一几何参数计算
圆柱弹簧的设计计算
普通圆柱螺旋弹簧的主要几何尺寸有：外径D、中径D2、内径D1、节距p、螺旋升角α及弹簧丝直径d。由下图圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数图可知，它们的关系为：
式中弹簧的螺旋升角α，对圆柱螺旋压缩弹簧一般应在5°～9°范围内选取。弹簧的旋向可以是右旋或左旋，但无特殊要求时，一般都用右旋。
圆柱螺旋弹簧的几何尺寸参数
普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸计算公式见表普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸（mm）计算公式。
普通圆柱螺旋压缩及拉伸弹簧的结构尺寸（mm）计算公式
计算公式参数名称及代号
压缩弹簧
中径D2
D2Cd
内径D1外径D旋绕比C
D1D2dDD2dCD2d
拉伸弹簧
备注
按普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列表取标准值
f压缩弹簧长细比bH0D2
bH0≈p
15～2d
b在1～53的范围内选取
自由高度或长度（两端并紧，磨平）
H0
H0≈p
3～35d
H0
d钩环轴向长度
（两端并紧，不磨平）
工作高度或长度H
H0λ
H1H2…H

H
H0λ

λ
工作变形量
有效圈数

根据要求变形量按式（1611）计算

≥2
总圈数
1

1
2～25（冷卷）
1
15～2（YII
1
型热卷）
拉伸弹簧
1尾数为141234整圈。推荐用12圈
节距p
p028～05D2pd
轴向间距δ展开长度L
δpdLπD2
1cosα
L≈πD2
钩环展开长度
螺旋角α
αarctgpπD2
对压缩螺旋弹簧，推荐α5°～9°
二特性曲线
f弹簧应具有经久不变的弹性，且不允许产生永久变形。因此在设计弹簧时，务必使其工作应力在弹性极限范围内。在这个范围内工作的压缩弹簧，当承受轴向载荷P时，弹簧将产生相应的弹性变形，如右图a所示。为了表示弹簧的载荷与变形的关系，取纵坐标表示弹簧承受的载荷，横坐标表示弹簧的变形，通常载荷和变形成直线关系右图b。这种表示载荷与变形的关系的曲线称为弹簧的特性曲线。对拉伸弹簧，如图圆柱螺旋拉伸弹簧的特性曲线所示，图b为无预应力的拉伸弹簧的特性曲线；图c为有预应力的拉伸弹簧的特性曲线。
右图a中的H0是压缩弹簧在没有承受外力时的自由长度。弹簧在安装时，通常预加一个压力Fmi
，使它可靠地稳定在安装位置上。Fmi
称为弹簧的最小载荷安装载荷。在它的作用下，弹簧的长度被压缩到H1其压缩变形量为λmi
。Fmax为弹簧承受的最大工作载荷。在Fmax作用下，弹簧长度减到H2，其压缩变形量增到λmax。λmax与λmi
的差即为弹簧的圆柱螺旋压缩弹簧的特性曲线工作行程hhλmaxλmi
。Flim为弹簧的极限载荷。在该力的作用下r