圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算
一几何参数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color0000ff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
参数名称及代号
计算公式
备注
f中径D2内径D1
压缩弹簧
拉伸弹簧
D2Cd
按普通圆柱螺旋弹簧尺寸系列表
取标准值
D1D2d
外径D
DD2d
旋绕比C
CD2d
压缩弹簧长细比b
bH0D2
b在1～53的范
围内选取
H0≈p
15～2d
自由高度或长度H0
（两端并紧，磨平）
H0
d钩环轴向长
H0≈p
3～35d
度
（两端并紧，不磨平）
工作高度或长度
H1H2…H

H
H0λ

H
H0λ

λ
工作变形量
f有效圈数

根据要求变形量按式（1611）计算

≥2
总圈数
1节距p

1
2～25（冷
卷）
1
15～2
拉伸弹簧
1尾数

1

为141234整
圈。推荐用12圈
（YII型热卷）
p028～05D2
pd
轴向间距δ
δpd
展开长度L
螺旋角α
质量ms

二特性曲线
LπD2
1cosα
L≈πD2
钩环展
开长度
αarctgpπD2
对压缩螺旋弹簧，推荐α5°～9°
γ为材料的密度，
对各种钢，
ms
γ7700kg；
对铍青
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r