證彈簧中心線(xiàn)垂直于端面，彈簧兩端各有3/4～7/4圈并緊起支承作用，工作時(shí)不參與變形，故稱(chēng)為死圈或支承圈。

拉伸彈簧端部有掛鉤，以便安裝和加載。常用的端部結(jié)構(gòu)有四種型式；半圓鉤環(huán)、圓鉤環(huán)制造方便，應(yīng)用廣泛，但因掛鉤過(guò)渡處產(chǎn)生很大彎曲應(yīng)力，故只宜用于彈簧絲直徑d≤10mm的彈簧?？烧{(diào)式和可轉(zhuǎn)式掛鉤受力情況較好，且可轉(zhuǎn)向任何位置以便于安裝。

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彈簧是機(jī)械和電子行業(yè)中廣泛使用的一種彈性元件，彈簧在受載時(shí)能產(chǎn)生較大的彈性變形，并把機(jī)械功或動(dòng)能轉(zhuǎn)化為變形能，而在卸載后彈簧的變形消失并回復(fù)到原狀，同時(shí)將變形能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功或動(dòng)能。彈簧的載荷與變形之比稱(chēng)為彈簧剛度，剛度越大，則彈簧越硬。

一、彈簧的作用

■緩沖和減振。如汽車(chē)、火車(chē)車(chē)箱下的減振彈簧，各種緩沖器的緩沖彈簧等；

■控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。如內(nèi)燃機(jī)中的閥門(mén)彈簧，離合器中的控制彈簧等；

■儲(chǔ)存及輸出能量。如鐘表彈簧、槍閂彈簧等；

■測(cè)量力的大小。如彈簧秤，測(cè)力器中的彈簧等；

二、彈簧的分類(lèi)

按受力性質(zhì)彈簧分為：拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧。

拉伸彈簧(簡(jiǎn)稱(chēng)拉簧)是承受軸向拉力的螺旋彈簧，拉伸彈簧一般都用圓截面材料制造。在不承受負(fù)荷時(shí)，拉伸彈簧的圈與圈之間一般都是并緊的沒(méi)有間隙。

壓縮彈簧(簡(jiǎn)稱(chēng)壓簧)是承受向壓力的螺旋彈簧，它所用的材料截面多為圓形，也 有用矩形和多股鋼縈卷制的，彈簧一般為等節(jié)距的，壓縮彈簧的圈與圈之間有一定的間隙，當(dāng)受到外載荷時(shí)彈簧收縮變形，儲(chǔ)存形變能。

扭轉(zhuǎn)彈簧屬于螺旋彈簧。扭轉(zhuǎn)彈簧可以存儲(chǔ)和釋放角能量或者通過(guò)繞簧體中軸旋轉(zhuǎn)力臂以靜態(tài)固定某一裝置。扭轉(zhuǎn)彈簧的端部被固定到其他組件，當(dāng)其他組件繞著彈簧中心旋轉(zhuǎn)時(shí)，該彈簧將它們拉回初始位置，產(chǎn)生扭矩或旋轉(zhuǎn)力。

還有兩種不常見(jiàn)的空氣彈簧和碳納米管彈簧；

空氣彈簧是在柔性密閉容器中加入壓力空氣，利用空氣的可壓縮性實(shí)現(xiàn)彈性作用的一種非金屬?gòu)椈桑迷诟邫n車(chē)輛的懸架裝置中可以大大改善車(chē)輛的平順性，從而大大提高了車(chē)輛運(yùn)行的舒適性，所以空氣彈簧在汽車(chē)、鐵路機(jī)車(chē)上得到了廣泛的應(yīng)用。

碳納米管彈簧：需要先制出碳納米管薄膜，再利用紡絲技術(shù)將碳納米管薄膜紡成碳納米管彈簧。直徑可以達(dá)上百微米，而長(zhǎng)度可以達(dá)幾厘米，有望應(yīng)用于可伸縮導(dǎo)體、柔性電極、微型應(yīng)變傳感器、超級(jí)電容器、集成電路、太陽(yáng)能電池、場(chǎng)發(fā)射源、能量耗散纖維等領(lǐng)域，還有望應(yīng)用于醫(yī)療器械，比如拉力傳感繃帶等。

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1、作用不同

彈簧減振器主要適用于核電廠(chǎng)、火電廠(chǎng)、化工廠(chǎng)、鋼鐵廠(chǎng)等的管道及設(shè)備的抗振動(dòng)。常用于控制掛續(xù)性的流體振動(dòng)激擾（如流體脈動(dòng)、兩相流、高速流和風(fēng)振等）的管系振動(dòng)。

油壓減振器是機(jī)車(chē)車(chē)輛（內(nèi)燃機(jī)車(chē)、電力機(jī)車(chē)）地鐵車(chē)輛、城市輕軌車(chē)輛和高速公路大型客運(yùn)車(chē)輛轉(zhuǎn)向架（車(chē)橋）一系懸掛、二系懸掛裝置上的重要減振構(gòu)件。

2、工作原理不同

減震器主要用來(lái)抑制彈簧吸震后反彈時(shí)的震蕩及來(lái)自路面的沖擊。在經(jīng)過(guò)不平路面時(shí)，雖然吸震彈簧可以過(guò)濾路面的震動(dòng)，但彈簧自身還會(huì)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而減震器就是用來(lái)抑制這種彈簧跳躍的。

油壓減振器是靠拉伸、壓縮活塞桿往返運(yùn)動(dòng)形成液壓阻尼力達(dá)到減振的目的，具有良好的減振阻尼效應(yīng)和柔性的減振效果，是提高機(jī)車(chē)、車(chē)輛高速運(yùn)行的平穩(wěn)性、和舒適性、安全性的關(guān)鍵部件。

因?yàn)闅忾T(mén)彈簧工作時(shí)承受扭力，所以在它圓截面上的應(yīng)力分布是不均勻的。從近中心的原點(diǎn)，到邊緣各點(diǎn)，應(yīng)力逐漸遞增，表面所受的應(yīng)力最大。就表面各點(diǎn)而言，正內(nèi)側(cè)表面承受的應(yīng)力最大，且受平面應(yīng)力的作用。為此，一旦氣門(mén)彈簧表面存在缺陷，位于缺陷處即有可能產(chǎn)生最大的應(yīng)力集中，從而導(dǎo)致彈簧的早期斷裂。

折斷的原因

氣門(mén)彈簧斷裂的原因，除了制造上存在缺陷外，使用方法不當(dāng)也可能使其遭受早期損壞。常見(jiàn)的原因多為以下幾點(diǎn)：

①?gòu)椈杀砻嬗新辄c(diǎn)和腐蝕坑。因保管不當(dāng)，會(huì)使彈簧表面形成腐蝕坑，當(dāng)彈簧承受較大扭力時(shí)，在蝕坑處易引起應(yīng)力集中，最終導(dǎo)致彈簧疲勞斷裂。

新氣門(mén)彈簧的質(zhì)量檢查方法：將彈簧夾在臺(tái)虎鉗上壓縮到最小長(zhǎng)度，使圈與圈之問(wèn)盡可能沒(méi)有空隙，并保持48h，如果彈簧的表面有瑕疵存在，在經(jīng)過(guò)這種壓縮處理后就會(huì)斷裂。這是因?yàn)閺椈蓛?nèi)部應(yīng)力在瑕疵附近高度集中，以致使彈簧斷裂。

氣門(mén)彈簧彈力的強(qiáng)弱，可用對(duì)比法加以識(shí)別。具體做法是：先將被檢查的一只舊氣門(mén)彈簧與一只新氣門(mén)彈簧串聯(lián)在一起，并且中間用一鋼片墊圈隔開(kāi)。然后在一只氣門(mén)彈簧上加一定的壓力，觀察新舊彈簧壓縮的程度。若舊彈簧的彈力不足，則此時(shí)必定先被壓下去。

②彈簧中心線(xiàn)歪斜。氣門(mén)彈簧的兩個(gè)端面若與彈簧中心線(xiàn)不垂直，則彈簧長(zhǎng)期在高速下工作，也易使其金屬材料因疲勞而斷裂。氣門(mén)彈簧垂直度的檢查方法是：先將彈簧垂直放在平板上，用一直角尺靠在彈簧最下邊一圈上，然后將彈簧旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)量最上邊一圈彈簧與直角尺距離的最大值。通常情況下，氣門(mén)彈簧對(duì)垂直線(xiàn)的傾斜距離為1.0～1.5mm。若超過(guò)此值，最好換用新件。

③氣門(mén)導(dǎo)管竄動(dòng)或凸輪軸軸承松動(dòng)。使用中若發(fā)生氣門(mén)導(dǎo)管竄動(dòng)現(xiàn)象，即有可能導(dǎo)致氣門(mén)彈簧在被壓縮時(shí)因受彎曲應(yīng)力的作用而折斷。凸輪軸軸承松動(dòng)，會(huì)引起氣門(mén)彈簧產(chǎn)生共振，也會(huì)促使其折斷。

④操作或安裝不當(dāng)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，若轉(zhuǎn)速經(jīng)常性突然變化，即會(huì)使氣門(mén)彈簧被壓縮和伸張的頻率突然猛增，導(dǎo)致其疲勞斷裂。

⑤沒(méi)有按要求裝配氣門(mén)彈簧。裝配氣門(mén)彈簧時(shí)，有的機(jī)型有特殊要求。例如五十鈴6BBl柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，要求將彈簧涂有藍(lán)色的一面朝向氣缸蓋上平面。否則，彈簧易折斷。

應(yīng)急處理

在汽車(chē)行駛途中，如果發(fā)現(xiàn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)彈簧折斷，可先將折斷的彈簧拆下，再將彈簧兩端的工作面相對(duì)后復(fù)裝暫用。如果彈簧折斷成數(shù)段，可將該缸進(jìn)、排氣門(mén)的調(diào)整螺栓拆下，使氣門(mén)保持關(guān)閉狀態(tài)，然后將通往該缸的噴油泵高壓油管拆下，使其不能向氣缸噴油，即可使汽車(chē)?yán)^續(xù)行駛至目的地。

氣門(mén)彈簧的沒(méi)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)課題。良好的彈簧設(shè)計(jì)可以最大限度地減少配氣機(jī)構(gòu)的摩擦和磨損?，F(xiàn)將一個(gè)基于構(gòu)造參變量敏感度設(shè)計(jì)圖的氣門(mén)彈簧設(shè)計(jì)的分析式方法總結(jié)如下：

（1）第1步通過(guò)分析車(chē)輛下坡行駛性能和發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，確定配氣機(jī)構(gòu)的飛脫轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)目標(biāo)，以便確定所需要的氣門(mén)彈簧預(yù)緊力和彈簧剛度；

（2）第2步建立配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型，以便準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)飛脫，并且評(píng)估缸內(nèi)再壓縮壓力對(duì)飛脫的影響；

（3）第3步通過(guò)對(duì)彈簧預(yù)緊力和彈簧剛度的不同取值進(jìn)行參變量掃值計(jì)算，構(gòu)建配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的參數(shù)圖，以檢查它們對(duì)配氣機(jī)構(gòu)振動(dòng)的影響。需要在圖中繪制推桿力、配氣機(jī)構(gòu)加速度和彈簧減速度相對(duì)于曲軸轉(zhuǎn)角的曲線(xiàn)，以顯示飛脫的設(shè)計(jì)裕度，從而能夠在第4步中方便而明智地選取彈簧預(yù)緊力和彈簧剛度所需要具有的目標(biāo)值；

（4）第4步基于排氣門(mén)閥頭的靜態(tài)力平衡，計(jì)算所需要的彈簧預(yù)緊力以防止排氣門(mén)出現(xiàn)跳浮。為帶和不帶排氣制動(dòng)器的發(fā)動(dòng)機(jī)選擇排氣門(mén)彈簧預(yù)緊力，并使用在第3步中的設(shè)計(jì)參數(shù)圖來(lái)選擇匹配的彈簧剛度；

（5）第5步對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行參變量掃值計(jì)算，使用圖形化設(shè)計(jì)方法為彈簧設(shè)計(jì)構(gòu)造參變量敏感度設(shè)計(jì)圖。選擇彈簧的平均直徑、線(xiàn)圈鋼絲直徑和線(xiàn)圈數(shù)目，同時(shí)滿(mǎn)足彈簧扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、固有頻率、線(xiàn)圈間隙等設(shè)計(jì)約束條件?；蛘咭部捎梅治鍪絻?yōu)化方法直接求解式。

氣門(mén)彈簧設(shè)計(jì)與凸輪設(shè)計(jì)一樣，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)性能具有同等重要性。氣門(mén)彈簧的功能包括防止氣門(mén)在氣壓載荷下跳浮離開(kāi)氣門(mén)座，以及控制氣門(mén)運(yùn)動(dòng)以避免配氣機(jī)構(gòu)分離。氣門(mén)彈簧設(shè)計(jì)影響凸輪應(yīng)力、配氣機(jī)構(gòu)摩擦和彈簧顫振。發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)彈簧通常是兩端封閉的開(kāi)圈螺旋壓縮彈簧。大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)使用定剛度彈簧，雖然有些使用變剛度彈簧。對(duì)于轉(zhuǎn)速較低的柴油機(jī)來(lái)講，使用單彈簧設(shè)計(jì)通常足以滿(mǎn)足要求，但有時(shí)也需要使用帶一個(gè)阻尼彈簧或內(nèi)簧的雙彈簧設(shè)計(jì)，以減小氣門(mén)彈簧顫振的嚴(yán)重程度。氣門(mén)彈簧設(shè)計(jì)是個(gè)非常復(fù)雜的任務(wù)。它可以作為一個(gè)范例來(lái)說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則，原因有二三。首先，分析式彈簧設(shè)計(jì)方法展示了在部件沒(méi)計(jì)參數(shù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)之間的鏈接。第二，分析式彈簧設(shè)計(jì)方法展示了對(duì)于同一個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題，可以有兩種不同的數(shù)學(xué)構(gòu)造方法：一種是作為確定性的解來(lái)處理，另一種是作為優(yōu)化問(wèn)題來(lái)求解。在優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)構(gòu)造上，目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)均以顯式函數(shù)作為示例列出。需要注意的是，在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的其他領(lǐng)域（例如循環(huán)性能、凸輪設(shè)計(jì)、配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)）。用于優(yōu)化構(gòu)造的函數(shù)通常是更為復(fù)雜的隱式函數(shù)。第三，分析式彈簧設(shè)計(jì)方法給出了使用圖形設(shè)計(jì)法來(lái)構(gòu)造參變量掃值設(shè)計(jì)圖的一個(gè)范例。這些典型的參數(shù)圖可以川來(lái)處理在柴油機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的多維設(shè)計(jì)問(wèn)題。

在氣門(mén)彈簧設(shè)計(jì)中，已知的輸人數(shù)據(jù)包括以下內(nèi)容：①最大氣門(mén)升程；②給定的彈簧安裝長(zhǎng)度；③所需的彈簧預(yù)緊力；④所需的彈簧剛度。需要注意的是，彈簧的預(yù)緊力和剛度是發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)層面的設(shè)計(jì)參數(shù)，需要滿(mǎn)足所允許的最大彈簧力和凸輪應(yīng)力、排氣門(mén)不跳浮、配氣機(jī)構(gòu)不飛脫等要求。氣門(mén)彈簧設(shè)計(jì)凸輪設(shè)計(jì)之間存在著強(qiáng)烈的相互作用。如果在彈簧設(shè)計(jì)上很難找到解決方案，就必須修改這些輸入數(shù)據(jù)。

在氣門(mén)彈簧設(shè)計(jì)中，以下參數(shù)是計(jì)算輸出數(shù)據(jù)：①基本或獨(dú)立的彈簧設(shè)計(jì)參數(shù)（即彈簧平均直徑、彈簧線(xiàn)圈鋼絲直徑、工作線(xiàn)圈數(shù)目）；②導(dǎo)出的設(shè)計(jì)參數(shù)（例如彈簧的自由長(zhǎng)度、最大壓縮長(zhǎng)度、壓實(shí)長(zhǎng)度、線(xiàn)圈之間的自由間隙、在最大壓縮時(shí)線(xiàn)圈之間的實(shí)體間隙、彈簧的固有頻率和顫振階數(shù)、最大彈簧載簡(jiǎn)、最大彈簧扭轉(zhuǎn)成力）。基本的彈簧設(shè)計(jì)參數(shù)決定了彈簧的剛度。

一些輸出參數(shù)受設(shè)計(jì)約束條件限制。例如，安裝長(zhǎng)度和彈簧平均直徑受包裝空間限制。在最大彈簧壓縮量和在壓實(shí)長(zhǎng)度下的彈簧扭轉(zhuǎn)應(yīng)力受彈簧疲勞壽命、強(qiáng)度和最大允許應(yīng)力極限限制。關(guān)于彈簧顫振保護(hù)的約束條件是通過(guò)控制實(shí)體間隙和彈簧固有頻率實(shí)現(xiàn)的。彈簧顫振的階數(shù)是指彈簧的固有頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)的工作頻率之比。為了保證彈簧不在運(yùn)行中發(fā)生強(qiáng)烈顫振。氣門(mén)彈簧的固有頻率通常至少應(yīng)當(dāng)是發(fā)動(dòng)機(jī)工作頻率的13倍，即希望彈簧顫振的階要高于13。彈簧固有頻率分析表明，如果彈簧對(duì)于凸輪型線(xiàn)的主導(dǎo)諧波之一響應(yīng)非常靈敏的話(huà)，顫振的趨勢(shì)肯定是存在的。在這種情況下，就需要對(duì)凸輪或者彈簧的設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。有時(shí)可以使用變剛度或嵌套彈簧來(lái)改變彈簧的頻率，以幫助減輕顫振問(wèn)題。

彈簧設(shè)計(jì)是一個(gè)多維參數(shù)的沒(méi)汁問(wèn)題，可以通過(guò)一個(gè)圖形化的方式來(lái)處理，以檢查參數(shù)敏感度趨勢(shì)。氣門(mén)彈簧設(shè)計(jì)優(yōu)化的目的是最大限度地增大彈簧的固有頻率，以減少?gòu)椈烧駝?dòng)，同時(shí)滿(mǎn)足以下限制條件：①發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)方面所要求的彈簧預(yù)緊力和氣門(mén)彈簧剛度；②最大允許的彈簧應(yīng)力；③適當(dāng)?shù)膶?shí)體間隙以控制彈簧顫振。

隨著科技的飛速發(fā)展，彈簧已經(jīng)是我們生活中的一個(gè)非常重要的五金配件，不同的產(chǎn)品使用到的彈簧也不盡相同，常用的彈簧大致可分為：拉簧、扭簧、壓簧、碟簧、板簧。下面介紹的一款非常實(shí)用的拉力彈簧的特點(diǎn)應(yīng)用：

許多不同的產(chǎn)品或者鉤都是用來(lái)保證拉力彈簧的拉力來(lái)源，拉簧與壓簧的工作原理相反，拉簧是在伸展或者拉開(kāi)的時(shí)候反向作用，當(dāng)我們拉開(kāi)拉力彈簧兩邊掛圈裝置的時(shí)候，拉簧中間的鐵線(xiàn)會(huì)試圖將他們拉回重合在一起。拉力彈簧通常在程度的伸展拉力下，即使是在負(fù)載的情況下，這種初始的張力決定了在負(fù)載情況下拉力彈簧的緊密程度不會(huì)被改變。在允許的范圍內(nèi)，伸展程度越大，回彈的強(qiáng)度越大。

壓力彈黃裝拆器

2t 液壓起重手推搬運(yùn)車(chē)在生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛。我們?cè)趯?duì)其壓力油泵進(jìn)行維修時(shí)，發(fā)現(xiàn)使壓力油泵的活塞桿及推車(chē)的壓力手臂回位的壓力彈簧,其鋼絲直徑為協(xié)加妞,蓄有的彈力達(dá)1000N，對(duì)其裝、拆十分困難。往往因此耽擱排除故障時(shí)間，直接影響生產(chǎn)進(jìn)度。也采取過(guò)一些措施，效果都不好。為此，我設(shè)計(jì)了如圖1所示的壓力彈簧裝拆器。裝拆器由下壓桿1、壓塊10、連接銷(xiāo)14、螺母1、球形墊片12、上壓桿13、定位套16、桿巧、等組成。

操作時(shí), 將螺母11 旋至適當(dāng)位置, 使下壓桿1 的圓柱頭爪接觸車(chē)身2，兩塊壓塊10 對(duì)稱(chēng)壓在墊片6 上，旋壓螺母n，通過(guò)拉緊桿15 ，使上壓桿13 和下壓桿1 相對(duì)移動(dòng)，迫使壓力彈簧壓縮，當(dāng)墊片6 離開(kāi)圓柱銷(xiāo)7 時(shí)，即可拆去壓輪軸9、壓輪8 及圓柱銷(xiāo)7。此時(shí)，再旋松螺母11 ，卸去裝拆器,取下壓力彈簧，就可對(duì)壓力油泵進(jìn)行分解、檢測(cè)維修。

裝拆器上的定位套16 為關(guān)鍵件， 制作時(shí)， 一端為內(nèi)球面，中間有槽形孔, 另一端為斜平面，它與壓桿為過(guò)盈配合。要求其與球形墊片12 及桿15的球頭接觸良好。壓塊10 與連接銷(xiāo)14 為間隙配合，要求轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。連接銷(xiāo)14 與上壓桿13 為過(guò)盈配合。連接軸18 與壓桿為間隙配合。

氣門(mén)彈簧斷裂的原因，除了制造上存在缺陷外，使用方法不當(dāng)也可能使其遭受早期損壞。常見(jiàn)的原因多為以下幾點(diǎn)：

①?gòu)椈杀砻嬗新辄c(diǎn)和腐蝕坑。因保管不當(dāng)，會(huì)使彈簧表面形成腐蝕坑，當(dāng)彈簧承受較大扭力時(shí)，在蝕坑處易引起應(yīng)力集中，導(dǎo)致彈簧疲勞斷裂。

新氣門(mén)彈簧的質(zhì)量檢查方法：將彈簧夾在臺(tái)虎鉗上壓縮到小長(zhǎng)度，使圈與圈之問(wèn)盡可能沒(méi)有空隙，并保持48h，如果彈簧的表面有瑕疵存在，在經(jīng)過(guò)這種壓縮處理后就會(huì)斷裂。這是因?yàn)閺椈蓛?nèi)部應(yīng)力在瑕疵附近高度集中，以致使彈簧斷裂。

氣門(mén)彈簧彈力的強(qiáng)弱，可用對(duì)比法加以識(shí)別。具體做法是：先將被檢查的一只舊氣門(mén)彈簧與一只新氣門(mén)彈簧串聯(lián)在一起，并且中間用一鋼片墊圈隔開(kāi)。然后在一只氣門(mén)彈簧上加的壓力，觀察新舊彈簧壓縮的程度。若舊彈簧的彈力不足，則此時(shí)先被壓下去。

②彈簧中心線(xiàn)歪斜。氣門(mén)彈簧的兩個(gè)端面若與彈簧中心線(xiàn)不垂直，則彈簧長(zhǎng)期在高速下工作，也易使其金屬材料因疲勞而斷裂。氣門(mén)彈簧垂直度的檢查方法是：先將彈簧垂直放在平板上，用一直角尺靠在彈簧下邊一圈上，然后將彈簧旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)量上邊一圈彈簧與直角尺距離的大值。通常情況下，氣門(mén)彈簧對(duì)垂直線(xiàn)的傾斜距離為1.0～1.5mm。若超過(guò)此值，換用新件。

③氣門(mén)導(dǎo)管竄動(dòng)或凸輪軸軸承松動(dòng)。使用中若發(fā)生氣門(mén)導(dǎo)管竄動(dòng)現(xiàn)象，即有可能導(dǎo)致氣門(mén)彈簧在被壓縮時(shí)因受彎曲應(yīng)力的作用而折斷。凸輪軸軸承松動(dòng)，會(huì)引起氣門(mén)彈簧產(chǎn)生共振，也會(huì)促使其折斷。

④操作或安裝不當(dāng)。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，若轉(zhuǎn)速經(jīng)常性突然變化，即會(huì)使氣門(mén)彈簧被壓縮和伸張的頻率突然猛增，導(dǎo)致其疲勞斷裂。

⑤沒(méi)有按要求裝配氣門(mén)彈簧。裝配氣門(mén)彈簧時(shí)，有的機(jī)型有特殊要求。例如五十鈴6BBl柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，要求將彈簧涂有藍(lán)色的一面朝向氣缸蓋上平面。否則，彈簧易折斷。

應(yīng)急處理

在汽車(chē)行駛途中，如果發(fā)現(xiàn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)彈簧折斷，可先將折斷的彈簧拆下，再將彈簧兩端的工作面相對(duì)后復(fù)裝暫用。如果彈簧折斷成數(shù)段，可將該缸進(jìn)、排氣門(mén)的調(diào)整螺栓拆下，使氣門(mén)保持關(guān)閉狀態(tài)，然后將通往該缸的噴油泵高壓油管拆下，使其不能向氣缸噴油，即可使汽車(chē)?yán)^續(xù)行駛至目的地。

（1）1步通過(guò)分析車(chē)輛下坡行駛性能和發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，確定配氣機(jī)構(gòu)的飛脫轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)目標(biāo)，以便確定所需要的氣門(mén)彈簧預(yù)緊力和彈簧剛度；

（2）2步建立配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型，以便準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)飛脫，并且評(píng)估缸內(nèi)再壓縮壓力對(duì)飛脫的影響；

（3）3步通過(guò)對(duì)彈簧預(yù)緊力和彈簧剛度的不同取值進(jìn)行參變量掃值計(jì)算，構(gòu)建配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的參數(shù)圖，以檢查它們對(duì)配氣機(jī)構(gòu)振動(dòng)的影響。需要在圖中繪制推桿力、配氣機(jī)構(gòu)加速度和彈簧減速度相對(duì)于曲軸轉(zhuǎn)角的曲線(xiàn)，以顯示飛脫的設(shè)計(jì)裕度，從而能夠在第4步中方便而明智地選取彈簧預(yù)緊力和彈簧剛度所需要具有的目標(biāo)值；

（4）4步基于排氣門(mén)閥頭的靜態(tài)力平衡，計(jì)算需要的彈簧預(yù)緊力以防止排氣門(mén)出現(xiàn)跳浮。為帶和不帶排氣制動(dòng)器的發(fā)動(dòng)機(jī)選擇排氣門(mén)彈簧預(yù)緊力，并使用在3步中的設(shè)計(jì)圖來(lái)選擇匹配的彈簧剛度；

（5）5步對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行參變量掃值計(jì)算，使用圖形化設(shè)計(jì)方法為彈簧設(shè)計(jì)構(gòu)造參變量敏感度設(shè)計(jì)圖。選擇彈簧的平均直徑、線(xiàn)圈鋼絲直徑和線(xiàn)圈數(shù)目，同時(shí)滿(mǎn)足彈簧扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、固有頻率、線(xiàn)圈間隙等設(shè)計(jì)約束條件?；蛘咭部捎梅治鍪絻?yōu)化方法直接求解式。

1.在對(duì)彈簧進(jìn)行正式的檢測(cè)之前，先將彈簧壓縮一次到實(shí)驗(yàn)的荷重，當(dāng)試驗(yàn)荷重比壓并荷重大時(shí)，就可以進(jìn)行壓并荷重作為試驗(yàn)荷重，但是壓并力最大不能超過(guò)定見(jiàn)壓并荷重的1.5倍。

2.對(duì)荷重檢測(cè)前的準(zhǔn)備：用對(duì)應(yīng)量程的三等規(guī)范測(cè)力計(jì)或者劃一以上精度的砝碼對(duì)荷重試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行勘正，確保試驗(yàn)機(jī)精密不要低于1%；同時(shí)用量塊勘正荷重試驗(yàn)機(jī)的長(zhǎng)度讀數(shù)誤差。

3.彈簧壓到指定高度荷重的檢測(cè)：將與指定高度相同的量塊放置在荷重試驗(yàn)機(jī)壓盤(pán)的中央，在量塊上加載與圖樣名義值相近的荷重，然后鎖緊定位螺釘或者定位稍，將量塊放入待測(cè)彈簧，調(diào)解零位，去除彈簧自重，將彈簧壓至指定高度，并讀出相應(yīng)的荷重，最后根據(jù)標(biāo)定的荷重試驗(yàn)機(jī)誤差，對(duì)度數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的修改。

4.將上壓盤(pán)壓制彈簧剛解除到的位置，荷重試驗(yàn)機(jī)預(yù)示值F0≈0.05F;記載荷重試驗(yàn)的初讀數(shù)地F0以及長(zhǎng)度數(shù)，然后繼續(xù)加載，使長(zhǎng)度預(yù)示的讀數(shù)變化值達(dá)到劃定的變形量。