[发明专利]一种具有分段刚度系数曲线的拉伸弹簧及制造方法

权利要求书

1.一种具有分段刚度系数曲线的拉伸弹簧，属于圆柱螺旋拉伸弹簧，其特征在于：其应力-应变曲线具有n个分段，弹簧刚度系数依次为K₁、K₂、……、K_n，K₁K₂……K_n，初拉力依次为P₀₁、P₀₂、……、P_0n，最大拉力P_max，所述拉伸弹簧包括具有第一刚度系数k₁、第二刚度系数k₂、……、第n刚度系数k_n的第Ⅰ部分、第Ⅱ部分、……、第n部分，其中则1/K₁＝1/k₁，1/K₂＝1/k₁+1/k₂，……，1/K_n＝1/k₁+1/k₂+……+1/k_n，其中弹簧的第Ⅰ部分具有所述初拉力为P₀₁，第Ⅱ部分具有所述初拉力为P₀₂，……，第n部分具有所述初拉力为P_0n；当拉力达到初拉力P₀₁时，圆柱螺旋拉伸弹簧的第Ⅰ部分开始拉伸；当拉力达到初拉力P₀₂时，圆柱螺旋拉伸弹簧的第Ⅰ部分和第Ⅱ部分共同被拉伸；……；当拉力到达P_0n时，圆柱螺旋拉伸弹簧的第Ⅰ部分、第Ⅱ部分、……和第n部分共同被拉伸。

2.根据权利要求1所述的拉伸弹簧，其特征在于：弹簧的节距均匀。

3.一种制造如权利要求1-2中任一项所述的具有分段刚度系数曲线的拉伸弹簧的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤实现：

第一步，根据圆柱螺旋拉伸弹簧的应力-应变曲线上的弹簧刚度系数K₁、K₂、……、K_n，按K＝Gd⁴/8D³n分别计算出每个弹簧刚度系数对应的圈数N₁、N₂、……、N_n，其中G为钢丝的剪切弹性模量；d为弹簧钢丝的直径；D为弹簧的中径；可得：

圆柱螺旋拉伸弹簧的第Ⅰ部分圈数＝N₁；

圆柱螺旋拉伸弹簧的第Ⅱ部分圈数＝N₂-N₁；

……；

圆柱螺旋拉伸弹簧的第n部分圈数＝N_n-N_n-1；

第二步，加工第Ⅰ部分弹簧，在缠绕圆柱螺旋拉伸弹簧第Ⅰ部分的同时对钢丝施加扭矩来控制该部分弹簧的初拉力为P₀₁；

第三步，加工第Ⅱ部分弹簧，在缠绕圆柱螺旋拉伸弹簧第Ⅱ部分的同时对钢丝施加扭矩来控制该部分弹簧的初拉力为P₀₂；

……；

第n步，加工第n部分弹簧，在缠绕圆柱螺旋拉伸弹簧第n部分的同时对钢丝施加扭矩来控制该部分弹簧的初拉力为P_0n。

4.根据权利要求3所述的具有分段刚度系数曲线的拉伸弹簧的方法，其特征在于：按照需求进行热表处理及检测，验收合格后即可交件，弹簧加工完成。